摘要:在全球积极推进 “双碳” 目标的大背景下,储能行业作为实现能源高效利用与可再生能源稳定消纳的关键环节,正面临着向智能化转型的迫切需求。本文深入剖析双碳视域下储能行业的发展现状及智能化转型的必要性,详细阐述安科瑞管理系统在这一转型进程中所扮演的角色与发挥的价值,旨在为储能行业的可持续发展提供有益参考。
关键词:双碳目标;储能行业;智能化转型;安科瑞管理系统
一、引言
随着全球气候变化问题日益严峻,“双碳” 目标已成为世界各国应对气候变化、推动经济绿色转型的重要战略举措。储能作为能源领域的关键技术,在平抑可再生能源波动、提升能源利用效率、增强电网稳定性等方面发挥着不可替代的作用。然而,传统储能系统在面对复杂多变的能源供需场景时,暴露出管理效率低下、决策缺乏精准性等问题,难以满足双碳目标下对能源系统的高要求。智能化转型成为储能行业突破发展瓶颈、实现可持续发展的必由之路。安科瑞凭借其在智能配电、能效管理等领域的深厚技术积累,推出了一系列适用于储能场景的管理系统,为储能行业的智能化转型注入了强大动力。
二、双碳视域下储能行业发展现状
2.1 政策驱动下储能行业快速发展
为了实现双碳目标,各国政府纷纷出台一系列鼓励政策,大力推动储能行业的发展。我国制定了《“十四五” 新型储能发展实施方案》等政策,明确提出到 2025 年,新型储能由商业化初期步入规模化发展阶段,具备大规模商业化应用条件。在政策的强力推动下,我国储能装机规模持续增长。截至 2024 年底,全国已投运新型储能项目装机规模达 870 万千瓦,同比增长 113%。政策的引导不仅促进了储能项目的建设,还吸引了大量资本进入储能领域,推动了技术创新和产业升级。
2.2 储能技术多元化发展
目前,储能技术呈现出多元化的发展态势。锂离子电池凭借其能量密度高、循环寿命长等优势,在储能市场占据主导地位,其中磷酸铁锂电池以其安全性高、成本较低的特点,应用最为广泛。此外,液流电池、铅炭电池等其他新型电池技术也在不断发展和完善,各自在不同应用场景中展现出独特的优势。例如,液流电池适用于大规模、长时间储能场景,具有安全性高、充放电深度大等优点;铅炭电池则在部分对成本较为敏感的应用场景中具有一定竞争力。除了电池储能技术,压缩空气储能、飞轮储能等物理储能技术也取得了重要进展,为储能行业的发展提供了更多选择。
2.3 应用场景不断拓展
储能的应用场景日益丰富,涵盖了发电侧、电网侧和用户侧等多个领域。在发电侧,储能系统可与光伏、风电等可再生能源发电设施配套建设,平抑发电功率波动,提高可再生能源的发电稳定性和可调度性,促进其并网消纳。在电网侧,储能可用于缓解电网阻塞、提升电网供电可靠性、参与电网调频调峰等辅助服务,增强电网应对突发情况的能力,保障电网安全稳定运行。在用户侧,储能系统可帮助工商业用户利用峰谷电价差进行套利,降低用电成本,同时还可为用户提供应急备用电源,保障重要负荷的持续供电。此外,随着电动汽车产业的快速发展,电动汽车充电设施与储能的结合也成为一种新兴的应用模式,即 “光储充一体化”,为城市能源供应和交通出行带来了新的变革。
三、储能行业智能化转型的必要性
3.1 提升储能系统运行效率
传统储能系统的运行管理主要依赖人工经验和固定的控制策略,难以根据实时的能源供需情况和市场价格变化进行动态优化。在复杂的能源环境下,这种管理方式容易导致储能系统充放电不合理,能源利用效率低下。例如,在光伏大发时段,如果不能及时将多余的电能储存起来,就会造成大量的弃光现象;在用电高峰时段,如果储能系统不能快速响应并释放电能,就无法有效缓解电网压力。智能化转型通过引入先进的监测技术、数据分析算法和智能控制策略,能够实现对储能系统的实时监测和精准调控,根据能源供需预测和电价波动情况,动态优化充放电策略,从而显著提升储能系统的运行效率。
3.2 增强储能系统安全性与可靠性
储能系统中的电池等设备在运行过程中存在一定的安全风险,如电池热失控、过充过放等。一旦发生安全事故,不仅会造成设备损坏和经济损失,还可能对人员生命安全构成威胁。传统的安全管理手段主要依靠定期巡检和简单的报警装置,难以在事故发生前及时发现潜在的安全隐患。智能化转型通过运用大数据分析、人工智能等技术,对储能系统的运行数据进行实时分析和挖掘,能够提前预测设备故障和安全隐患,实现故障预警和主动防护。例如,通过监测电池的电压、电流、温度等参数,利用机器学习算法建立电池健康状态模型,及时发现电池的异常情况,并采取相应的措施进行处理,从而增强储能系统的安全性与可靠性。
3.3 满足能源市场多元化需求
随着能源市场的不断发展和改革,对储能的需求呈现出多元化的趋势。一方面,电力市场对储能参与辅助服务的要求越来越高,需要储能系统具备快速响应、精准控制的能力,以满足电网调频调峰、备用容量等多种辅助服务需求。另一方面,用户对储能的需求也不再局限于简单的电力存储,而是更加注重储能系统的智能化管理和个性化服务,如根据用户的用电习惯和需求,提供定制化的能源管理方案。储能行业只有通过智能化转型,才能更好地适应能源市场的多元化需求,提升自身的市场竞争力。
四、安科瑞管理系统介绍
4.1概述
Acrel-2000MG微电网能量管理系统,是我司根据新型电力系统下微电网监控系统与微电网能量管理系统的要求,总结国内外的研究和生产的**经验,专门研制出的企业微电网能量管理系统。本系统满足光伏系统、风力发电、储能系统以及充电桩的接入,*天候进行数据采集分析,直接监视光伏、风能、储能系统、充电桩运行状态及健康状况,是一个集监控系统、能量管理为一体的管理系统。该系统在安全稳定的基础上以经济优化运行为目标,促进可再生能源应用,提高电网运行稳定性、补偿负荷波动;有效实现用户侧的需求管理、消除昼夜峰谷差、平滑负荷,提高电力设备运行效率、降低供电成本。为企业微电网能量管理提供安全、可靠、经济运行提供了全新的解决方案。
微电网能量管理系统应采用分层分布式结构,整个能量管理系统在物理上分为三个层:设备层、网络通信层和站控层。站级通信网络采用标准以太网及TCP/IP通信协议,物理媒介可以为光纤、网线、屏蔽双绞线等。系统支持ModbusRTU、ModbusTCP、CDT、IEC60870-5-101、IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、MQTT等通信规约。
典型微电网能量管理系统组网方式
4.2. 实时监测
微电网能量管理系统人机界面友好,应能够以系统一次电气图的形式直观显示各电气回路的运行状态,实时监测各回路电压、电流、功率、功率因数等电参数信息,动态监视各回路断路器、隔离开关等合、分闸状态及有关故障、告警等信号。其中,各子系统回路电参量主要有:三相电流、三相电压、总有功功率、总无功功率、总功率因数、频率和正向有功电能累计值;状态参数主要有:开关状态、断路器故障脱扣告警等。
图2系统主界面
4.3. 光伏界面
本界面用来展示对光伏系统信息,主要包括逆变器直流侧、交流侧运行状态监测及报警、逆变器及电站发电量统计及分析、并网柜电力监测及发电量统计、电站发电量年有效利用小时数统计、发电收益统计、碳减排统计、辐照度/风力/环境温湿度监测、发电功率模拟及效率分析;同时对系统的总功率、电压电流及各个逆变器的运行数据进行展示。
图2 光伏系统界面
4.4. 储能界面
本界面主要用来展示本系统的储能装机容量、储能当前充放电量、收益、SOC变化曲线以及电量变化曲线。
图3 储能系统界面
4.5. 发电预测
系统应可以通过历史发电数据、实测数据、未来天气预测数据,对分布式发电进行短期、超短期发电功率预测,并展示合格率及误差分析。根据功率预测可进行人工输入或者自动生成发电计划,便于用户对该系统新能源发电的集中管控。
图4 光伏预测界面
五、结论
在双碳视域下,储能行业的智能化转型是实现行业可持续发展和 “双碳” 目标的必然选择。安科瑞管理系统作为储能行业智能化转型的重要工具,在数据采集与分析、智能监控与预警、优化调度与运营等方面发挥着关键作用,具有提高能源利用效率、增强系统安全性和可靠性、降低运营成本、促进产业协同发展等重要价值。