安(ān)科瑞 劉邁

引言

隨(suí)著新能(néng)源技(jì)術的飛(fēi)速(sù)發展(zhǎn)，儲能櫃作(zuò)為新能(néng)源(yuán)係(xì)統的重(zhòng)要組(zǔ)成部分，正(zhèng)日益(yì)受(shòu)到廣泛(fàn)關(guān)注
。本(běn)文(wén)將(jiāng)從(cóng)新能(néng)源態勢下(xià)儲(chǔ)能櫃(guì)構(gòu)造(zào)的應(yīng)用(yòng)出發，探討(tǎo)其(qí)在(zài)新能源領域的(dí)創(chuàng)新(xīn)與發展
。

一
，新(xīn)能源態勢下儲能櫃的構造及原(yuán)理(lǐ)

儲(chǔ)能櫃主(zhǔ)要(yào)由電(diàn)池組
，能量(liáng)管理係(xì)統（EMS）
，電池(chí)管理係統（BMS）
，充電(diàn)設備(bèi)
，逆變(biàn)器等部(bù)分組成(chéng)
。其中，電(diàn)池組(zǔ)是(shì)儲(chǔ)能櫃的(dí)核心部分(fēn)，負責儲存(cún)和釋放能量；EMS負責(zé)能量調度和優化；BMS負責(zé)電(diàn)池的監控(kòng)和保護；充(chōng)電(diàn)設備負責將外部電(diàn)源的電能(néng)轉換(huàn)為(wéi)電(diàn)池(chí)儲(chǔ)存的化學能(néng)；逆(nì)變器(qì)負責將電(diàn)池儲(chǔ)存的(dí)直流(liú)電(diàn)轉換(huàn)為交(jiāo)流電
。

儲能櫃(guì)的工(gōng)作原(yuán)理(lǐ)是：在充電過程中(zhōng)，外部電源(yuán)提供的電(diàn)能通過(guò)充(chōng)電設備轉換(huàn)為電(diàn)池(chí)儲(chǔ)存的(dí)化學能(néng)；在(zài)放(fàng)電(diàn)過程(chéng)中(zhōng)，電池釋放的(dí)化學能(néng)通(tōng)過(guò)逆(nì)變器(qì)轉(zhuǎn)換為(wéi)交(jiāo)流電，供給負(fù)載使用(yòng)
。

二(èr)
，新能(néng)源(yuán)態(tài)勢下(xià)儲(chǔ)能(néng)櫃(guì)的(dí)應用(yòng)

1. 風能(néng)和(hé)太陽(yáng)能發(fā)電配(pèi)套儲能(néng)

隨著新(xīn)能源發(fā)電技術的(dí)不斷(duàn)成熟(shú)，風力發電和(hé)太陽能(néng)發(fā)電已成為(wéi)我國新(xīn)能(néng)源的重要組成(chéng)部(bù)分(fēn)
。然而，風能和太陽能(néng)具有不(bù)穩定(dìng)性和間(jiān)歇(xiē)性(xìng)，無法滿足電力(lì)係(xì)統(tǒng)的穩(wěn)定供電(diàn)需求
。儲能櫃的應(yīng)用可以有(yǒu)效解決(jué)這(zhè)一問題(tí)，將不(bù)穩定的(dí)新(xīn)能(néng)源發電(diàn)輸出(chū)調整為(wéi)穩定的電能(néng)輸出，提高(gāo)新能源發電的(dí)利用效(xiào)率(shuài)
。

2. 電網調(tiáo)峰(fēng)和需求響應

儲能櫃在電網調峰(fēng)和需(xū)求響(xiǎng)應方(fāng)麵具有(yǒu)重要(yào)作用
。在電(diàn)網負(fù)荷(hé)高(gāo)峰(fēng)時段(duàn)，儲能(néng)櫃可(kě)以釋(shì)放(fàng)儲(chǔ)存的(dí)電(diàn)能，減輕電網負(fù)荷壓力(lì)；在電網負荷低(dī)穀(gǔ)時(shí)段，儲(chǔ)能(néng)櫃可(kě)以吸收多餘的電(diàn)能，實(shí)現電(diàn)網(wǎng)負荷(hé)的(dí)削(xiāo)峰填穀(gǔ)
。此(cǐ)外，儲(chǔ)能(néng)櫃(guì)還(huán)可以(yǐ)參與需求響應，根據(jù)電力(lì)市場(cháng)價格(gé)調整(zhěng)儲(chǔ)能櫃的充(chōng)放電策略，降(jiàng)低電(diàn)力成(chéng)本
。

3. 微電網(wǎng)和分(fēn)布(bù)式能(néng)源(yuán)係(xì)統(tǒng)

儲能櫃在(zài)微電(diàn)網和分布式能源係統中發揮著關(guān)鍵作用
。通過儲能櫃(guì)的削(xiāo)峰填穀
，負荷(hé)平衡等功(gōng)能，可以提(tí)高微(wēi)電網和分布式(shì)能(néng)源係(xì)統的(dí)穩定(dìng)性(xìng)和經濟(jì)性(xìng)
。同時(shí)，儲能櫃還可以(yǐ)實現(xiàn)新能源(yuán)發電與(yǔ)負荷的(dí)實時匹配，提(tí)高(gāo)新能源的(dí)利(lì)用(yòng)效率
。

4. 電動(dòng)汽車(chē)充(chōng)電(diàn)設施

隨著(zhuó)電(diàn)動(dòng)汽(qì)車(chē)的普及，電(diàn)動(dòng)汽車(chē)充電(diàn)設(shè)施(shī)的(dí)建(jiàn)設成為迫切(qiē)需(xū)求(qiú)
。儲能櫃在電(diàn)動汽車充電設施(shī)中的(dí)應(yīng)用，可以(yǐ)有效(xiào)緩解(jiě)充電樁(zhuāng)對(duì)電網的衝(chōng)擊(jī)，提高充(chōng)電(diàn)樁的利用效率(shuài)
。此(cǐ)外，儲能(néng)櫃還可(kě)以為電動汽車提(tí)供(gōng)備用(yòng)電源，保障電(diàn)動汽(qì)車(chē)的(dí)出(chū)行(háng)需求(qiú)
。

三
，新能(néng)源態勢(shì)下儲能櫃(guì)的(dí)創(chuàng)新(xīn)與(yǔ)發(fā)展

1. 電(diàn)池技術的創(chuàng)新

電(diàn)池(chí)是(shì)儲(chǔ)能櫃(guì)的核心部分，電(diàn)池(chí)技術(shù)的(dí)創(chuàng)新是(shì)提(tí)高儲(chǔ)能(néng)櫃性能的(dí)關鍵
。目(mù)前(qián)，鋰(lǐ)電池(chí)
，鈉電池(chí)等(děng)新(xīn)型(xíng)電(diàn)池技(jì)術正(zhèng)逐漸(jiàn)替代(dài)傳統的(dí)鉛酸電池(chí)，具有(yǒu)更高(gāo)的(dí)能量(liáng)密度(dù)
，更(gēng)長的使(shǐ)用(yòng)壽(shòu)命和更(gēng)低的成(chéng)本(běn)
。未(wèi)來，電池(chí)技(jì)術的(dí)創新(xīn)將繼續推動(dòng)儲(chǔ)能(néng)櫃的(dí)發展(zhǎn)
。

2. 能量(liáng)管理係統的(dí)創(chuàng)新

能量(liáng)管理(lǐ)係(xì)統（EMS）是(shì)儲能(néng)櫃(guì)的重要組成(chéng)部分，負責能(néng)量(liáng)調(tiáo)度(dù)和優化(huà)
。隨著大(dà)數據(jù)
，人工智能等(děng)技術(shù)的發(fā)展，EMS將實現更(gēng)高效的能量管(guǎn)理，提高儲能櫃的(dí)利用效率
。

3. 儲(chǔ)能櫃(guì)與(yǔ)新(xīn)能源發電(diàn)的深度融合

儲(chǔ)能櫃與新能(néng)源(yuán)發電(diàn)的深度融(róng)合是新能源發展的趨勢
。通(tōng)過(guò)技術創(chuàng)新(xīn)，實(shí)現儲(chǔ)能櫃(guì)與新(xīn)能(néng)源發電的(dí)實(shí)時(shí)匹配，提(tí)高(gāo)新(xīn)能(néng)源(yuán)的利(lì)用效(xiào)率，推(tuī)動新能(néng)源產業(yè)的可持續發展(zhǎn)
。

四
，Acrel-2000ES儲能櫃(guì)能量管(guǎn)理係(xì)統

1係(xì)統概(gài)述(shù)

安科瑞(ruì)儲(chǔ)能(néng)能(néng)量管(guǎn)理係統(tǒng)Acrel-2000ES，專(zhuān)門針對工商業儲能(néng)櫃
，儲(chǔ)能集(jí)裝(zhuāng)箱研發(fā)的(dí)一款儲(chǔ)能EMS，具有*的儲能監控(kòng)與管理功能(néng),涵蓋了儲(chǔ)能係統設(shè)備(bèi)(PCS
，BMS
，電表
，消防
，空調等)的(dí)詳(xiáng)細(xì)信(xìn)息,實現了數據采集(jí)
，數(shù)據(jù)處理(lǐ)
，數據存儲
，數據(jù)查詢(xún)與分(fēn)析(xī)
，可視(shì)化監控
，報警(jǐng)管(guǎn)理
，統(tǒng)計報表等功(gōng)能
。在(zài)高(gāo)級應(yīng)用上(shàng)支(zhī)持能(néng)量(liáng)調度,具備計(jì)劃(huá)曲綫
，削峰(fēng)填穀(gǔ)
，需(xū)量控(kòng)製
，防逆(nì)流(liú)等(děng)控製(zhì)功能
。

2係統結(jié)構(gòu)

Acrel-2000ES，可通過直(zhí)采(cǎi)或(huò)者通(tōng)過(guò)通訊管理或串(chuàn)口服務器(qì)將儲(chǔ)能櫃(guì)或(huò)者儲能集(jí)裝箱(xiāng)內部的(dí)設備接(jiē)入係統
。係統結構如(rú)下：

3係統(tǒng)功(gōng)能

3.1實時(shí)監測

係(xì)統(tǒng)人機(jī)界(jiè)麵友好，能夠顯(xiǎn)示儲能櫃(guì)的(dí)運行狀(zhuàng)態(tài)，實(shí)時監(jiān)測PCS
，BMS以(yǐ)及(jí)環(huán)境參數(shù)信息，如(rú)電參量
，溫(wēn)度(dù)
，濕(shī)度等
。實時(shí)顯(xiǎn)示有(yǒu)關故(gù)障
，告警(jǐng)
，收益(yì)等信息
。

3.2設備監(jiān)控

係統(tǒng)能夠(gòu)實時監(jiān)測PCS
，BMS
，電表
，空調(tiáo)
，消(xiāo)防
，除(chú)濕機(jī)等設(shè)備的運行(háng)狀(zhuàng)態及(jí)運行模式(shì)
。

PCS監(jiān)控(kòng)：滿足(zú)儲能(néng)變流器的參(cān)數與(yǔ)限值設置；運(yùn)行(háng)模(mó)式設(shè)置(zhì)；實(shí)現儲(chǔ)能(néng)變流(liú)器交(jiāo)直流(liú)側電壓(yā)
，電流(liú)
，功率及充(chōng)放(fàng)電(diàn)量參數(shù)的采集與展示；實(shí)現PCS通訊狀(zhuàng)態
，啟停狀態
，開(kāi)關(guān)狀態(tài)
，異(yì)常告警等狀(zhuàng)態監測
。

BMS監(jiān)控(kòng)：滿(mǎn)足(zú)電(diàn)池管理係統(tǒng)的參數(shù)與(yǔ)限(xiàn)值設(shè)置(zhì)；實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能(néng)電池的(dí)電芯
，電(diàn)池簇的溫度
，電壓
，電流(liú)的監測(cè)；實現電池充放電(diàn)狀(zhuàng)態
，電壓
，電流及溫度異常(cháng)狀(zhuàng)態的(dí)告(gào)警
。

空(kōng)調監(jiān)控(kòng)：滿足(zú)環境溫(wēn)度的監(jiān)測(cè)，可根(gēn)據(jù)設(shè)置的(dí)閾值(zhí)進(jìn)行(háng)空(kōng)調(tiáo)溫度的聯(lián)動(dòng)調節，並(bìng)實時(shí)監測空調的(dí)運行狀態及(jí)溫濕度(dù)數(shù)據，以曲(qū)綫(xiàn)形式進行展示
。

UPS監控：滿(mǎn)足UPS的(dí)運行狀(zhuàng)態及(jí)相關(guān)電(diàn)參量監測
。

3.3曲綫報表

係統能(néng)夠對(duì)PCS充(chōng)放電功率(shuài)曲(qū)綫
，SOC變換曲(qū)綫(xiàn)
，及電(diàn)壓(yā)
，電流
，溫度(dù)等歷(lì)史曲綫(xiàn)的查詢(xún)與(yǔ)展示(shì)
。

3.4策略(lüè)配(pèi)置(zhì)

滿(mǎn)足儲能(néng)係(xì)統設備參(cān)數的配置(zhì)
，電(diàn)價參(cān)數與(yǔ)時段(duàn)的設置(zhì)
，控製策(cè)略的選擇
。目(mù)前支持的控製策(cè)略(lüè)包(bāo)含計劃(huá)曲綫(xiàn)
，削(xiāo)峰(fēng)填穀(gǔ)
，需量(liáng)控(kòng)製等(děng)
。

3.5實時報(bào)警(jǐng)

儲(chǔ)能(néng)能(néng)量管理(lǐ)係統具(jù)有實時告警(jǐng)功(gōng)能，係統(tǒng)能(néng)夠(gòu)對儲能充放電越限
，溫(wēn)度(dù)越(yuè)限(xiàn)
，設備故障或(huò)通(tōng)信故(gù)障(zhàng)等(děng)事件(jiàn)發(fā)出(chū)告警
。

3.6事件查(chá)詢統計

儲能(néng)能(néng)量管理係統(tǒng)能(néng)夠對(duì)遙(yáo)信(xìn)變位，溫(wēn)濕度
，電(diàn)壓越(yuè)限等(děng)事件記(jì)錄進行(háng)存儲和管理(lǐ)，方(fāng)便(biàn)用(yòng)戶對係統事件(jiàn)和報(bào)警進行(háng)歷史(shǐ)追溯(sù)，查(chá)詢統計
，事(shì)故(gù)分析(xī)
。

3.7遙控操(cāo)作(zuò)

可以通過(guò)每(měi)個(gè)設備(bèi)下(xià)麵的(dí)紅色按(àn)鈕對(duì)PCS
，風(fēng)機
，除(chú)濕機
，空調控製器(qì)
，照(zhào)明等(děng)設(shè)備(bèi)進(jìn)行(háng)相應的(dí)控製(zhì)，但是當設備(bèi)未通(tōng)信(xìn)上(shàng)時，控(kòng)製按鈕(niǔ)會(huì)顯示(shì)無效狀態
。

3.8用(yòng)戶(hù)權限管理(lǐ)

儲能(néng)能(néng)量管(guǎn)理係統為保(bǎo)障係(xì)統安全(quán)穩(wěn)定(dìng)運行，設(shè)置了用戶(hù)權(quán)限(xiàn)管(guǎn)理(lǐ)功能(néng)
。通(tōng)過(guò)用戶權(quán)限管理能夠防止未(wèi)經授權(quán)的(dí)操作（如遙控(kòng)的操作，數據庫(kù)修改等）
。可以定義(yì)不同(tóng)級別用(yòng)戶(hù)的登(dēng)錄名
，密碼及操作(zuò)權限，為(wéi)係統運(yùn)行
，維護(hù)
，管理提供可靠的安全(quán)保障
。

3.9安科瑞配套(tào)產品(pǐn)

五
，結(jié)束(shù)語

新能源(yuán)態勢下儲能櫃(guì)的應(yīng)用與創新具有重要意義
。隨著新能源(yuán)技術(shù)的(dí)不(bù)斷發(fā)展，儲能櫃將(jiāng)在新能(néng)源領域發(fā)揮更大(dà)的(dí)作用(yòng)，為我國新(xīn)能(néng)源(yuán)產業(yè)的發(fā)展(zhǎn)貢獻力量
。