淺談移動儲能係統的應用

hth下载地址 陳聰

摘 要：隨著大量的風電、光伏等新能源並入電網，尤其是大量的分布式電源並入用電側(ce) ，將給電網平穩運行帶來一定挑戰。移動儲(chu) 能係統作為(wei) 能源互聯網的一個(ge) 主要組成部分，主要應用在能源互聯網的分布式能源與(yu) 微網領域。本文提出的移動儲(chu) 能係統，采用一體(ti) 式集裝箱設計方案，集成可靠的智能動環監控係統，集裝箱環境支持係統及儲(chu) 能電站監控管理係統，具備與(yu) 電網即插即用的工作模式，可以方便應用於(yu) 電網的支撐及區域性臨(lin) 時供電支撐。

關(guan) 鍵詞：能源互聯網； 移動儲(chu) 能 ；電池PACK

1 移動儲(chu) 能係統的背景

1.1 電化學儲(chu) 能趨於(yu) 成熟

儲(chu) 能應用更多的是電化學儲(chu) 能，還有鋰離子電池，鈉硫電池等等，從(cong) 2016—2017年，所有規劃和在建項目已經 達到1.6GW，政策、企業(ye) 、技術成熟度、產(chan) 品成本下降等呈現出猛增的態勢。

現在10MW甚至100MW並不是很新鮮的事。除此之外，成本下降也是一個(ge) 非常好的消息，根據中國電力科學研究院的模型計算，到2020年儲(chu) 能係統的建設成本額已經基本達到營收平衡點。

1.2 國內(nei) 外儲(chu) 能政策

國際方麵，現在有10多個(ge) 政策支撐儲(chu) 能發展，有能源規劃裝備，有電力規劃還有新能源、電動汽車等等，在國際相關(guan) 的政策裏，儲(chu) 能是一個(ge) 非常重要的支持要素。對於(yu) 中國而言，政策在2017年10月11日發布，對儲(chu) 能現在和未來的發展提出了明確的目標，規定了五大任務，在指導意見出台之後很多地方就開始研究和出台支持儲(chu) 能發展的相關(guan) 政策；2017年11月份出台的43號文，在政策支持下，儲(chu) 能份額由2015年的2%提高到了9%。

在一些應用領域，如重點設施短時間內(nei) 保障供電，季節性區域內(nei) 負荷曲線調整等方麵，需要采用移動式電力儲(chu) 能係統。

2 移動儲(chu) 能係統的分類

在傳(chuan) 統發電領域，移動儲(chu) 能主要起到輔助動態運行、取代或延緩新建機組的作用；在可再生能源領域，移動儲(chu) 能主要起到削峰填穀和跟蹤計劃出力的作用；在輔助服務領域，移動儲(chu) 能主要起到調頻、調峰和備用容量的作用;在分布式能源與(yu) 微網領域，儲(chu) 能主要起到分時電價(jia) 管理、容量費用管理和提高供電可靠性的作用。

2.1 大型電力儲(chu) 能係統

大型電力儲(chu) 能係統是對電網可靠運行的支撐，在調整負載曲線、削峰填穀、提高配電網設備與(yu) 線路的利用效率、參於(yu) 電網調頻、改善大電網的供電水平等方麵具有重要作用。在一些應用領域，如重點設施短時間內(nei) 保障供電，季節性區域內(nei) 負荷曲線調整等方麵，需要采用移動式電力儲(chu) 能係統。大規模移動儲(chu) 能係統采用一體(ti) 式集裝箱設計方案，集成可靠的智能動環監控係統，集裝箱環境支持係統及儲(chu) 能電站監控管理係統，具備與(yu) 電網即插即用的工作模式，可以方便應用於(yu) 電網的支撐及區域性臨(lin) 時供電支撐。

2.2 中型電力儲(chu) 能係統

中型電力儲(chu) 能係統如移動充電設備，也就是電動車、樓宇、大型會(hui) 議、充電站（樁）等臨(lin) 時需要充電的用電設備“充電寶”，可以有效應對臨(lin) 時用電、老舊小區電網改造難導致的電力增容和應急負荷等難題，也解決(jue) 了小區停車位不固定、充電不方便的問題。例如北京的“移動充電寶”，2018年2月，北京的新能源車主就可以在“易充網”上看到電子版的充電樁地圖，地圖囊括所有快速充電樁和慢速充電樁的地理位置信息和相應的數量信息，隨時隨地查詢到充電樁信息。

2.3 小型移動儲(chu) 能係統

家用儲(chu) 能係統主要指安裝在居民住宅或者企業(ye) 園區的的小型儲(chu) 能係統，其運行模式包括獨立運行、與(yu) 小型風機、屋頂光伏等可再生能源發電設備配套運行以及家用儲(chu) 熱設備等。家用儲(chu) 能係統的應用包括：電費管理、控製用電成本（低充高放）；供電可靠性；分布式可再生能源接入；電動汽車儲(chu) 能電池應用等。

3 移動儲(chu) 能係統的作用

（1）解決(jue) “發電與(yu) 用電的時差矛盾”和“間歇式可再生能源發電直接並網衝(chong) 擊電網”，平滑出力及調節電能品質。

（2）將“穀電”存儲(chu) 在儲(chu) 能電池中，在高峰期釋放出來應用於(yu) 生產(chan) 、運營，不僅(jin) 可以減輕電網負荷負擔，還可以降低運營成本。

（3）將儲(chu) 能係統應用於(yu) 、醫院、數據、精密製造、軍(jun) 事指揮等重要部門的備用電站，可在非常時期保證穩定、及時的應急電力供應。

（4）儲(chu) 能係統還可以為(wei) 實現資源的優(you) 化配置（燃料、太陽能和風能）、資源整合、電網穩定性（頻率和電壓）以及負載管理服務提供支持。

4 移動儲(chu) 能係統的組成

采用一體(ti) 式集裝箱設計方案，集成可靠的智能動環監控係統，集裝箱環境支持係統及儲(chu) 能電站監控管理係統，具備與(yu) 電網即插即用的工作模式，可以方便應用於(yu) 電網的支撐及區域性臨(lin) 時供電支撐。將電池PACK、變流器（PCS）、配電裝置等集成在一起，提供多種電氣接口（交流輸出/直流輸出/快充。同時配備電池狀態檢測、PCS狀態監控、火災預警與(yu) 自動滅火裝置等安全措施，具有“可移動、大容量、大功率、遠程調度、低噪音、節能減排、綠色環保”的特點。實現用戶與(yu) 一體(ti) 化終端的人機互動，具備光伏發電的信息采集與(yu) 監控功能，從(cong) 而為(wei) 應急救援、後勤保障、移動充電等提供快速、可靠、高質量的電能。當前，移動儲(chu) 能在用戶側(ce) 的應用主要包括以下5個(ge) 方麵：峰穀套利、需量電費管理、動態增容、需求響應以及提高新能源自用率。

5 移動儲(chu) 能係統典型設計

以1MW/1MWh集裝箱儲(chu) 能係統為(wei) 例，係統一般由儲(chu) 能電池係統、監控係統、電池管理單元、消防係統、空調、儲(chu) 能變流器及隔離變壓器組成，並集成在一個(ge) 40英尺集裝箱內(nei) 。

其中電池係統主要由電芯串並聯構成：首先十幾組電芯通過串並聯組成電池箱，然後電池箱通過串聯組成電池組串並提升係統電壓，將電池組串進行並聯提升係統

容量，並集成安裝在電池櫃內(nei) 。

監控係統主要實現對外通信、網絡數據監控和數據采集、分析和處理的功能，保證數據監控準確、電壓電流采樣精度高、數據同步率及遙控命令執行速度快；電池管理單元擁有高精度的單體(ti) 電壓檢測與(yu) 電流檢測功能，保證電芯模塊的電壓均衡，避免電池模塊間產(chan) 生環流，影響係統運行效率。

為(wei) 了保證係統的安全，集裝箱內(nei) 配置了消防及空調係統，其中消防係統通過煙霧傳(chuan) 感器、溫度傳(chuan) 感器、濕度傳(chuan) 感器、應急燈等安全設備感知火警，並自動滅火；空調係統根據外部環境溫度，通過熱管理策略控製空調冷熱係統，保證集裝箱內(nei) 溫度處於(yu) 合適區間，延長電池使用壽命。

6.hth下载地址Acrel-2000ES儲(chu) 能能量管理係統概述

6.1概述

hth下载地址Acrel-2000ES儲(chu) 能能量管理係統，專(zhuan) 門針對工商業(ye) 儲(chu) 能櫃、儲(chu) 能集裝箱研發的一款儲(chu) 能EMS，具有完善的儲(chu) 能監控與(yu) 管理功能,涵蓋了儲(chu) 能係統設備(PCS、BMS、電表、消防、空調等)的詳細信息,實現了數據采集、數據處理、數據存儲(chu) 、數據查詢與(yu) 分析、可視化監控、報警管理、統計報表等功能。在高級應用上支持能量調度,具備計劃曲線、削峰填穀、需量控製、防逆流等控製功能。

6.2係統結構

Acrel-2000ES，可通過直采或者通過通訊管理或串口服務器將儲(chu) 能櫃或者儲(chu) 能集裝箱內(nei) 部的設備接入係統。係統結構如下：

6.3接入設備

Acrel-2000ES，具備多種接口，多種協議對接的能力，支持多種設備接入。

6.4係統功能

6.4.1實時監測

係統人機界麵友好，能夠顯示儲(chu) 能櫃的運行狀態，實時監測 PCS、BMS 以及環境參數信息，如電參量、溫度、濕度等。實時顯示有關(guan) 故障、告警、收益等信息。

6.4.2設備監控

係統能夠實時監測 PCS、BMS、電表、空調、消防、除濕機等設備的運行狀態及運行模式。

PCS 監控：滿足儲(chu) 能變流器的參數與(yu) 限值設置；運行模式設置；實現儲(chu) 能變流器交直流側(ce) 電壓、電流、功率及充放電量參數的采集與(yu) 展示；實現 PCS 通訊狀態、啟停狀態、開關(guan) 狀態、 異常告警等狀態監測。

BMS 監控：滿足電池管理係統的參數與(yu) 限值設置；實現儲(chu) 能電池的電芯、電池簇的溫度、

電壓、電流的監測；實現電池充放電狀態、電壓、電流及溫度異常狀態的告警。

空調監控：滿足環境溫度的監測，可根據設置的閾值進行空調溫度的聯動調節，並實時監測空調的運行狀態及溫濕度數據，以曲線形式進行展示。

UPS 監控：滿足 UPS 的運行狀態及相關(guan) 電參量監測。

6.4.3 曲線報表

係統能夠對 PCS 充放電功率曲線、SOC 變換曲線、及電壓、電流、溫度等曆史曲線的查詢與(yu) 展示。

6.4.4策略配置

滿足儲(chu) 能係統設備參數的配置、電價(jia) 參數與(yu) 時段的設置、控製策略的選擇。目前支持的控製策略包含計劃曲線、削峰填穀、需量控製等。

6.4.5實時報警

儲(chu) 能能量管理係統具有實時告警功能，係統能夠對儲(chu) 能充放電越限、溫度越限、設備故障或通信故障等事件發出告警。

6.4.6事件查詢統計

儲(chu) 能能量管理係統能夠對遙信變位，溫濕度、電壓越限等事件記錄進行存儲(chu) 和管理，方便用戶對係統事件和報警進行曆史追溯，查詢統計、事故分析。

6.4.7遙控操作

可以通過每個(ge) 設備下麵的紅色按鈕對 PCS、風機、除濕機、空調控製器、照明等設備進行相應的控製，但是當設備未通信上時，控製按鈕會(hui) 顯示無效狀態。

6.4.8用戶權限管理

儲(chu) 能能量管理係統為(wei) 保障係統安全穩定運行，設置了用戶權限管理功能。通過用戶權限管理能夠防止未經授權的操作（如遙控的操作，數據庫修改等）。可以定義(yi) 不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為(wei) 係統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

6.4.9hth下载地址配套產(chan) 品

7 結語

移動式儲(chu) 能係統以其較為(wei) 突出的靈活便捷性已廣泛應用於(yu) 電力係統輸發配送等領域。與(yu) 傳(chuan) 統固定式儲(chu) 能電站相比，集裝箱儲(chu) 能係統的模塊化設計采用了國際標準化的集裝箱尺寸，允許遠洋和公路運輸，可以通過高架起重機進行吊裝，可移動性強，不受地域限製。另外集裝箱儲(chu) 能係統可進行工廠化生產(chan) ，直接在車間進行組裝調試，大大節約了工程的施工和運維成本，並實現事故隔離。相信隨著電池本體(ti) 技術的不斷突破，移動式儲(chu) 能係統的能量密度將

進一步提升，成本也會(hui) 大幅度下降，移動式儲(chu) 能係統的實際價(jia) 值將不斷體(ti) 現，應用範圍也會(hui) 不斷擴張，未來必定會(hui) 成為(wei) 推進能源生產(chan) 和消費革命的重要載體(ti) ，是能源互聯網中發展前景的技術和產(chan) 業(ye) 。

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