在電價波動常態(tài)化、峰谷價差擴大以及企業(yè)“雙碳”考核趨嚴(yán)的背景下,企業(yè)儲能電站從“建設(shè)型項目”加速轉(zhuǎn)向“運營型資產(chǎn)”。但在實際落地中,許多儲能項目出現(xiàn)“能充能放但不、能監(jiān)能看但不智能”的問題,導(dǎo)致收益不穩(wěn)定、運行風(fēng)險高、運維壓力大。本文圍繞企業(yè)儲能電站的典型運行痛點,提出一種基于微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)(EMS)的全景監(jiān)控與協(xié)調(diào)控制方案,通過多源數(shù)據(jù)接入、智能預(yù)測、經(jīng)濟調(diào)度、策略下發(fā)與閉環(huán)驗證,實現(xiàn)削峰填谷、需量控制、備用電源、功率平抑、有序充電等關(guān)鍵應(yīng)用,幫助企業(yè)儲能電站穩(wěn)定收益、提升安全、增強可持續(xù)運營能力。
關(guān)鍵詞:企業(yè)儲能電站;微電網(wǎng)EMS;削峰填谷;需量控制;源網(wǎng)荷儲;經(jīng)濟調(diào)度
引言
過去企業(yè)上儲能,多數(shù)出發(fā)點是兩類:
一類是“限電焦慮”,希望關(guān)鍵負(fù)荷不斷電;另一類是“電價焦慮”,希望通過峰谷套利省錢。
但隨著越來越多企業(yè)進入儲能賽道,行業(yè)很快發(fā)現(xiàn)一個現(xiàn)實:
儲能電站的收益不是電池帶來的,而是調(diào)度策略帶來的。
同樣是1MWh儲能:
有人一年省下幾十萬,有人卻收益忽高忽低;有人運行平穩(wěn),有人告警不斷。差距的核心并不是電芯品牌,而是有沒有一個真正能落地運營的“能量大腦”——微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)(EMS)。
儲能電站的運營痛點
設(shè)備能跑,但系統(tǒng)不“協(xié)同”
企業(yè)儲能電站往往并不是單獨存在,它常常同時接入:光伏、充電樁、廠區(qū)負(fù)荷、配電系統(tǒng)、計量、電能質(zhì)量監(jiān)測、環(huán)境消防等。
如果各系統(tǒng)各自為政,就會出現(xiàn)典型問題:
光伏發(fā)得多,儲能卻沒及時充
負(fù)荷沖得高,儲能沒跟上抑制需量
充電樁突然同時啟動,局部電網(wǎng)被沖擊
本質(zhì)上是缺乏“源網(wǎng)荷儲充”的統(tǒng)一調(diào)度。
能監(jiān)控,但不能“決策”
不少項目只有數(shù)據(jù)展示:電壓、電流、SOC曲線、功率曲線……
但運營真正需要的是:
下一小時該不該放電?放多少?
明天電價結(jié)構(gòu)變化,策略怎么調(diào)整?
負(fù)荷可能沖到需量上限,提如何預(yù)防?
也就是從“看得見”升到“算得出、控得住”。
有收益,但風(fēng)險不可控
儲能系統(tǒng)鏈路長:電池簇、BMS、PCS、并網(wǎng)點、保護裝置……任何一個環(huán)節(jié)異常都可能擴大影響。
如果告警與聯(lián)動策略不足,會出現(xiàn):
小異常變成大停機
保護動作不及時
并網(wǎng)電能質(zhì)量問題影響生產(chǎn)甚至帶來罰款風(fēng)險
能套利,但收益不穩(wěn)定
峰谷套利是基礎(chǔ)的,但現(xiàn)實中電價、負(fù)荷、新能源出力都在變。
缺乏預(yù)測與動態(tài)調(diào)度,會導(dǎo)致:
充早了:后半夜更低價沒吃到
放早了:高峰沒頂住
放多了:備用容量不夠
收益自然不穩(wěn)定,回收期不可控。
儲能電站的“能量大腦”
Acrel-2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)能夠?qū)ξ㈦娋W(wǎng)的源、網(wǎng)、荷、儲能系統(tǒng)、充電負(fù)荷進行實時監(jiān)控、診斷告警、全景分析、有序管理和控制,滿足微電網(wǎng)運行監(jiān)視多面化、安全分析智能化、調(diào)整控制瞻化、全景分析動態(tài)化的需求,完成不同目標(biāo)下光儲充資源之間的靈活互動與經(jīng)濟優(yōu)化運行,實現(xiàn)能源效益、經(jīng)濟效益和環(huán)境效益大化。
要讓企業(yè)儲能電站真正跑出收益,需要一套能落地的EMS,具備三層能力:
1)全量接入:把源網(wǎng)荷儲充全部納入統(tǒng)一平臺
2)智能策略:不僅能監(jiān)測,更能預(yù)測、計算、生成方案
3)閉環(huán)控制:策略能下發(fā)到PCS/充電樁/逆變器等執(zhí)行端,并形成反饋閉環(huán)
基于上述邏輯,Acrel2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的價值不在于“做一個界面”,而在于讓企業(yè)儲能電站具備“會運營”的能力:
實時監(jiān)控
告警診斷
全景分析
協(xié)調(diào)控制
經(jīng)濟調(diào)度
需求響應(yīng)
讓儲能從“設(shè)備”變成“資產(chǎn)”。
企業(yè)儲能電站需要的核心功能
需量控制: 能量儲存、充放電功率跟蹤
削峰填谷:配合儲能設(shè)備、低充高放
備用電源:預(yù)留電量、緊急供電
平抑波動:穩(wěn)定新能源的出力
系統(tǒng)功能
微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)包括系統(tǒng)主界面,包含微電網(wǎng)光伏、風(fēng)電、儲能、充電樁及總體負(fù)荷情況,體現(xiàn)系統(tǒng)主接線圖、光伏信息、風(fēng)電信息、儲能信息、充電樁信息、告警信息、收益、環(huán)境等。
儲能監(jiān)控
系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù):電參量數(shù)據(jù)、充放電量數(shù)據(jù)、節(jié)能減排數(shù)據(jù);
運行模式:峰谷模式、計劃曲線、需量控制等;
統(tǒng)計電量、收益等數(shù)據(jù);
儲能系統(tǒng)功率曲線、充放電量對比圖,實時掌握儲能系統(tǒng)的整體運行水平。
光伏監(jiān)控
光伏系統(tǒng)總出力情況
逆變器直流側(cè)、交流側(cè)運行狀態(tài)監(jiān)測及報警
逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計及分析
并網(wǎng)柜電力監(jiān)測及發(fā)電量統(tǒng)計
電站發(fā)電量年有效利用小時數(shù)統(tǒng)計,識別低效發(fā)電電站;
發(fā)電收益統(tǒng)計(補貼收益、并網(wǎng)收益)
輻照度/風(fēng)力/環(huán)境溫濕度監(jiān)測
并網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測及分析
光伏預(yù)測
以海量發(fā)電和環(huán)境數(shù)據(jù)為根源;
以高精度數(shù)值氣象預(yù)報為基礎(chǔ);
采用多維度同構(gòu)異質(zhì)BP、LSTM神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)光功率預(yù)測方法
時間分辨率:15min
超短期未來4h預(yù)測精度>90%
短期未來72h預(yù)測精度>80%
風(fēng)電監(jiān)控
風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)總出力情況
逆變器直流側(cè)、交流側(cè)運行狀態(tài)監(jiān)測及報警
逆變器及電站發(fā)電量統(tǒng)計及分析
并網(wǎng)柜電力監(jiān)測及發(fā)電量統(tǒng)計
電站發(fā)電量年有效利用小時數(shù)統(tǒng)計,識別低效發(fā)電電站;
發(fā)電收益統(tǒng)計(補貼收益、并網(wǎng)收益)
風(fēng)力/風(fēng)速/氣壓/環(huán)境溫濕度監(jiān)測
并網(wǎng)電能質(zhì)量監(jiān)測及分析
充電樁系統(tǒng)
實時監(jiān)測充電系統(tǒng)的充電電壓、電流、功率及各充電樁運行狀態(tài);
統(tǒng)計各充電樁充電量、電費等;
針對異常信息進行故障告警;
根據(jù)用電負(fù)荷柔性調(diào)節(jié)充電功率。
電能質(zhì)量
對整個系統(tǒng)范圍內(nèi)的電能質(zhì)量和電能可靠性狀況進行持續(xù)性的監(jiān)測。如電壓諧波、電壓閃變、電壓不平衡等穩(wěn)態(tài)數(shù)據(jù)和電壓暫升/暫降、電壓中斷暫態(tài)數(shù)據(jù)進行監(jiān)測分析及錄波展示,并對電壓、電流瞬變進行監(jiān)測。
結(jié)語
企業(yè)儲能電站要實現(xiàn)穩(wěn)定收益,必須從“建站思維”升為“運營思維”。
而運營的關(guān)鍵,是一套真正能落地的能量管理系統(tǒng):
讓源網(wǎng)荷儲充協(xié)同
讓策略可算、可控、可驗證
讓收益穩(wěn)定可持續(xù)
讓安全風(fēng)險可預(yù)警、可閉環(huán)
對企業(yè)來說,儲能電站不應(yīng)只是“電池+PCS”,而應(yīng)是一套可持續(xù)創(chuàng)造價值的能源資產(chǎn)系統(tǒng)。Acrel2000MG微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)的意義,就在于讓儲能電站從“能運行”升為“會、可持續(xù)、安全可靠”。