摘要:在現(xiàn)代社會,工商業(yè)用電需求逐漸增加,能量管理成為企業(yè)運(yùn)營的一項重要策略。隨著可再生能源的發(fā)展,工商業(yè)儲能系統(tǒng)作為其關(guān)鍵部分,正在發(fā)揮越來越重要的作用。
關(guān)鍵詞:工商業(yè)用電;用電管理;能量儲存;儲能系統(tǒng);儲能系統(tǒng)容量規(guī)劃;容量配置
0.引言
經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展與進(jìn)步,使我國進(jìn)入了數(shù)字化時代,許多行業(yè)順應(yīng)時代發(fā)展,進(jìn)行了智能化的變革與更新。我國電力系統(tǒng)的發(fā)電也應(yīng)用了智能化信息技術(shù),不同地區(qū)的電網(wǎng)集團(tuán)智能化收集到了不同的用電信息,并對其進(jìn)行相應(yīng)的管理。由于不同用電區(qū)域或團(tuán)體都有各自的用電特征需求,為了進(jìn)一步分析和管理相應(yīng)區(qū)域的用電情況,面向不同的團(tuán)體設(shè)立了其相對應(yīng)的電能量儲能系統(tǒng)[4。但由于目前對不同區(qū)域用電數(shù)據(jù)信息的分析能力不夠具體和完善,不能準(zhǔn)確進(jìn)行儲能系統(tǒng)的容量規(guī)劃配置,不利于電量的按需分配和節(jié)約環(huán)保性?;谝陨媳尘?,本文研究了一種面向工商業(yè)用電能量管理的儲能系統(tǒng)容量規(guī)劃分配方法,優(yōu)化電力能量的調(diào)控與分配,希望可以提高電力分配的按需分配性以及用戶用電的經(jīng)濟(jì)性,優(yōu)化電網(wǎng)運(yùn)行效率,提升電力行業(yè)長期發(fā)展的穩(wěn)定性,實現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。
1.工商業(yè)儲能系統(tǒng)的定義
工商業(yè)儲能系統(tǒng)是指通過電池等儲能設(shè)施,以儲存和釋放電能的方式,幫助企業(yè)在用電高峰期與低谷期之間進(jìn)行調(diào)節(jié)。其主要目的在于降低企業(yè)運(yùn)營成本、提升用電效率和保證用電安全。隨著科技的不斷進(jìn)步,儲能技術(shù)也在迅速升級,從初始的鉛酸電池逐漸向鋰電池、鈉硫電池等新型電池發(fā)展。
3.工商業(yè)儲能系統(tǒng)在能量管理中的作用
3.1負(fù)荷調(diào)節(jié)與需求響應(yīng)
工商業(yè)儲能系統(tǒng)的重要功能之一是負(fù)荷調(diào)節(jié)。在用電高峰時段,企業(yè)可以選擇從儲能系統(tǒng)中釋放電能,緩解電網(wǎng)壓力。而在低谷時段,儲能系統(tǒng)則充電儲電,從而平衡整體用電負(fù)荷。通過這種方式,企業(yè)不僅能夠降低用電成本,在某些情況下還可能獲得電價補(bǔ)貼。
需求響應(yīng)是一種新型的電力管理方法,即在電力供應(yīng)緊張時,電力消費(fèi)者主動減少用電量。儲能系統(tǒng)能夠快速響應(yīng)電力市場的需求,通過自動化系統(tǒng)在高峰時段實現(xiàn)負(fù)荷削減,企業(yè)獲得的電費(fèi)優(yōu)惠結(jié)果可觀。
3.2 可再生能源的集成利用
隨著可再生能源的普及,如風(fēng)能、太陽能在工商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛,儲能系統(tǒng)在其中起到了“潤滑劑”的作用。由于可再生能源的波動性,儲能系統(tǒng)能夠?qū)⒍嘤嗟那鍧嶋娔艽鎯?,以備在需求高峰時釋放,從而更好地實現(xiàn)電力的平衡。
這一功能不僅提高了企業(yè)的用電可靠性,同時也促進(jìn)了可再生能源的利用率,進(jìn)一步推動了綠色經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
3.3 優(yōu)化電力采購策略
工商業(yè)擁有一定的電力采購需求,合理的電力采購策略能夠有效降低企業(yè)的用電成本。儲能系統(tǒng)的引入使企業(yè)能夠根據(jù)電價趨勢靈活制定采購策略。企業(yè)可以在電價低谷時段儲電,避免在高峰時段以高價購電,降低整體電力支出。
通過實時監(jiān)控電價變化,結(jié)合儲能系統(tǒng)的動態(tài)調(diào)度,企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)靈活而高效的電力管理。
3.4.電力安全保障
工商業(yè)儲能系統(tǒng)能夠充當(dāng)應(yīng)急電源,在突發(fā)情況下保障企業(yè)持續(xù)運(yùn)營。當(dāng)主電源出現(xiàn)故障或供應(yīng)中斷時,儲能系統(tǒng)可以及時接入,確保設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn),避免生產(chǎn)線停滯造成的經(jīng)濟(jì)損失。
此外,儲能系統(tǒng)還可以根據(jù)企業(yè)的特殊需求,設(shè)計備用電源方案,確保在關(guān)鍵時刻電力供應(yīng)安全可靠。
4.儲能技術(shù)的發(fā)展趨勢
隨著科技的發(fā)展,儲能技術(shù)正朝著更高效、更智能的方向不斷演進(jìn)。許多企業(yè)開始考慮將人工智能和大數(shù)據(jù)技術(shù)與儲能系統(tǒng)結(jié)合,以提升整體能源管理水平。
4.1智能化管理
未來的儲能系統(tǒng)將具備更強(qiáng)大的智能管理功能,通過算法實現(xiàn)自身的運(yùn)行和維護(hù),降低人力成本,提高管理效率。
4.2 混合儲能技術(shù)
結(jié)合多種不同類型的儲能技術(shù)(如超級電容、電池和飛輪等),以達(dá)到更優(yōu)的儲能效果和經(jīng)濟(jì)效益。
4.3分布式能源系統(tǒng)
通過建立分布式儲能網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)區(qū)域內(nèi)電力的高效配置和利用,進(jìn)一步提升能源使用效率。
5.Acrel-2000ES儲能柜能量管理系統(tǒng)
5.1系統(tǒng)概述
安科瑞儲能能量管理系統(tǒng)Acrel-2000ES,專門針對工商業(yè)儲能柜、儲能集裝箱研發(fā)的一款儲能EMS,具有完善的儲能監(jiān)控與管理功能,涵蓋了儲能系統(tǒng)設(shè)備(PCS、BMS、電表、消防、空調(diào)等)的詳細(xì)信息,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)查詢與分析、可視化監(jiān)控、報警管理、統(tǒng)計報表等功能。在高級應(yīng)用上支持能量調(diào)度,具備計劃曲線、削峰填谷、需量控制、防逆流等控制功能。
5.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
Acrel-2000ES,可通過直采或者通過通訊管理或串口服務(wù)器將儲能柜或者儲能集裝箱內(nèi)部的設(shè)備接入系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下:
5.3系統(tǒng)功能
5.3.1實時監(jiān)測
系統(tǒng)人機(jī)界面友好,能夠顯示儲能柜的運(yùn)行狀態(tài),實時監(jiān)測PCS、BMS以及環(huán)境參數(shù)信息,如電參量、溫度、濕度等。實時顯示有關(guān)故障、告警、收益等信息。
5.3.2設(shè)備監(jiān)控
系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測PCS、BMS、電表、空調(diào)、消防、除濕機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及運(yùn)行模式。
PCS監(jiān)控:滿足儲能變流器的參數(shù)與限值設(shè)置;運(yùn)行模式設(shè)置;實現(xiàn)儲能變流器交直流側(cè)電壓、電流、功率及充放電量參數(shù)的采集與展示;實現(xiàn)PCS通訊狀態(tài)、啟停狀態(tài)、開關(guān)狀態(tài)、異常告警等狀態(tài)監(jiān)測。
BMS監(jiān)控:滿足電池管理系統(tǒng)的參
數(shù)與限值設(shè)置;實現(xiàn)儲能電池的電芯、電池簇的溫度、電壓、電流的監(jiān)測;實現(xiàn)電池充放電狀態(tài)、電壓、電流及溫度異常狀態(tài)的告警。
空調(diào)監(jiān)控:滿足環(huán)境溫度的監(jiān)測,可根據(jù)設(shè)置的閾值進(jìn)行空調(diào)溫度的聯(lián)動調(diào)節(jié),并實時監(jiān)測空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)及溫濕度數(shù)據(jù),以曲線形式進(jìn)行展示。
UPS監(jiān)控:滿足UPS的運(yùn)行狀態(tài)及相關(guān)電參量監(jiān)測。
5.3.3曲線報表
系統(tǒng)能夠?qū)?/span>PCS充放電功率曲線、SOC變換曲線、及電壓、電流、溫度等歷史曲線的查詢與展示。
5.3.4策略配置
滿足儲能系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)的配置、電價參數(shù)與時段的設(shè)置、控制策略的選擇。目前支持的控制策略包含計劃曲線、削峰填谷、需量控制等。
5.3.5實時報警
儲能能量管理系統(tǒng)具有實時告警功能,系統(tǒng)能夠?qū)δ艹浞烹娫较蕖囟仍较?、設(shè)備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。
5.3.6事件查詢統(tǒng)計
儲能能量管理系統(tǒng)能夠?qū)b信變位,溫濕度、電壓越限等事件記錄進(jìn)行存儲和管理,方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進(jìn)行歷史追溯,查詢統(tǒng)計、事故分析。
5.3.7遙控操作
可以通過每個設(shè)備下面的紅色按鈕對PCS、風(fēng)機(jī)、除濕機(jī)、空調(diào)控制器、照明等設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的控制,但是當(dāng)設(shè)備未通信上時,控制按鈕會顯示無效狀態(tài)。
5.3.8用戶權(quán)限管理
儲能能量管理系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作(如遙控的操作,數(shù)據(jù)庫修改等)??梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限,為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障。
5.3.8硬件選型
6.總結(jié)
工商業(yè)儲能系統(tǒng)在用電能量管理中扮演了重要的角色。它不僅幫助企業(yè)降低用電成本、優(yōu)化用電策略,還能夠在環(huán)境保護(hù)與資源利用上發(fā)揮重要的作用。通過有效的能量管理,工商業(yè)能夠更好地應(yīng)對市場變化,提升競爭力,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。在未來,隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新,儲能系統(tǒng)將會在工業(yè)和商業(yè)用電管理中發(fā)揮更大的潛力。
參考文獻(xiàn)
【1】安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2022.5版