胡冠楠

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定

引言

隨著(zhù)新能源技術(shù)的飛速發(fā)展，儲能柜作為新能源系統的重要組成部分，正日益受到廣泛關(guān)注。本文將從新能源態(tài)勢下儲能柜構造的應用出發(fā)，探討其在新能源領(lǐng)域的創(chuàng )新與發(fā)展。

一、新能源態(tài)勢下儲能柜的構造及原理

儲能柜主要由電池組、能量管理系統（EMS）、電池管理系統（BMS）、充電設備、逆變器等部分組成。其中，電池組是儲能柜的核心部分，負責儲存和釋放能量；EMS負責能量調度和優(yōu)化；BMS負責電池的監控和保護；充電設備負責將外部電源的電能轉換為電池儲存的化學(xué)能；逆變器負責將電池儲存的直流電轉換為交流電。

儲能柜的工作原理是：在充電過(guò)程中，外部電源提供的電能通過(guò)充電設備轉換為電池儲存的化學(xué)能；在放電過(guò)程中，電池釋放的化學(xué)能通過(guò)逆變器轉換為交流電，供給負載使用。

二、新能源態(tài)勢下儲能柜的應用

1. 風(fēng)能和太陽(yáng)能發(fā)電配套儲能

隨著(zhù)新能源發(fā)電技術(shù)的不斷成熟，風(fēng)力發(fā)電和太陽(yáng)能發(fā)電已成為我國新能源的重要組成部分。然而，風(fēng)能和太陽(yáng)能具有不穩定性和間歇性，無(wú)法滿(mǎn)足電力系統的穩定供電需求。儲能柜的應用可以有效解決這一問(wèn)題，將不穩定的新能源發(fā)電輸出調整為穩定的電能輸出，提高新能源發(fā)電的利用效率。

2. 電網(wǎng)調峰和需求響應

儲能柜在電網(wǎng)調峰和需求響應方面具有重要作用。在電網(wǎng)負荷高峰時(shí)段，儲能柜可以釋放儲存的電能，減輕電網(wǎng)負荷壓力；在電網(wǎng)負荷低谷時(shí)段，儲能柜可以吸收多余的電能，實(shí)現電網(wǎng)負荷的削峰填谷。此外，儲能柜還可以參與需求響應，根據電力市場(chǎng)價(jià)格調整儲能柜的充放電策略，降低電力成本。

3. 微電網(wǎng)和分布式能源系統

儲能柜在微電網(wǎng)和分布式能源系統中發(fā)揮著(zhù)關(guān)鍵作用。通過(guò)儲能柜的削峰填谷、負荷平衡等功能，可以提高微電網(wǎng)和分布式能源系統的穩定性和經(jīng)濟性。同時(shí)，儲能柜還可以實(shí)現新能源發(fā)電與負荷的實(shí)時(shí)匹配，提高新能源的利用效率。

4. 電動(dòng)汽車(chē)充電設施

隨著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)的普及，電動(dòng)汽車(chē)充電設施的建設成為迫切需求。儲能柜在電動(dòng)汽車(chē)充電設施中的應用，可以有效緩解充電樁對電網(wǎng)的沖擊，提高充電樁的利用效率。此外，儲能柜還可以為電動(dòng)汽車(chē)提供備用電源，保障電動(dòng)汽車(chē)的出行需求。

三、新能源態(tài)勢下儲能柜的創(chuàng )新與發(fā)展

1. 電池技術(shù)的創(chuàng )新

電池是儲能柜的核心部分，電池技術(shù)的創(chuàng )新是提高儲能柜性能的關(guān)鍵。目前，鋰電池、鈉電池等新型電池技術(shù)正逐漸替代傳統的鉛酸電池，具有更高的能量密度、更長(cháng)的使用壽命和更低的成本。未來(lái)，電池技術(shù)的創(chuàng )新將繼續推動(dòng)儲能柜的發(fā)展。

2. 能量管理系統的創(chuàng )新

能量管理系統（EMS）是儲能柜的重要組成部分，負責能量調度和優(yōu)化。隨著(zhù)大數據、人工智能等技術(shù)的發(fā)展，EMS將實(shí)現更高效的能量管理，提高儲能柜的利用效率。

3. 儲能柜與新能源發(fā)電的深度融合

儲能柜與新能源發(fā)電的深度融合是新能源發(fā)展的趨勢。通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新，實(shí)現儲能柜與新能源發(fā)電的實(shí)時(shí)匹配，提高新能源的利用效率，推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)的可持續發(fā)展。

四、Acrel-2000ES儲能柜能量管理系統

1系統概述

安科瑞儲能能量管理系統Acrel-2000ES，專(zhuān)門(mén)針對工商業(yè)儲能柜、儲能集裝箱研發(fā)的一款儲能EMS，具有完善的儲能監控與管理功能,涵蓋了儲能系統設備(PCS、BMS、電表、消防、空調等)的詳細信息,實(shí)現了數據采集、數據處理、數據存儲、數據查詢(xún)與分析、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(xiàn)、削峰填谷、需量控制、防逆流等控制功能。

2系統結構

Acrel-2000ES，可通過(guò)直采或者通過(guò)通訊管理或串口服務(wù)器將儲能柜或者儲能集裝箱內部的設備接入系統。系統結構如下：

3系統功能

3.1實(shí)時(shí)監測

系統人機界面友好，能夠顯示儲能柜的運行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監測PCS、BMS以及環(huán)境參數信息，如電參量、溫度、濕度等。實(shí)時(shí)顯示有關(guān)故障、告警、收益等信息。

3.2設備監控

系統能夠實(shí)時(shí)監測PCS、BMS、電表、空調、消防、除濕機等設備的運行狀態(tài)及運行模式。

PCS監控：滿(mǎn)足儲能變流器的參數與限值設置；運行模式設置；實(shí)現儲能變流器交直流側電壓、電流、功率及充放電量參數的采集與展示；實(shí)現PCS通訊狀態(tài)、啟停狀態(tài)、開(kāi)關(guān)狀態(tài)、異常告警等狀態(tài)監測。

BMS監控：滿(mǎn)足電池管理系統的參數與限值設置；實(shí)現儲能電池的電芯、電池簇的溫度、電壓、電流的監測；實(shí)現電池充放電狀態(tài)、電壓、電流及溫度異常狀態(tài)的告警。

空調監控：滿(mǎn)足環(huán)境溫度的監測，可根據設置的閾值進(jìn)行空調溫度的聯(lián)動(dòng)調節，并實(shí)時(shí)監測空調的運行狀態(tài)及溫濕度數據，以曲線(xiàn)形式進(jìn)行展示。

UPS監控：滿(mǎn)足UPS的運行狀態(tài)及相關(guān)電參量監測。

3.3曲線(xiàn)報表

系統能夠對PCS充放電功率曲線(xiàn)、SOC變換曲線(xiàn)、及電壓、電流、溫度等歷史曲線(xiàn)的查詢(xún)與展示。

3.4策略配置

滿(mǎn)足儲能系統設備參數的配置、電價(jià)參數與時(shí)段的設置、控制策略的選擇。目前支持的控制策略包含計劃曲線(xiàn)、削峰填谷、需量控制等。

3.5實(shí)時(shí)報警

儲能能量管理系統具有實(shí)時(shí)告警功能，系統能夠對儲能充放電越限、溫度越限、設備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。

3.6事件查詢(xún)統計

儲能能量管理系統能夠對遙信變位，溫濕度、電壓越限等事件記錄進(jìn)行存儲和管理，方便用戶(hù)對系統事件和報警進(jìn)行歷史追溯，查詢(xún)統計、事故分析。

3.7遙控操作

可以通過(guò)每個(gè)設備下面的紅色按鈕對PCS、風(fēng)機、除濕機、空調控制器、照明等設備進(jìn)行相應的控制，但是當設備未通信上時(shí)，控制按鈕會(huì )顯示無(wú)效狀態(tài)。

3.8用戶(hù)權限管理

儲能能量管理系統為保障系統安全穩定運行，設置了用戶(hù)權限管理功能。通過(guò)用戶(hù)權限管理能夠防止未經(jīng)授權的操作（如遙控的操作，數據庫修改等）?？梢远x不同級別用戶(hù)的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

3.9安科瑞配套產(chǎn)品

五、結束語(yǔ)

新能源態(tài)勢下儲能柜的應用與創(chuàng )新具有重要意義。隨著(zhù)新能源技術(shù)的不斷發(fā)展，儲能柜將在新能源領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用，為我國新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展貢獻力量。