工商業(yè)儲能入門知識點(diǎn)解釋

　　儲能是指通過介質(zhì)或設(shè)備把能量存儲起來，在需要時(shí)再釋放的過程。其通過靈活的充放電控制，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能和用能在時(shí)間和空間的匹配，是靈活性的依仗。

　　從電力系統(tǒng)的角度看，儲能可以分為發(fā)電側(cè)/電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、用戶側(cè)儲能，其中電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)儲能又稱為表前儲能或大儲。

　　表前儲能是指與電網(wǎng)直接相連、有獨(dú)立的功率和電量計(jì)量表的儲能；反之，則為表后儲能，用戶側(cè)儲能又稱為表后儲能。用戶側(cè)儲能分為工商業(yè)儲能與家庭儲能。

　　從商業(yè)模式來看，表前儲能應(yīng)具有獨(dú)立市場主體身份、獨(dú)立參與市場報(bào)量報(bào)價(jià)、直接接受調(diào)度、獨(dú)立結(jié)算，也可稱為獨(dú)立儲能。

　　國內(nèi)用戶側(cè)儲能主要是指應(yīng)用在廣大工商業(yè)客戶的儲能系統(tǒng)，儲能設(shè)備可簡單理解為一個(gè)大型的充電寶。在電價(jià)低時(shí)充電，在電價(jià)高時(shí)放電用于企業(yè)生產(chǎn)，賺取峰谷電價(jià)差，從而降低企業(yè)用電成本。

　　調(diào)峰，就是把用電少的地方多余的電調(diào)往電能不足的地區(qū)。因?yàn)殡娔懿荒艽笠?guī)模存儲，一般都是發(fā)多少電用多少電。當(dāng)一個(gè)地區(qū)的發(fā)電量不變時(shí)，而這里的電又用不完，就需要通過調(diào)度把多余的電能調(diào)往電能不足的地區(qū)，或者就是常見的抽水蓄能。

　調(diào)頻，就是因?yàn)槲覈?guī)定的額定頻率是50Hz，但是生產(chǎn)、生活中電器復(fù)雜多樣，機(jī)器啟動運(yùn)轉(zhuǎn)會影響電網(wǎng)頻率，這就需要通過調(diào)頻提升電能質(zhì)量。

　　一套儲能系統(tǒng)中主要包含電芯、PCS、BMS、EMS、溫控和消防。

　　PCS(Power Conversion System)即儲能變流器，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)和蓄電池之間的電能轉(zhuǎn)換，并對交換過程進(jìn)行監(jiān)控和管理。可控制蓄電池的充電和放電過程，進(jìn)行交直流的變換，在無電網(wǎng)情況下可以直接為交流負(fù)荷供電。PCS 由 DC/AC 雙向變流器、控制單元等構(gòu)成。

　　BMS(Battery Management System)即電池管理系統(tǒng)，主要用于電池組的監(jiān)控、計(jì)算、通信和保護(hù)。主要構(gòu)成為電池管理芯片、模擬前端、嵌入式微處理器，以及嵌入式軟件等部分。

　　EMS(Energy Management System)即能量管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)各設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控及智能管理。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、存儲、處理、上傳以及運(yùn)行控制、運(yùn)行策略制定等，進(jìn)行總體化信息化的監(jiān)控管理。

　　“MW”是PCS的單位，是指對于給定的電化學(xué)儲能裝置，在一定的時(shí)間條件下，所能輸入或者輸出的功率。單位為W、kW、MW、GW，換算比例為1：1000。

　　“MWh”是電池容量的單位，是指在一定條件下電池放出的電量，也是衡量電池性能的重要性能指標(biāo)之一。單位為Wh、kWh、MWh、GWh、TWh，換算比例為1：1000。

　　DoD（Depth of Discharge）代表充放電深度，是用來描述儲能系統(tǒng)在充電與放電過程中電池容量利用程度的指標(biāo)。表示電池已放電量相對于電池總?cè)萘康陌俜直�。�?shù)字越小，就意味著放電越淺。例如，一個(gè)擁有5千瓦時(shí) (kWh) 電量的電池，允許的最大放電量為4千瓦時(shí)，則放電深度為80%。

　　工商業(yè)儲能四大收益來源：

　�。�1）削峰填谷：利用峰谷電價(jià)差，在谷期和平期充電，在峰期和尖峰期放電，降低企業(yè)用電成本。（當(dāng)下90%以上收益來源）

　�。�2）平衡需量電費(fèi)：儲能系統(tǒng)可以進(jìn)行削峰填谷，消除尖峰負(fù)荷，平滑用電曲線，減少需量電費(fèi)。

　�。�3）動態(tài)增容：用戶的變壓器容量是固定的，一般情況下當(dāng)用戶需要變壓器在某個(gè)時(shí)段超負(fù)荷運(yùn)，則需要進(jìn)行變壓器擴(kuò)容。而安裝匹配的儲能系統(tǒng)后，則可以在該時(shí)段通過儲能放電，降低變壓器負(fù)荷，從而減少變壓器的增容改造費(fèi)用。

　　（4）需求側(cè)響應(yīng)：安裝儲能系統(tǒng)后，如果電網(wǎng)發(fā)出需求響應(yīng)，客戶可以不用限電、也不用繳納該時(shí)段的高昂電費(fèi)，反而有可能通過儲能系統(tǒng)參與需求響應(yīng)交易，獲取額外的補(bǔ)償費(fèi)。

　　Q：如何通過儲能實(shí)現(xiàn)“削峰填谷”？

　　A：能量時(shí)移是通過儲能的方式實(shí)現(xiàn)用電負(fù)荷的削峰填谷 ，即用戶在用電負(fù)荷低谷時(shí)段對電池充電，在用電負(fù)荷高峰時(shí)段將存儲的電量釋放。

儲能系統(tǒng)就像“蓄水池”，可實(shí)現(xiàn)能量時(shí)移。在光伏發(fā)電輸出較大時(shí)，將暫時(shí)無法自用的電能儲存到電池中，在光伏發(fā)電輸出不足時(shí)，將電池中的電能釋放給電力負(fù)荷使用，實(shí)現(xiàn)對光伏電源的“削峰填谷”，最大化提升光伏發(fā)電的自發(fā)自用比例，最大化降低用電成本，同時(shí)幫助企業(yè)減少碳排放。

　　Q：如何通過配置工商業(yè)儲能為業(yè)主降容降需？

　　A：降容降需是指通過儲能系統(tǒng)降低變壓器總體容量需求的作用，從而減少變壓器擴(kuò)容建設(shè)成本以及后期的固定容量電費(fèi)或者最大需量電費(fèi)。

　　我國針對受電變壓器容量在315千伏安及以上的大工業(yè)用電采用兩部制電價(jià)工業(yè)用電采用兩部制電價(jià)，兩部制電價(jià)包含電量電價(jià)和容量電價(jià)，電量電價(jià)根據(jù)用戶的實(shí)際用電量計(jì)算，容量電價(jià)可以選擇按照變壓器固定容量計(jì)算或者按照變壓器最大需量計(jì)算。兩種電費(fèi)分別計(jì)算后相加，即為用戶所應(yīng)付的全部電費(fèi)。

　　企業(yè)安裝了儲能系統(tǒng)后，儲能機(jī)的功率可以替代一部分變壓器容量向負(fù)荷供電，起到平緩負(fù)荷功率峰值和降低總體容量需求的作用，從而減少變壓器建設(shè)成本以及后期的容量電費(fèi)。

　　以配置300kW儲能系統(tǒng)為例，在按需量計(jì)費(fèi)時(shí)，儲能系統(tǒng)可釋放300kW的功率以抵消尖峰負(fù)荷沖擊（相當(dāng)于增加了300kW變壓器）。按需量收費(fèi)為40元/（kW.月）測算，300kW儲能系統(tǒng)每月為業(yè)主節(jié)省300×40=1.2萬元的需量費(fèi)。

　　Q：工商業(yè)儲能如何做到動態(tài)增容？

　　A：用戶的變壓器容量是固定的，一般情況下當(dāng)用戶需要變壓器在某個(gè)時(shí)段超負(fù)荷運(yùn)，則需要進(jìn)行變壓器擴(kuò)容。一般來說，增加容量的方式有兩種：一是靜態(tài)增容，二是動態(tài)增容。

　　靜態(tài)增容是指向電力局申請換大的變壓器，但這種方式非常昂貴。

　　動態(tài)增容則是通過安裝儲能系統(tǒng)。通過儲能系統(tǒng)在變壓器超負(fù)荷運(yùn)行時(shí)段儲能放電，降低變壓器負(fù)荷，從而減少變壓器的增容改造費(fèi)用。通過儲能系統(tǒng)不僅能大大降低成本，還能通過峰谷套利增加收益。

　　工商業(yè)/用戶側(cè)儲能十大應(yīng)用場景介紹

　　一、零碳智慧園區(qū)+儲能

　　傳統(tǒng)工業(yè)園區(qū)中設(shè)備較多，具有用電功率大、長時(shí)間高負(fù)荷、設(shè)備能耗大等特點(diǎn)。為達(dá)到減碳目標(biāo)，智慧園區(qū)中可再生能源被大量使用，但由于其不穩(wěn)定性，會導(dǎo)致供電不足或過剩的情況，這時(shí)就需要儲能系統(tǒng)來調(diào)節(jié)供需電平。

　　在“智慧園區(qū)+儲能”模式下，儲能系統(tǒng)可以收集太陽能、風(fēng)能等多余的電力，然后在主要用電時(shí)間供應(yīng)到電網(wǎng)。這樣不僅能夠穩(wěn)定電網(wǎng)，儲能系統(tǒng)可以在緊急情況下向電網(wǎng)提供備用電力來保證園區(qū)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。且我國工業(yè)園區(qū)有較高的電價(jià)差，適用于儲能項(xiàng)目的峰谷套利。

　　二、商業(yè)綜合體+儲能

　　商業(yè)綜合體節(jié)能儲能充電一體化實(shí)施方案是一種綜合性解決方案，包括節(jié)能、儲能、充電三個(gè)方面。通過采用節(jié)能技術(shù)和設(shè)備，減少商業(yè)綜合體的能源消耗；在商業(yè)綜合體安裝分布式新能源電站，通過儲能設(shè)備將電能儲存起來，供商業(yè)體使用，從而減少對傳統(tǒng)能源的依賴。此外，通過儲能設(shè)備，還可以在商業(yè)體的停車場、地下車庫等地方設(shè)置充電樁，為新能源汽車提供充電服務(wù)。

　　三、數(shù)據(jù)中心+儲能

　　在“雙碳”戰(zhàn)略實(shí)施下，低碳數(shù)據(jù)中心將是未來的發(fā)展趨勢，“可再生能源+儲備合一+虛擬電廠”，是數(shù)據(jù)中心可能實(shí)現(xiàn)碳中和的一種方式之一。通過數(shù)字化、智能化技術(shù)，使得分布式能源、儲能、負(fù)荷深度融合，通過建立虛擬電廠上層平臺的聚合作用，使得數(shù)據(jù)中心負(fù)荷、可再生能源電源、儲能成為有機(jī)整體，達(dá)到區(qū)域內(nèi)的自發(fā)自用、自我管理的能源自治域，真正實(shí)現(xiàn)碳中和數(shù)據(jù)中心。

　　在此過程中，儲能系統(tǒng)通過削峰填谷、容量調(diào)配等機(jī)制，提升數(shù)據(jù)中心電力運(yùn)營的經(jīng)濟(jì)性，增強(qiáng)數(shù)據(jù)中心的供電可靠性，在低碳節(jié)能的同時(shí)，可有效防止數(shù)據(jù)中心偶然斷電導(dǎo)致數(shù)據(jù)丟失，提高供電系統(tǒng)安全性及穩(wěn)定性。

　　四、光儲充一體化

　　隨著新能源汽車行業(yè)的快速發(fā)展，充電需求亦在同步增長，而目前我國的充電樁市場仍有極大空缺。作為綠色經(jīng)濟(jì)的一種新嘗試，“光儲充一體化充電站”具有廣闊的發(fā)展前景。

　　光儲充電站內(nèi)集光伏發(fā)電、大容量儲能電池、智能充電樁等多項(xiàng)技術(shù)為一體，利用電池儲能系統(tǒng)吸收低谷電，并在高峰時(shí)期支撐快充負(fù)荷，為電動汽車供給綠色電能，同時(shí)以光伏發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)電力削峰填谷等輔助服務(wù)功能，有效減少快充站的負(fù)荷峰谷差，有效提高系統(tǒng)運(yùn)行效率。

　　五、5G基站+儲能

　　為滿足日益增長的5G基站數(shù)量與用電需求，同時(shí)為了減少資源浪費(fèi)，電化學(xué)儲能系統(tǒng)憑借柔性、智能、高效的技術(shù)特點(diǎn)使得其成為5G基站備用電源的合適選擇。

　　5G基站配儲利用智能錯(cuò)峰，閑時(shí)充電、忙時(shí)放電，很好地解決了因供電問題導(dǎo)致5G基站建設(shè)無法順利推進(jìn)的痛點(diǎn)，有助于大力推廣5G基站落地與6G技術(shù)發(fā)展。

　　六、戶用+儲能

　　越來越多的家庭開始安裝光伏電站作為用能補(bǔ)充或電費(fèi)收入來源，配置儲能電站成為保障家庭用電安全穩(wěn)定的重要措施。

　　戶用儲能通常包括蓄電池、超級電容器和儲熱水箱等設(shè)備，可以將家庭自產(chǎn)的太陽能、風(fēng)能等清潔能源進(jìn)行有效的儲存。這樣做的好處是可以讓家庭在需要的時(shí)候自給自足，同時(shí)也可以將多余的電力出售給電網(wǎng)，從而獲得一定的經(jīng)濟(jì)收益。

　　戶用儲能可以幫助家庭自給自足，不再依賴于電網(wǎng)，從而降低家庭用電成本。除了自給自足，戶用儲能還可以將多余的電力出售給電網(wǎng)，從而獲得一定的經(jīng)濟(jì)收益。在電力質(zhì)量差的時(shí)候，還能通過儲存電能和提供電力支持等方式，提高電力質(zhì)量。

　　七、微電網(wǎng)+儲能

　　近年我國大力發(fā)展海島建設(shè)，這些海島生活著少數(shù)居民、守島民兵，也有移動信號發(fā)射基站、海事雷達(dá)站等用電設(shè)備，在惡劣的自然環(huán)境下，常規(guī)的光伏發(fā)電或風(fēng)力發(fā)電無法在這種場景下為海島提供穩(wěn)定可靠的電能。

　　在這種海島上安裝離網(wǎng)型智能海島微電網(wǎng)，利用能源管理系統(tǒng)精確協(xié)調(diào)控制發(fā)電、儲能、用電工況，靈活調(diào)配各用戶的連接方式，實(shí)現(xiàn)“源-網(wǎng)-荷-儲”協(xié)調(diào)控制和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。離網(wǎng)型智能海島微電網(wǎng)不僅解決了島上居民的用能難題，為海島及海洋開發(fā)保護(hù)提供了供電保障，也為智能海島微電網(wǎng)建設(shè)提供了技術(shù)范本。

　　八、礦區(qū)+儲能

　　如石油勘探、煤礦等地區(qū)，無可靠固定、可連續(xù)供電的經(jīng)濟(jì)型電源。配置儲能系統(tǒng)后，當(dāng)電網(wǎng)側(cè)發(fā)生故障或正常檢修需要停止供電時(shí)，負(fù)荷側(cè)由電池系統(tǒng)通過儲能變流器將電池系統(tǒng)中的直流轉(zhuǎn)換為交流為用戶側(cè)供電。

　　在正常運(yùn)行的過程中，用戶側(cè)從電網(wǎng)側(cè)取電的時(shí)間段同電池組儲能的時(shí)間段由系統(tǒng)控制器根據(jù)用電計(jì)費(fèi)的峰、平、谷時(shí)段合理分配。海上油田電網(wǎng)為典型的孤島電網(wǎng)，電源容量小，負(fù)荷容量大，大負(fù)荷啟動瞬間以及電網(wǎng)故障會造成較大的頻率波動。配置儲能即可有效提升電力系統(tǒng)調(diào)頻性能，保持頻率穩(wěn)定。

　　九、應(yīng)急儲能電源

　　高功率應(yīng)急儲能電源是新能源電池行業(yè)的一個(gè)細(xì)分領(lǐng)域，可簡單理解為“超大號的充電寶”，其中便攜式儲能電源可應(yīng)用于房車旅行、夜間垂釣、戶外露營等戶外場景。此外，在電網(wǎng)供電系統(tǒng)發(fā)生故障的情況下，應(yīng)急儲能電系統(tǒng)可為應(yīng)急救援提供電力保障，可用于搶險(xiǎn)、醫(yī)院備用電源等多種場景。

　　十、城市軌道交通+儲能

　　城市軌道交通儲能系統(tǒng)是指，城市軌道交通車輛再生制動產(chǎn)生大量再生電能，引入儲能系統(tǒng)回收再生電能并進(jìn)行循環(huán)利用的過程，是未來建設(shè)節(jié)能型社會的要求與發(fā)展方向。

　　城市地鐵中應(yīng)用最多的是飛輪儲能。飛輪儲能是利用電動機(jī)帶動真空磁懸浮條件下的飛輪轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)來儲能，轉(zhuǎn)速提高時(shí)，進(jìn)行充電，轉(zhuǎn)速降低時(shí)，就可以放電。高功率密度、長壽命是它的技術(shù)特點(diǎn)，不僅可以在5毫秒內(nèi)響應(yīng)大功率充放電，而且充放電壽命更是高達(dá)上千萬次。