0、引言
隨著(zhù)全球能源結構的轉型,新能源的發(fā)展日益受到重視。在我國,新能源產(chǎn)業(yè)已成為國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè)之一。其中,集裝箱儲能柜系統作為一種新型的儲能設備,以其優(yōu)勢在新能源行業(yè)中發(fā)揮著(zhù)越來(lái)越重要的作用。本文將從集裝箱儲能柜系統的定義、特點(diǎn)、應用等方面進(jìn)行淺析,以期為新能源行業(yè)的發(fā)展提供有益的參考。
1、集裝箱儲能柜系統的定義及特點(diǎn)
集裝箱儲能柜系統是一種采用標準化集裝箱為載體,將儲能設備、電池管理系統、監控系統等集成于一體的儲能解決方案。它具有以下幾個(gè)特點(diǎn):
高度集成:集裝箱儲能柜系統將儲能設備、電池管理系統、監控系統等集成在一起,實(shí)現了儲能設備的一體化設計,降低了系統的復雜性。
靈活性強:集裝箱儲能柜系統可根據項目的需求進(jìn)行快速調整,實(shí)現儲能容量的擴展或縮小。同時(shí),其運輸方式靈活,可實(shí)現遠距離運輸。
安全可靠:集裝箱儲能柜系統采用電池管理系統,對電池進(jìn)行實(shí)時(shí)監控,確保電池在正常工作范圍內運行,提高了系統的安全性。
經(jīng)濟性好:集裝箱儲能柜系統采用標準化設計,降低了生產(chǎn)成本。同時(shí),其運行維護成本低,具有較高的經(jīng)濟性。
環(huán)境友好:集裝箱儲能柜系統采用清潔能源儲能設備,如鋰離子電池,減少了碳排放,有利于實(shí)現綠色發(fā)展。
2、集裝箱儲能柜系統在新能源行業(yè)的應用
2.1光伏發(fā)電領(lǐng)域
集裝箱儲能柜系統在光伏發(fā)電領(lǐng)域中的應用日益廣泛。儲能柜系統可將光伏發(fā)電與儲能設備相結合,實(shí)現發(fā)電與用電的平衡,提高光伏發(fā)電的利用率。在光伏發(fā)電高峰期,儲能柜系統可將多余的電能儲存起來(lái),待到用電高峰期再釋放,從而實(shí)現光伏發(fā)電的削峰填谷,優(yōu)化電力供應。
2.2風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域
集裝箱儲能柜系統在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域也具有廣泛的應用前景。由于風(fēng)力發(fā)電的間歇性特點(diǎn),儲能柜系統可以將風(fēng)能轉化為電能儲存起來(lái),待到無(wú)風(fēng)或風(fēng)力較小的時(shí)候釋放,從而提高風(fēng)力發(fā)電的穩定性。此外,儲能柜系統還可以為風(fēng)力發(fā)電提供備用電源,提高風(fēng)電場(chǎng)的供電可靠性。
2.3新能源汽車(chē)領(lǐng)域
集裝箱儲能柜系統在新能源汽車(chē)領(lǐng)域中的應用也日益成熟。儲能柜系統可以為新能源汽車(chē)提供充電服務(wù),實(shí)現新能源汽車(chē)的能源補給。此外,儲能柜系統還可以將新能源汽車(chē)的電池作為儲能設備,實(shí)現新能源汽車(chē)與儲能系統的互動(dòng),提高新能源汽車(chē)的使用效率。
2.4電力輔助服務(wù)領(lǐng)域
集裝箱儲能柜系統在電力輔助服務(wù)領(lǐng)域具有較大的市場(chǎng)潛力。儲能柜系統可以作為調峰、調頻等輔助服務(wù)設備,為電網(wǎng)提供實(shí)時(shí)調節能力,提高電網(wǎng)的穩定性和可靠性。此外,儲能柜系統還可以為電網(wǎng)提供備用容量,應對突發(fā)情況,保障電力供應的穩定性。
3、集裝箱儲能柜系統在新能源行業(yè)的優(yōu)勢
3.1提升新能源并網(wǎng)能力
隨著(zhù)可再生能源如光伏和風(fēng)能的并網(wǎng)比例不斷提高,儲能系統成為保障電網(wǎng)穩定性的關(guān)鍵。集裝箱儲能柜系統能夠提供快速響應的電力支持,幫助電網(wǎng)調度機構實(shí)現對新能源發(fā)電的控制,提高新能源發(fā)電的并網(wǎng)質(zhì)量和效率。
3.2增強電網(wǎng)調峰調頻能力
電網(wǎng)調峰調頻是確保電力系統平穩運行的重要手段。集裝箱儲能柜系統可作為靈活的調峰調頻資源,快速響應電網(wǎng)的需求,平衡供需兩側的電力負荷,特別是在新能源出力波動(dòng)較大的時(shí)段,儲能系統能夠有效平滑發(fā)電曲線(xiàn),保證供電的穩定性。
3.3促進(jìn)新能源消納
由于新能源發(fā)電的間歇性和不穩定性,如何在電網(wǎng)中合理消納這些能源成為一大挑戰。集裝箱儲能柜系統可以通過(guò)儲存新能源電力并在需求高峰時(shí)段釋放,從而增加電網(wǎng)對新能源的接納能力,減少因新能源發(fā)電波動(dòng)造成的電力浪費。
3.4支持新能源汽車(chē)發(fā)展
新能源汽車(chē)的快速發(fā)展對充電基礎設施提出了更高的要求。集裝箱儲能柜系統可作為大型充電站使用,為新能源汽車(chē)提供快速充電服務(wù),滿(mǎn)足日益增長(cháng)的充電需求。同時(shí),儲能系統還可以在電網(wǎng)負荷高峰時(shí),將電動(dòng)汽車(chē)的電池作為儲能資源,向電網(wǎng)供電,實(shí)現電網(wǎng)和電動(dòng)汽車(chē)的互動(dòng)。
3.5促進(jìn)能源消費革命
集裝箱儲能柜系統還可以應用于分布式能源管理和微電網(wǎng)建設中,為用戶(hù)提供電力的時(shí)間和空間靈活性,促進(jìn)能源消費模式的轉變。通過(guò)儲能系統的應用,用戶(hù)可以在電價(jià)較低時(shí)儲存電力,高價(jià)時(shí)段使用,從而降低用電成本,優(yōu)化能源消費結構。
3.6助力能源安全
能源安全是戰略的重要組成部分。集裝箱儲能柜系統可以提高能源系統的韌性和抗風(fēng)險能力。在能源供應短缺或緊急情況下,儲能系統能夠迅速響應,提供必要的電力支持,保障能源安全。
在未來(lái)的發(fā)展中,集裝箱儲能柜系統需要克服成本、技術(shù)、政策等方面的挑戰,進(jìn)一步優(yōu)化性能,提高安全性和經(jīng)濟性。同時(shí),企業(yè)和研究機構應共同努力,推動(dòng)相關(guān)技術(shù)標準和政策的制定,促進(jìn)集裝箱儲能柜系統在新能源行業(yè)的廣泛應用,為我國能源結構的轉型和綠色發(fā)展貢獻力量。
4、Acrel-2000ES儲能柜能量管理系統
4.1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。
4.2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:
4.3系統功能
4.3.1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。
4.3.2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。
4.3.3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。
4.3.4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。
4.3.5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。
4.3.6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。
4.3.7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)。
4.3.8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。
4.3.9安科瑞配套產(chǎn)品
序號 | 設備 | 型號 | 圖片 | 說(shuō)明 |
1 | 儲能能量管理系統 | Acrel-2000ES |
| 實(shí)現儲能設備的數據采集與監控,統計分析、異常告警、優(yōu)化控制、數據轉發(fā)等; 策略控制:計劃曲線(xiàn)、需量控制、削峰填谷、備用電源等。 |
2 | 觸摸屏電腦 | PPX-133L |
| 1)承接系統軟件 2)可視化展示:顯示系統運行信息 |
3 | 交流計量表計 | DTSD1352 |
| 集成電力參量及電能計量及考核管理,提供各類(lèi)電能數據統計。具有諧波與總諧波含量檢測,帶有開(kāi)關(guān)量輸入和開(kāi)關(guān)量輸出可實(shí)現“遙信"和“遙控"功能,并具備報警輸出。帶有RS485 通信接口,可選用MODBUS-RTU或 DL/T645協(xié)議。 |
4 | 直流計量表計 | DJSF1352 |
| 表可測量直流系統中的電壓、電流、功率以及正反向電能等;具有紅外通訊接口和RS-485通訊接口,同時(shí)支持Modbus-RTU協(xié)議和DLT645協(xié)議;可帶繼電器報警輸出和開(kāi)關(guān)量輸入功能。 |
5 | 溫度在線(xiàn)監測裝置 | ARTM-8 |
| 適用于多路溫度的測量和控制,支持測量8通道溫度;每一通道溫度測量對應2段報警,繼電器輸出可以任意設置報警方向及報警值。 |
6 | 通訊管理機 | ANet-2E8S1 |
| 能夠根據不同的采集規約進(jìn)行水表、氣表、電表、微機保護等設備終端的數據采集匯總;提供規約轉換、透明轉發(fā)、數據加密壓縮、數據轉換、邊緣計算等多項功能;實(shí)時(shí)多任務(wù)并行處理數據采集和數據轉發(fā),可多鏈路上送平臺據。 |
7 | 串口服務(wù)器 | Aport |
| 功能:轉換“輔助系統"的狀態(tài)數據,反饋到能量管理系統中。1)空調的開(kāi)關(guān),調溫,及斷電(二次開(kāi)關(guān)實(shí)現);2)上傳配電柜各個(gè)空開(kāi)信號;3)上傳UPS內部電量信息等;4)接入電表、BSMU等設備 |
8 | 遙信模塊 | ARTU-KJ8 |
| 1)反饋各個(gè)設備狀態(tài),將相關(guān)數據到串口服務(wù)器;2)讀消防1/0信號,并轉發(fā)給到上層(關(guān)機、事件上報等);3)采集水浸傳感器信息,并轉發(fā)給到上層(水浸信號事件上報);4)讀取門(mén)禁程傳感器信息,并轉發(fā)給到上層(門(mén)禁事件上報)。 |
5結束語(yǔ)
總之,集裝箱儲能柜系統在新能源行業(yè)具有廣泛的應用前景。隨著(zhù)新能源產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,集裝箱儲能柜系統將發(fā)揮越來(lái)越重要的作用,為綠色能源的發(fā)展提供有力支撐。然而,集裝箱儲能柜系統在推廣應用過(guò)程中仍面臨一定的挑戰,如技術(shù)成熟度、成本控制、政策支持等。因此,未來(lái)需進(jìn)一步加大研發(fā)力度,提高集裝箱儲能柜系統的性能和經(jīng)濟性,推動(dòng)其在新能源行業(yè)的廣泛應用。集裝箱儲能柜系統在新能源行業(yè)的應用前景廣闊,其對于促進(jìn)新能源的穩定輸出和提高能源利用效率具有重要意義。
參考文獻
[1]企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊2022.05版.
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