1 移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的背景

1.1 電化學(xué)儲(chǔ)能趨于成熟

儲(chǔ)能應(yīng)用更多的是電化學(xué)儲(chǔ)能,，還有鋰離子電池，鈉硫電池等等,，從2016—2017年,，所有規(guī)劃和在建項(xiàng)目已經(jīng) 達(dá)到1.6GW，政策,、企業(yè),、技術(shù)成熟度、產(chǎn)品成本下降等呈現(xiàn)出猛增的態(tài)勢(shì),。

現(xiàn)在10MW甚至100MW并不是很新鮮的事,。除此之外，成本下降也是一個(gè)非常好的消息,，根據(jù)中國(guó)電力科學(xué)研究院的模型計(jì)算,，到2020年儲(chǔ)能系統(tǒng)的建設(shè)成本額已經(jīng)基本達(dá)到營(yíng)收平衡點(diǎn)。

1.2 國(guó)內(nèi)外儲(chǔ)能政策

國(guó)際方面,，現(xiàn)在有10多個(gè)政策支撐儲(chǔ)能發(fā)展,，有能源規(guī)劃裝備，有電力規(guī)劃還有新能源,、電動(dòng)汽車等等,，在國(guó)際相關(guān)的政策里，儲(chǔ)能是一個(gè)非常重要的支持要素,。對(duì)于中國(guó)而言,，政策在2017年10月11日發(fā)布，對(duì)儲(chǔ) 能現(xiàn)在和未來(lái)的發(fā)展提出了明確的目標(biāo),，規(guī)定了五大任務(wù),，在指導(dǎo)意見出臺(tái)之后很多地方就開始研究和出臺(tái)支持儲(chǔ)能發(fā)展的相關(guān)政策；2017年11月份出臺(tái)的43號(hào)文,，在政策支持下,，儲(chǔ)能份額由2015年的2%提高到了9%。

在一些應(yīng)用領(lǐng)域,，如重點(diǎn)設(shè)施短時(shí)間內(nèi)保障供電,，季節(jié)性區(qū)域內(nèi)負(fù)荷曲線調(diào)整等方面，需要采用移動(dòng)式電力儲(chǔ)能系統(tǒng),。

2 移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的分類

在傳統(tǒng)發(fā)電領(lǐng)域,，移動(dòng)儲(chǔ)能主要起到輔助動(dòng)態(tài)運(yùn)行、取代或延緩新建機(jī)組的作用；在可再生能源領(lǐng)域,，移動(dòng)儲(chǔ)能主要起到削峰填谷和跟蹤計(jì)劃出力的作用,；在輔助服務(wù)領(lǐng)域，移動(dòng)儲(chǔ)能主要起到調(diào)頻,、調(diào)峰和備用容量的作用;在分布式能源與微網(wǎng)領(lǐng)域,，儲(chǔ)能主要起到分時(shí)電價(jià)管理、容量費(fèi)用管理和提高供電可靠性的作用,。

2.1 大型電力儲(chǔ)能系統(tǒng)

大型電力儲(chǔ)能系統(tǒng)是對(duì)電網(wǎng)可靠運(yùn)行的支撐,，在調(diào)整負(fù)載曲線、削峰填谷,、提高配電網(wǎng)設(shè)備與線路的利用效率,、參于電網(wǎng)調(diào)頻、改善大電網(wǎng)的供電水平等方面具有重要作用,。在一些應(yīng)用領(lǐng)域,，如重點(diǎn)設(shè)施短時(shí)間內(nèi)保障供電，季節(jié)性區(qū)域內(nèi)負(fù)荷曲線調(diào)整等方面,，需要采用移動(dòng)式電力儲(chǔ)能系統(tǒng),。大規(guī)模移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)采用一體式集裝箱設(shè)計(jì)方案，集成可靠的智能動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng),，集裝箱環(huán)境支持系統(tǒng)及儲(chǔ)能電站監(jiān)控管理系統(tǒng),，具備與電網(wǎng)即插即用的工作模式，可以方便應(yīng)用于電網(wǎng)的支撐及區(qū)域性臨時(shí)供電支撐,。

2.2 中型電力儲(chǔ)能系統(tǒng)

中型電力儲(chǔ)能系統(tǒng)如移動(dòng)充電設(shè)備，也就是電動(dòng)車,、樓宇,、大型會(huì)議、充電站（樁）等臨時(shí)需要充電的用電設(shè)備“充電寶",，可以有效應(yīng)對(duì)臨時(shí)用電,、老舊小區(qū)電網(wǎng)改造難導(dǎo)致的電力增容和應(yīng)急負(fù)荷等難題，也解決了小區(qū)停車位不固定,、充電不方便的問(wèn)題,。例如北京的“移動(dòng)充電寶"，2018年2月,，北京的新能源車主就可以在“易充網(wǎng)"上看到電子版的充電樁地圖,，地圖囊括所有快速充電樁和慢速充電樁的地理位置信息和相應(yīng)的數(shù)量信息，隨時(shí)隨地查詢到充電樁信息,。

2.3 小型移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)

家用儲(chǔ)能系統(tǒng)主要指安裝在居民住宅或者企業(yè)園區(qū)的的小型儲(chǔ)能系統(tǒng),，其運(yùn)行模式包括獨(dú)立運(yùn)行、與小型風(fēng)機(jī)、屋頂光伏等可再生能源發(fā)電設(shè)備配套運(yùn)行以及家用儲(chǔ)熱設(shè)備等,。家用儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用包括：電費(fèi)管理,、控制用電成本（低充高放）；供電可靠性,；分布式可再生能源接入,；電動(dòng)汽車儲(chǔ)能電池應(yīng)用等。

3 移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的作用

（1）解決“發(fā)電與用電的時(shí)差矛盾"和“間歇式可再生能源發(fā)電直接并網(wǎng)沖擊電網(wǎng)",，平滑出力及調(diào)節(jié)電能品質(zhì),。

（2）將“谷電"存儲(chǔ)在儲(chǔ)能電池中，在高峰期釋放出來(lái)應(yīng)用于生產(chǎn),、運(yùn)營(yíng),，不僅可以減輕電網(wǎng)負(fù)荷負(fù)擔(dān)，還可以降低運(yùn)營(yíng)成本,。

（3）將儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用于,、醫(yī)院、數(shù)據(jù),、精密制造,、軍事指揮等重要部門的備用電站，可在非常時(shí)期保證穩(wěn)定,、及時(shí)的應(yīng)急電力供應(yīng),。

（4）儲(chǔ)能系統(tǒng)還可以為實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置（燃料、太陽(yáng)能和風(fēng)能）,、資源整合,、電網(wǎng)穩(wěn)定性（頻率和電壓）以及負(fù)載管理服務(wù)提供支持。

4 移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的組成

采用一體式集裝箱設(shè)計(jì)方案,，集成可靠的智能動(dòng)環(huán)監(jiān)控系統(tǒng),，集裝箱環(huán)境支持系統(tǒng)及儲(chǔ)能電站監(jiān)控管理系統(tǒng)，具備與電網(wǎng)即插即用的工作模式,，可以方便應(yīng)用于電網(wǎng)的支撐及區(qū)域性臨時(shí)供電支撐,。將電池PACK、變流器（PCS）,、配電裝置等集成在一起,，提供多種電氣接口（交流輸出/直流輸出/快充。同時(shí)配備電池狀態(tài)檢測(cè),、PCS狀態(tài)監(jiān)控,、火災(zāi)預(yù)警與自動(dòng)滅火裝置等安全措施，具有“可移動(dòng),、大容量,、大功率、遠(yuǎn)程調(diào)度、低噪音,、節(jié)能減排,、綠色環(huán)保"的特點(diǎn)。實(shí)現(xiàn)用戶與一體化終端的人機(jī)互動(dòng),，具備光伏發(fā)電的信息采集與監(jiān)控功能,，從而為應(yīng)急救援、后勤保障,、移動(dòng)充電等提供快速,、可靠、高質(zhì)量的電能,。當(dāng)前,，移動(dòng)儲(chǔ)能在用戶側(cè)的應(yīng)用主要包括以下5個(gè)方面：峰谷套利、需量電費(fèi)管理,、動(dòng)態(tài)增容,、需求響應(yīng)以及提高新能源自用率。

5 移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)典型設(shè)計(jì)

以1MW/1MWh集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)為例,，系統(tǒng)一般由儲(chǔ)能電池系統(tǒng),、監(jiān)控系統(tǒng)、電池管理單元,、消防系統(tǒng),、空調(diào)、儲(chǔ)能變流器及隔離變壓器組成,，并集成在一個(gè)40英尺集裝箱內(nèi),。

其中電池系統(tǒng)主要由電芯串并聯(lián)構(gòu)成：首先十幾組電芯通過(guò)串并聯(lián)組成電池箱，然后電池箱通過(guò)串聯(lián)組成電池組串并提升系統(tǒng)電壓,，將電池組串進(jìn)行并聯(lián)提升系統(tǒng)

容量,，并集成安裝在電池柜內(nèi)。

監(jiān)控系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)外通信,、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集、分析和處理的功能,，保證數(shù)據(jù)監(jiān)控準(zhǔn)確、電壓電流采樣精度高,、數(shù)據(jù)同步率及遙控命令執(zhí)行速度快,；電池管理單元擁有高精度的單體電壓檢測(cè)與電流檢測(cè)功能，保證電芯模塊的電壓均衡,，避免電池模塊間產(chǎn)生環(huán)流,，影響系統(tǒng)運(yùn)行效率。

為了保證系統(tǒng)的安全，集裝箱內(nèi)配置了消防及空調(diào)系統(tǒng),，其中消防系統(tǒng)通過(guò)煙霧傳感器,、溫度傳感器、濕度傳感器,、應(yīng)急燈等安全設(shè)備感知火警,，并自動(dòng)滅火；空調(diào)系統(tǒng)根據(jù)外部環(huán)境溫度,，通過(guò)熱管理策略控制空調(diào)冷熱系統(tǒng),，保證集裝箱內(nèi)溫度處于合適區(qū)間，延長(zhǎng)電池使用壽命,。

6.安科瑞Acrel-2000ES儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)概述

6.1概述

安科瑞Acrel-2000ES儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng),，專門針對(duì)工商業(yè)儲(chǔ)能柜、儲(chǔ)能集裝箱研發(fā)的一款儲(chǔ)能EMS,，具有完善的儲(chǔ)能監(jiān)控與管理功能,涵蓋了儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)備(PCS,、BMS、電表,、消防,、空調(diào)等)的詳細(xì)信息,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理,、數(shù)據(jù)存儲(chǔ),、數(shù)據(jù)查詢與分析、可視化監(jiān)控,、報(bào)警管理,、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等功能。在高級(jí)應(yīng)用上支持能量調(diào)度,具備計(jì)劃曲線,、削峰填谷,、需量控制、防逆流等控制功能,。

6.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

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(chǔ)能柜或者儲(chǔ)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：

6.3接入設(shè)備

Acrel-2000ES,，具備多種接口,，多種協(xié)議對(duì)接的能力，支持多種設(shè)備接入,。

6.4系統(tǒng)功能

6.4.1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

系統(tǒng)人機(jī)界面友好,，能夠顯示儲(chǔ)能柜的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) PCS,、BMS 以及環(huán)境參數(shù)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,。

6.4.2設(shè)備監(jiān)控

系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè) 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(chǔ)能變流器的參數(shù)與限值設(shè)置,；運(yùn)行模式設(shè)置；實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)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(shí)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(cè),。

BMS 監(jiān)控：滿足電池管理系統(tǒng)的參數(shù)與限值設(shè)置,；實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電池的電芯、電池簇的溫度,、

電壓,、電流的監(jiān)測(cè)；實(shí)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(cè),，可根據(jù)設(shè)置的閾值進(jìn)行空調(diào)溫度的聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié),，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(cè),。

6.4.3 曲線報(bào)表

系統(tǒng)能夠對(duì) 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,。

6.4.4策略配置

滿足儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)的配置,、電價(jià)參數(shù)與時(shí)段的設(shè)置、控制策略的選擇,。目前支持的控制策略包含計(jì)劃曲線,、削峰填谷、需量控制等,。

6.4.5實(shí)時(shí)報(bào)警

儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)告警功能,，系統(tǒng)能夠?qū)?chǔ)能充放電越限、溫度越限,、設(shè)備故障或通信故障等事件發(fā)出告警,。

6.4.6事件查詢統(tǒng)計(jì)

儲(chǔ)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(chǔ)和管理,，方便用戶對(duì)系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯，查詢統(tǒng)計(jì),、事故分析,。

6.4.7遙控操作

可以通過(guò)每個(gè)設(shè)備下面的紅色按鈕對(duì) 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(shí),，控制按鈕會(huì)顯示無(wú)效狀態(tài)。

6.4.8用戶權(quán)限管理

儲(chǔ)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(guò)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(kù)修改等）,?？梢远x不同級(jí)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,。

6.4.9安科瑞配套產(chǎn)品

7 結(jié)語(yǔ)

移動(dòng)式儲(chǔ)能系統(tǒng)以其較為突出的靈活便捷性已廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)輸發(fā)配送等領(lǐng)域,。與傳統(tǒng)固定式儲(chǔ)能電站相比,，集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)采用了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化的集裝箱尺寸，允許遠(yuǎn)洋和公路運(yùn)輸,，可以通過(guò)高架起重機(jī)進(jìn)行吊裝,，可移動(dòng)性強(qiáng)，不受地域限制,。另外集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)可進(jìn)行工廠化生產(chǎn),，直接在車間進(jìn)行組裝調(diào)試，大大節(jié)約了工程的施工和運(yùn)維成本,，并實(shí)現(xiàn)事故隔離,。相信隨著電池本體技術(shù)的不斷突破，移動(dòng)式儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量密度將

進(jìn)一步提升,，成本也會(huì)大幅度下降,，移動(dòng)式儲(chǔ)能系統(tǒng)的實(shí)際價(jià)值將不斷體現(xiàn)，應(yīng)用范圍也會(huì)不斷擴(kuò)張,，未來(lái)必定會(huì)成為推進(jìn)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命的重要載體,，是能源互聯(lián)網(wǎng)中發(fā)展前景的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)。

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