储能柜,作为新能源领域的一颗璀璨明珠,正以其独特的构造与创新技术引领着能源管理的变革。本文旨在深入剖析储能柜的构造,探讨其在新能源态势下的创新应用与发展。
一、储能柜的核心构造解析
储能柜,顾名思义,其主要功能在于储存和释放能量,以实现能源的有效管理和利用。其核心构造包括电池模块、电池管理系统(BMS)、能量管理系统(EMS)、充电设备及逆变器等部分。
电池模块:能源储存的基石电池模块是储能柜的心脏,负责直接储存和释放电能。随着技术的不断进步,锂电池因其高能量密度、长寿命和环保特性,逐渐成为储能柜的电池类型。此外,钠离子电池、铅酸电池等也是储能柜中常见的电池类型,各具特色,满足不同场景的需求。
2. 电池管理系统(BMS):智能监控的守护者
BMS是储能柜不可或缺的一部分,它负责实时监控电池的状态,包括电压、电流、温度等关键参数,确保电池在安全、高效的范围内工作。通过先进的算法和数据分析,BMS能够预测电池的寿命,提前预警潜在问题,从而保障储能柜的稳定运行。
3. 能量管理系统(EMS):能源调度的智慧大脑
EMS则扮演着储能柜与外部电网之间的协调者角色。它负责收集电网和储能柜的实时数据,通过智能算法优化能源的分配和调度。例如,在电网负荷低谷时,EMS可以控制储能柜进行充电;而在电网负荷高峰时,则释放储能柜中的电能,以平衡电网负载,提高能源利用效率。
4. 充电设备与逆变器:能量转换的关键
充电设备负责将外部电源的电能转换为电池储存的化学能,而逆变器则负责将电池储存的直流电转换为交流电,供给负载使用。这两个部件共同构成了储能柜能量转换的桥梁,确保能量在不同形式之间顺畅转换。
二、新能源态势下储能柜的创新应用
在新能源领域,储能柜的应用日益广泛,为可再生能源的高效利用提供了有力支持。以下是几个典型的创新应用场景:
1. 风能与太阳能发电配套储能
风能和太阳能作为具代表性的可再生能源,其发电量受天气和季节影响较大,具有间歇性和不稳定性。储能柜的引入,使得这些不稳定的能源得以平滑输出,提高了电网的稳定性和可靠性。通过EMS的智能调度,储能柜可以在风能或太阳能充足时储存多余的电能,并在需求高峰期释放,有效平衡了电网负载。
2. 工商业储能解决方案
在工商业领域,储能柜同样展现出巨大的应用潜力。特斯拉超级工厂便是一个典型的例子。该工厂利用大型锂电池储能系统来平衡电网负载,实现电能的储存和释放。这不仅降低了企业的能源成本,还提高了能源利用效率。此外,智能电网集成技术的应用,使得储能柜能够与电网紧密协作,进一步提高了能源的整体效益。
3. 家庭储能系统的兴起
随着分布式能源系统的普及和家庭用电需求的多样化,家庭储能系统逐渐走进人们的视野。储能柜作为家庭储能系统的核心部件,能够根据家庭成员的生活习惯和用电需求进行智能调度和管理。例如,在电价较低的时段进行充电,而在电价较高的时段释放电能供家庭使用,从而实现电费的节省和能源的高效利用。
三、Acrel-2000ES储能柜能量管理系统
3.1系统概述
安科瑞储能能量管理系统Acrel-2000ES,专门针对工商业储能柜、储能集装箱研发的一款储能EMS,具有完善的储能监控与管理功能,涵盖了储能系统设备(PCS、BMS、电表、消防、空调等)的详细信息,实现了数据采集、数据处理、数据存储、数据查询与分析、可视化监控、报警管理、统计报表等功能。在应用上支持能量调度,具备计划曲线、削峰填谷、需量控制、防逆流等控制功能。
3.2系统结构
Acrel-2000ES,可通过直采或者通过通讯管理或串口服务器将储能柜或者储能集装箱内部的设备接入系统。
3.3系统功能
3.3.1实时监测
系统人机界面友好,能够显示储能柜的运行状态,实时监测PCS、BMS以及环境参数信息,如电参量、温度、湿度等。实时显示有关故障、告警、收益等信息。
3.3.2设备监控
系统能够实时监测PCS、BMS、电表、空调、消防、除湿机等设备的运行状态及运行模式。
PCS监控:满足储能变流器的参数与限值设置;运行模式设置;实现储能变流器交直流侧电压、电流、功率及充放电量参数的采集与展示;实现PCS通讯状态、启停状态、开关状态、异常告警等状态监测。
BMS监控:满足电池管理系统的参数与限值设置;实现储能电池的电芯、电池簇的温度、电压、电流的监测;实现电池充放电状态、电压、电流及温度异常状态的告警。
空调监控:满足环境温度的监测,可根据设置的阈值进行空调温度的联动调节,并实时监测空调的运行状态及温湿度数据,以曲线形式进行展示。
UPS监控:满足UPS的运行状态及相关电参量监测。
3.4曲线报表
系统能够对PCS充放电功率曲线、SOC变换曲线、及电压、电流、温度等历史曲线的查询与展示。
3.5策略配置
满足储能系统设备参数的配置、电价参数与时段的设置、控制策略的选择。目前支持的控制策略包含计划曲线、削峰填谷、需量控制等。
3.5.1实时报警
储能能量管理系统具有实时告警功能,系统能够对储能充放电越限、温度越限、设备故障或通信故障等事件发出告警。
3.6事件查询统计
储能能量管理系统能够对遥信变位,温湿度、电压越限等事件记录进行存储和管理,方便用户对系统事件和报警进行历史追溯,查询统计、事故分析。
3.7遥控操作
可以通过每个设备下面的红色按钮对PCS、风机、除湿机、空调控制器、照明等设备进行相应的控制,但是当设备未通信上时,控制按钮会显示无效状态。
3.8用户权限管理
储能能量管理系统为保障系统安全稳定运行,设置了用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作(如遥控的操作,数据库修改等)。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限,为系统运行、维护、管理提供可靠的安全保障。
3.9安科瑞配套产品
四、结语
新能源态势下储能柜的应用与创新具有重要意义。随着新能源技术的不断发展,储能柜将在新能源领域发挥更大的作用,为我国新能源产业的发展贡献力量。
审核编辑 黄宇
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