如何實(shí)現(xiàn)企業(yè)能源高效利用？——光儲充一體化解決方案

  安科瑞電氣，李明君

一、 概述

光儲充一體化解決方案是一種集成式的能源系統(tǒng)，它將發(fā)電、能量儲存和設(shè)備充電功能整合在一起。這種系統(tǒng)的目標(biāo)是更高效地管理和利用可再生能源，為用戶提供更可持續(xù)的電力供應(yīng)。

本系統(tǒng)能夠?qū)ζ髽I(yè)微電網(wǎng)的源（市電、分布式光伏、微型風(fēng)機(jī)）、網(wǎng)（企業(yè)內(nèi)部配電網(wǎng)）、荷（固定負(fù)荷和可調(diào)負(fù)荷）、儲能系統(tǒng)、新能源汽車充電負(fù)荷進(jìn)行有序管理和優(yōu)化控制，實(shí)現(xiàn)不同目標(biāo)下源網(wǎng)荷儲資源之間的靈活互動(dòng)，增加多策略控制下系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)促進(jìn)新能源消納、合理削峰填谷，減少電網(wǎng)建設(shè)投資，提升企業(yè)的能源利用率，降低運(yùn)行成本，達(dá)到節(jié)能降耗的目的。

二、 光儲充一體化/微電網(wǎng)，系統(tǒng)構(gòu)架

? 交流母線微電網(wǎng)--并網(wǎng)型

? 交流母線微電網(wǎng)--離網(wǎng)型

? 直流母線微電網(wǎng)

三、 光儲充一體化建設(shè)為企業(yè)解決了哪些問題？

? 能源供應(yīng)與利用問題

高效利用太陽能資源：光儲充一體化系統(tǒng)通過光伏發(fā)電將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，實(shí)現(xiàn)了對太陽能資源的高效利用，減少了對傳統(tǒng)能源的依賴。這種方式有助于推動(dòng)可再生能源的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化和升級。

平滑能源供應(yīng)：系統(tǒng)中的儲能設(shè)備可以存儲多余的電能，在太陽能不足或無太陽光照的情況下，提供穩(wěn)定的能源供應(yīng)。這種能力有助于解決可再生能源發(fā)電的間歇性和不穩(wěn)定性問題，提高能源供應(yīng)的可靠性和穩(wěn)定性。

? 電網(wǎng)運(yùn)行與負(fù)荷管理問題

削峰填谷：光儲充一體化系統(tǒng)可以在夜間低谷電價(jià)時(shí)段進(jìn)行儲能，在充電高峰期通過儲能和市電一起為充電站供電，滿足高峰期用電需求。這種做法既實(shí)現(xiàn)了削峰填谷，減輕了電網(wǎng)的壓力，又節(jié)省了配電增容費(fèi)用。

緩解電網(wǎng)沖擊：系統(tǒng)為電動(dòng)汽車提供電能供給時(shí)，可以緩解對電網(wǎng)的直接沖擊，特別是在電動(dòng)汽車充電高峰期，通過儲能設(shè)備的調(diào)節(jié)，可以平衡電網(wǎng)負(fù)荷，提高電網(wǎng)運(yùn)行的效率和穩(wěn)定性。

? 可持續(xù)發(fā)展與環(huán)境問題

提供可持續(xù)能源：光儲充一體化系統(tǒng)可以將儲存的電能用于充電，例如給電動(dòng)車等交通工具充電，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)能源的使用。這種方式有助于減少碳排放和環(huán)境污染，推動(dòng)綠色低碳發(fā)展。

提高環(huán)境可持續(xù)性：系統(tǒng)的運(yùn)行不僅降低了對傳統(tǒng)電力來源的依賴，還減少了化石能源的消耗和排放，對于應(yīng)對氣候變化和提高環(huán)境可持續(xù)性具有重要意義。

? 經(jīng)濟(jì)與社會效益問題

節(jié)省成本：通過夜間低谷電價(jià)進(jìn)行儲能并在高峰期供電，光儲充一體化系統(tǒng)有助于節(jié)省用電成本。同時(shí)，系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)行也帶動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，創(chuàng)造了就業(yè)機(jī)會和經(jīng)濟(jì)效益。

提升能源安全性：系統(tǒng)可以作為備用電源，在斷電情況下提供電能供應(yīng)，提高能源的安全性和可靠性。這對于保障社會穩(wěn)定和人民生活具有重要意義。

四、 光儲充微電網(wǎng)平臺特色功能界面展示

? 駕駛艙主界面

? 儲能系統(tǒng)

測量監(jiān)視：運(yùn)行模式、功率控制模式，功率、電壓、電流、頻率等預(yù)定值信息、儲能電池充放電電壓、電流、SOC、溫度、壓力、流量。

狀態(tài)告警數(shù)據(jù)：儲能電池充放電狀態(tài)、交/直流過壓/欠壓、交/直流過流、頻率過/欠告警、過溫、過載、漏電保護(hù)等。

電量數(shù)據(jù)：電池電量。

設(shè)置數(shù)據(jù)：PCS啟動(dòng)、停止、功率設(shè)定、裝置運(yùn)行參數(shù)設(shè)定 。

? 光伏系統(tǒng)

針對配置光伏發(fā)電的微電網(wǎng)系統(tǒng)，具有在線監(jiān)控光伏電池板陣列、環(huán)境監(jiān)測、匯流箱和逆變器等的功能，保證光伏發(fā)電安全運(yùn)行。

測量監(jiān)視：日照、溫度、風(fēng)速等環(huán)境信息，電池板溫度、直流電壓、直流電流、直流功率、逆變器功率等。

狀態(tài)監(jiān)視：交/直流過壓/欠壓、交/直流過流、頻率過/欠告警，過溫、過載、漏電保護(hù)等。

電量監(jiān)視：光伏實(shí)時(shí)發(fā)電量、總發(fā)電量等。

遙控：逆變器啟動(dòng)、停止。

? 風(fēng)電系統(tǒng)

針對配置風(fēng)力發(fā)電的微電網(wǎng)系統(tǒng)，具有在線監(jiān)控風(fēng)力機(jī)組、風(fēng)能并網(wǎng)控制器、并網(wǎng)逆變器等的功能，保證風(fēng)力發(fā)電安全運(yùn)行。

測量監(jiān)視：溫度、風(fēng)速等環(huán)境信息，直流電壓、直流電流、直流功率、逆變器功率等。

狀態(tài)監(jiān)視：交/直流過壓/欠壓、交/直流過流、頻率過/欠告警，過溫、過載、漏電保護(hù)等。

電量監(jiān)視：風(fēng)機(jī)實(shí)時(shí)發(fā)電量、總發(fā)電量等。

遙控：逆變器啟動(dòng)、停止。

? 充電樁系統(tǒng)

（1）充電監(jiān)視

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)須具有提供充電樁的各類測量監(jiān)視、狀態(tài)監(jiān)視、電量監(jiān)視等的功能。

測量監(jiān)視：充電電流、充電電壓、充電功率、充電時(shí)間、SOC、電池電壓、電池溫度等。

狀態(tài)監(jiān)視：充電樁狀態(tài)、連接確認(rèn)開關(guān)狀態(tài)、輸出繼電器狀態(tài)、充電接口電子鎖狀態(tài)

電量監(jiān)視：充電過程中的實(shí)時(shí)充電量、充電表底值、交易記錄。

（2）充電控制

微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)具有提供充電樁的各類遙控、數(shù)據(jù)設(shè)置等的功能。

充電控制：啟動(dòng)、停止。

遠(yuǎn)程控制：重啟、升級。

數(shù)據(jù)設(shè)置：時(shí)段參數(shù)、應(yīng)急卡名單。