工商业储能入门知识

储能是指通过介质或设备把能量存储起来，在需要时再释放的过程。其通过灵活的充放电控制，实现产能和用能在时间和空间的匹配，是灵活性的依仗。从电力系统的角度看，储能可以分为发电侧/电源侧、电网侧、用户侧储能，其中电源侧、电网侧储能又称为表前储能或大储。表前储能是指与电网直接相连、有独立的功率和电量计量表的储能；反之，则为表后储能，用户侧储能又称为表后储能。用户侧储能分为工商业储能与家庭储能。从商业模式来看，表前储能应具有独立市场主体身份、独立参与市场报量报价、直接接受调度、独立结算，也可称为独立储能。国内用户侧储能主要是指应用在广大工商业客户的储能系统，储能设备可简单理解为一个大型的充电宝。在电价低时充电，在电价高时放电用于企业生产，赚取峰谷电价差，从而降低企业用电成本。调峰，就是把用电少的地方多余的电调往电能不足的地区。因为电能不能大规模存储，一般都是发多少电用多少电。当一个地区的发电量不变时，而这里的电又用不完，就需要通过调度把多余的电能调往电能不足的地区，或者就是常见的抽水蓄能。调频，就是因为我国规定的额定频率是50Hz，但是生产、生活中电器复杂多样，机器启动运转会影响电网频率，这就需要通过调频提升电能质量。一套储能系统中主要包含电芯、PCS、BMS、EMS、温控和消防。PCS(PowerConversionSystem)即储能变流器，实现电网和蓄电池之间的电能转换，并对交换过程进行监控和管理。可控制蓄电池的充电和放电过程，进行交直流的变换，在无电网情况下可以直接为交流负荷供电。PCS由DC/AC双向变流器、控制单元等构成。BMS(BatteryManagementSystem)即电池管理系统，主要用于电池组的监控、计算、通信和保护。主要构成为电池管理芯片、模拟前端、嵌入式微处理器，以及嵌入式软件等部分。EMS(EnergyManagementSystem)即能量管理系统，可以实现系统各设备实时监控及智能管理。实现数据采集、存储、处理、上传以及运行控制、运行策略制定等，进行总体化信息化的监控管理。“MW”是PCS的单位，是指对于给定的电化学储能装置，在一定的时间条件下，所能输入或者输出的功率。单位为W、kW、MW、GW，换算比例为1：1000。“MWh”是电池容量的单位，是指在一定条件下电池放出的电量，也是衡量电池性能的重要性能指标之一。单位为Wh、kWh、MWh、GWh、TWh，换算比例为1：1000。DoD（DepthofDischarge）代表充放电深度，是用来描述储能系统在充电与放电过程中电池容量利用程度的指标。表示电池已放电量相对于电池总容量的百分比。数字越小，就意味着放电越浅。例如，一个拥有5千瓦时(kWh)电量的电池，允许的最大放电量为4千瓦时，则放电深度为80%。工商业储能四大收益来源：（1）削峰填谷：利用峰谷电价差，在谷期和平期充电，在峰期和尖峰期放电，降低企业用电成本。（当下90%以上收益来源）（2）平衡需量电费：储能系统可以进行削峰填谷，消除尖峰负荷，平滑用电曲线，减少需量电费。（3）动态增容：用户的变压器容量是固定的，一般情况下当用户需要变压器在某个时段超负荷运，则需要进行变压器扩容。而安装匹配的储能系统后，则可以在该时段通过储能放电，降低变压器负荷，从而减少变压器的增容改造费用。（4）需求侧响应：安装储能系统后，如果电网发出需求响应，客户可以不用限电、也不用缴纳该时段的高昂电费，反而有可能通过储能系统参与需求响应交易，获取额外的补偿费。Q：如何通过储能实现“削峰填谷”？A：能量时移是通过储能的方式实现用电负荷的削峰填谷，即用户在用电负荷低谷时段对电池充电，在用电负荷高峰时段将存储的电量释放。储能系统就像“蓄水池”，可实现能量时移。在光伏发电输出较大时，将暂时无法自用的电能储存到电池中，在光伏发电输出不足时，将电池中的电能释放给电力负荷使用，实现对光伏电源的“削峰填谷”，最大化提升光伏发电的自发自用比例，最大化降低用电成本，同时帮助企业减少碳排放。Q：如何通过配置工商业储能为业主降容降需？A：降容降需是指通过储能系统降低变压器总体容量需求的作用，从而减少变压器扩容建设成本以及后期的固定容量电费或者最大需量电费。我国针对受电变压器容量在315千伏安及以上的大工业用电采用两部制电价工业用电采用两部制电价，两部制电价包含电量电价和容量电价，电量电价根据用户的实际用电量计算，容量电价可以选择按照变压器固定容量计算或者按照变压器最大需量计算。两种电费分别计算后相加，即为用户所应付的全部电费。企业安装了储能系统后，储能机的功率可以替代一部分变压器容量向负荷供电，起到平缓负荷功率峰值和降低总体容量需求的作用，从而减少变压器建设成本以及后期的容量电费。以配置300kW储能系统为例，在按需量计费时，储能系统可释放300kW的功率以抵消尖峰负荷冲击（相当于增加了300kW变压器）。按需量收费为40元/（kW.月）测算，300kW储能系统每月为业主节省300×40=1.2万元的需量费。Q：工商业储能如何做到动态增容？A：用户的变压器容量是固定的，一般情况下当用户需要变压器在某个时段超负荷运，则需要进行变压器扩容。一般来说，增加容量的方式有两种：一是静态增容，二是动态增容。静态增容是指向电力局申请换大的变压器，但这种方式非常昂贵。动态增容则是通过安装储能系统。通过储能系统在变压器超负荷运行时段储能放电，降低变压器负荷，从而减少变压器的增容改造费用。通过储能系统不仅能大大降低成本，还能通过峰谷套利增加收益。