安科瑞 马香霞
EMS虽然被列为储能系统的四大件之一,但成本占比只有1%-5%,在国内储能参与电网调度少、海外储能市场运营“遥不可及”的情况下,储能EMS面临“进退两难”的尴尬境地。
首先,随着电改深化,储能参与电力现货市场等各类交易渐行渐近,储能系统EMS需要更jingque的能源预测、更智能的控制策略,能够自主进行充放电决策,以适应复杂多变的电力市场和电网需求;
其次,储能电站体量越来越大,安全性风险随之加大,运维也需要付出大量的人力成本和时间,EMS如何真正实现主动安全预警、智能化和精细化运维,仍有巨大的提升空间;
第三,随着新能源汽车等大型负荷、分布式光伏的接入,EMS将更加注重多种分布式能源的管理,形成微电网自洽运行的同时,也能与大电网友好交互。
未来,EMS进阶的最高形态可能是虚拟电厂。然而,虚拟电厂的概念被炒得火热,但如果要通过虚拟电厂实现盈利,可谓是“道阻且长”。对于储能EMS企业而言,现在脚下的路也并非坦途。
在储能参与电网调度和电力市场交易程度不高的情况下,EMS企业即便拥有丰富的技术积累也难以“施展拳脚”,如果只是简单充放,储能EMS的门槛并不高。
当前,越来越多储能系统集成商推出了自研的云平台、智慧能量调度系统,不少工商业储能企业定位开始转变为零碳工业园场景能源解决方案提供商,锚定虚拟电厂未来图景,在3S融合的趋势下,BMS、PCS、EMS企业开始相互踏进对方的业务领域。
面对“进退两难”的局面,储能EMS企业将如何破局?
进阶虚拟电厂尚需时日
EMS是储能系统的中枢和大脑,负责能量调度运行决策。站在电力系统的角度,EMS可以分为不同的层级,包括储能设备级EMS、工业园区/社区级EMS、电网调度EMS等。
储能设备级EMS主要负责储能系统的能量管理,现阶段国内工商业储能基本上不需要接受电网调度,基于分时电价政策的充放控制策略,主要是设备级EMS,功能较为基础,只需要做好本地储能设备的能量管理。
而源网侧储能需要接受电网调度,对EMS系统的要求更高,控制策略也更为复杂,包括基于功率预测和电价预测的削峰填谷、平抑功率波动、需求响应等。
不过,随着越来越多分布式光伏的接入,加上工业负荷、楼宇负荷数字化,用户侧也需要EMS整合多种能源和负荷,进行分布式能源管理和优化,实现微电网自洽运行和大电网友好互动,EMS系统的复杂性也将直线攀升。
业内人士认为,工商业储能的尽头是虚拟电厂。尤其是近期随着《虚拟电厂管理规范》和《虚拟电厂资源配置与评估技术规范》两项国家标准发布,虚拟电厂的概念被炒得火热。
今年以来,部分工商业储能设备提供商开始向零碳工业园场景能源解决方案提供商转变,锚定虚拟电厂未来图景。部分第三方储能BMS、EMS企业也在探索虚拟电厂技术和场景。
安科瑞智慧能源管理平台
AcrelEMS 智慧能源管理平台是针对企业微电网的能效管理平台,对企业微电网分布式电源、市政电源、储能系统、充电设施以及各类交直流负荷的运行状态实时监视、智能预测、动态调配,优化策略,诊断告警,可调度源荷有序互动、能源全景分析,满足企业微电网能效管理数字化、安全分析智能化、调整控制动态化、全景分析可视化的需求,完成不同策略下光储充资源之间的灵活互动与经济运行,为用户降低能源成本,提高微电网运行效率。AcrelEMS 智慧能源管理平台可以接受虚拟电厂的调度指令和需求响应,是虚拟电厂平台的企业级子系统。
图1 AcrelEMS 智慧能源管理平台主界面
平台结构
系统覆盖企业微电网“源-网-荷-储-充”各环节,通过智能网关采集测控装置、光伏、储能、充电桩、
常规负荷数据,根据负荷变化和电网调度进行优化控制,促进新能源消纳的同时降低对电网的*大需量,使之运行安全、高效。
图2 AcrelEMS 智慧能源管理平台结构
平台功能
1.能源数字化展示
通过展示大屏实时显示市电、光伏、风电、储能、充电桩以及其它负荷数据,快速了解能源运行情况。
2.优化控制
直观显示能源生产及流向,包括市电、光伏、储能充电及消耗过程,通过优化控制储能和可控负载提升新能源消纳,削峰填谷,平滑系统出力,并显示优化前和优化后能源曲线对比等。
3.智能预测
结合气象数据,历史数据对光伏、风力发电功率和负荷功率进行预测,并与实际功率进行对比分析,通过储能系统和负荷控制实现优化调度,降低需量和用电成本。
4.能耗分析
采集企业电、水、天然气、冷/热量等各种能源介质消耗量,进行同环比比较,显示能源流向,能耗对标,并折算标煤或碳排放等。
5.有序充电
系统支持接入交直流充电桩,并根据企业负荷和变压器容量,并和变压器负荷率进行联动控制,引导用户有序充电,保障企业微电网运行安全。
6.运维巡检
系统支持任务管理、巡检/缺陷/消警/抢修记录以及通知工单管理,并通过北斗定位跟踪运维人员轨迹,实现运维流程闭环管理。
设备选型
除了智慧能源管理平台外,还具备现场传感器、智能网关等设备,组成了完整的“云-边-端”能源数字化体系,具体包括高低压配电综合保护和监测产品、电能质量在线监测装置、电能质量治理、照明控制、充电桩、电气消防类解决方案等,可以为虚拟电厂企业级的能源管理系统提供一站式服务能力。