目前全球能源供需格局進(jìn)入調(diào)整階段，越來(lái)越多的國(guó)家將儲(chǔ)能列為加速其清潔能源轉(zhuǎn)型的必選項(xiàng)。工商業(yè)儲(chǔ)能作為新型儲(chǔ)能下電化學(xué)儲(chǔ)能的一種，是目前最為普遍和實(shí)用的儲(chǔ)能技術(shù)之一。
電化學(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱儲(chǔ)能系統(tǒng))主要由儲(chǔ)能電池、儲(chǔ)能變流器(PCS)、電池管理系統(tǒng)(BMS)、能量管理系統(tǒng)(EMS)以及其他配套電氣設(shè)備構(gòu)成，它們?cè)趦?chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)作中扮演著重要的角色，了解這些專業(yè)術(shù)語(yǔ)的含義和作用，對(duì)于設(shè)計(jì)、安裝和使用儲(chǔ)能系統(tǒng)來(lái)說非常重要。
在儲(chǔ)能系統(tǒng)中，電池組將狀態(tài)信息反饋給電池管理系統(tǒng)(BMS)，BMS將其共享給能源管理系統(tǒng)(EMS)和儲(chǔ)能變流器(PCS);EMS根據(jù)優(yōu)化及調(diào)度決策將控制信息下發(fā)至PCS與BMS，控制儲(chǔ)能電池完成充放電等工作。
01 儲(chǔ)能變流器(PCS)
儲(chǔ)能變流器(PCS)可控制蓄電池的充電和放電過程，進(jìn)行交直流的變換。PCS 由 DC/AC 雙向變流器、控制單元等構(gòu)成。PCS 控制器通過通訊接收EMS控制指令，根據(jù)指令控制變流器對(duì)電池進(jìn)行充電或放電。PCS控制器通過CAN接口與BMS通訊，獲取電池組狀態(tài)信息，可實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的保護(hù)性充放電，確保電池運(yùn)行安全。
儲(chǔ)能變流器(PCS)可以理解為一個(gè)超大號(hào)的充電器，但與常見手機(jī)充電器的區(qū)別在于它是雙向的，可以控制儲(chǔ)能電池組的充電和放電，進(jìn)行交直流的變換。
光伏逆變器廠商進(jìn)軍儲(chǔ)能 PCS 領(lǐng)域有先發(fā)優(yōu)勢(shì)。儲(chǔ)能變流器與光伏逆變器在使用場(chǎng)景、技術(shù)原理、上游供應(yīng)商和下游客戶上有較高重合度，因此儲(chǔ)能變流器大多來(lái)自光伏逆變器廠商，古瑞瓦特已開發(fā)的成熟PCS單品包括以下三款。
02 電池管理系統(tǒng)(BMS)
電池管理系統(tǒng)(BMS)是儲(chǔ)能系統(tǒng)中不可或缺的一部分。它對(duì)電池進(jìn)行全面管理，確保電池安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。BMS不僅可以實(shí)時(shí)監(jiān)控電池的溫度和充放電狀態(tài)，還能對(duì)故障進(jìn)行診斷，并通過獨(dú)特的算法預(yù)測(cè)電池的壽命和維護(hù)需求，從而確保儲(chǔ)能系統(tǒng)的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。
BMS軟件架構(gòu)主要由BCU(電池控制模塊)+BMU(電池采集模塊)+EM(環(huán)境控制模塊)組成，功能概況如下：
● 數(shù)據(jù)采集功能：對(duì)電壓、溫度、電流等電池信息，濕度、溫度等環(huán)境信息，絕緣阻抗、電流、電氣數(shù)據(jù)進(jìn)行采集;
● 故障檢測(cè)功能：可根據(jù)電壓、電流、溫度、SOC等數(shù)據(jù)實(shí)行檢測(cè)，一旦數(shù)據(jù)超過故障閾值，即可進(jìn)行故障處理，保護(hù)電池安全;
● SOX功能：支持對(duì)單體電池及電池組SOC、SOH、SOP均衡計(jì)算;
● 充放電控制功能：實(shí)時(shí)把電池SOP、電流、電壓等信息發(fā)送給PCS，保證PCS在電池最佳情況下進(jìn)行充放電;
● 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能：支持系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的本地存儲(chǔ)，故障記錄，掉電保存功能;
● OTA升級(jí)功能：支持本地U盤、485升級(jí)，支持遠(yuǎn)程OTA升級(jí);
● 熱管理控制功能：根據(jù)電池狀態(tài)，對(duì)電池組進(jìn)行主動(dòng)式冷熱管理，實(shí)現(xiàn)溫度控制功能，維持電池保持在一個(gè)溫度范圍內(nèi)。
電池管理系統(tǒng)(BMS)可以對(duì)電池組進(jìn)行全面的監(jiān)控和控制，確保儲(chǔ)能電池的安全性、穩(wěn)定性和性能，從而實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能系統(tǒng)的最佳效果。BMS還可以提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的使用壽命和安全性，降低維護(hù)成本和操作風(fēng)險(xiǎn)，并提供更靈活、可靠的儲(chǔ)能解決方案。
03 能量管理系統(tǒng)(EMS)
能量管理系統(tǒng)(EMS)的主要任務(wù)是對(duì)系統(tǒng)各設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控及智能管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)、處理、上傳以及運(yùn)行控制、運(yùn)行策略制定等，進(jìn)行總體化、信息化的監(jiān)控管理。EMS可以確保儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量最大化利用，優(yōu)化電池的充放電計(jì)劃，提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行效率和可靠性。同時(shí)，EMS還可以實(shí)現(xiàn)響應(yīng)電網(wǎng)的調(diào)度和需求，以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的穩(wěn)定和優(yōu)化運(yùn)行。
古瑞瓦特自主開發(fā)的智慧能源管理器ShineSEM-X以及古瑞瓦特智慧能源管理平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)能量管理系統(tǒng)EMS主體功能。
ShineSEM-X
古瑞瓦特智慧能源管理平臺(tái)
以下為古瑞瓦特智慧能源管理平臺(tái)功能介紹
● 平臺(tái)概況：展示當(dāng)前儲(chǔ)能系統(tǒng)的運(yùn)行概況，包括：儲(chǔ)能充放電量、實(shí)時(shí)功率、SOC、收益，能量圖，多功率運(yùn)行圖等，作為監(jiān)測(cè)的主頁(yè)面;
● 設(shè)備管理：按設(shè)備查看各類設(shè)備，包括光伏逆變器、PCS、BMS、電表、消防主機(jī)、各類傳感器等實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)據(jù)，并支持設(shè)備調(diào)控;
● 運(yùn)行收益：展示儲(chǔ)能的收益和電量信息，是EPC和業(yè)主最關(guān)心的功能;
● 故障告警：匯總各類設(shè)備的故障、告警，按設(shè)備類型、時(shí)間等進(jìn)行查詢;
● 統(tǒng)計(jì)分析：查詢?cè)O(shè)備的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)和相關(guān)報(bào)表，同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)導(dǎo)出;
● 能量管理：EMS的核心功能，配置儲(chǔ)能的能量調(diào)度策略，實(shí)現(xiàn)削峰填谷、需量管理等功能。
古瑞瓦特工商業(yè)儲(chǔ)能一體柜ENSE 209KWH-2H1，集儲(chǔ)能電池、PCS、自研BMS以及EMS為一體，靈活部署，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、安裝以及運(yùn)維上的極簡(jiǎn)化。
總之，PCS、BMS和EMS作為商用儲(chǔ)能系統(tǒng)的核心組成部分，它們的協(xié)同工作不僅關(guān)乎整個(gè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的性能和使用效果，還對(duì)推動(dòng)可持續(xù)發(fā)展、增強(qiáng)能源安全性、適應(yīng)未來(lái)能源需求和提高能源利用效率等方面具有重要作用。在設(shè)計(jì)和使用儲(chǔ)能系統(tǒng)時(shí)，全面了解這三個(gè)組成部分的功能和作用，并合理配置和優(yōu)化它們之間的協(xié)同工作，將有助于實(shí)現(xiàn)商用儲(chǔ)能系統(tǒng)的最佳性能和可持續(xù)性。
