一、能源變革新時代,“源網荷儲充” 是什么?
在 “雙碳” 目標的引領下,能源行業正經歷著一場深刻的變革 ,從傳統能源向清潔能源轉型、提升能源利用效率、構建新型電力系統成為了時代的主題。在這場變革中,“源網荷儲充一體化” 的概念應運而生,成為了推動能源可持續發展的關鍵路徑。
“源網荷儲充一體化” 是一種將電源、電網、負荷、儲能和充電設施進行統籌規劃和協同運行的能源綜合解決方案。它旨在通過源源互補、源網協調、網荷互動、網儲互動和源荷互動等多種交互形式,提高電力系統功率動態平衡能力,實現能源的高效利用和優化配置。
“源” 即電源,是電力的供應端,包括傳統的火電(如燃煤發電、燃氣發電),水電(利用水力發電),以及新能源發電(如風力發電、光伏發電、生物質發電)等。不同的電源具有各自的特點,火電發電穩定但碳排放較高,新能源發電清潔環保但受自然條件影響較大 ,存在間歇性和波動性。在 “源網荷儲充一體化” 系統中,多種電源相互配合,取長補短,共同為系統提供穩定可靠的電力供應。
“網” 指電網,是電力傳輸和分配的載體,承擔著將電源生產的電能輸送到各個負荷中心的重任。電網如同人體的血管,將電力源源不斷地輸送到需要的地方。它不僅包括高壓輸電網絡,還涵蓋中低壓配電網絡,以及智能電網技術的應用,如電網的數字化、智能化改造,以實現對電力的實時監測、調度和控制,提高電網的運行效率和可靠性。
“荷” 即負荷,是電力的消費端,包括工業負荷(各類工廠、制造業的用電設備)、商業負荷(商場、酒店、寫字樓等商業場所的用電)、居民負荷(家庭日常生活中的用電)以及公共事業負荷(醫院、學校、政府機構等的用電)等。不同類型的負荷具有不同的用電特性和需求,通過負荷管理技術,如需求響應、智能用電設備的應用,可以實現負荷的優化調整,降低高峰時段的用電需求,提高電力系統的穩定性和經濟性。
“儲” 代表儲能,是解決新能源發電間歇性和波動性問題的關鍵手段,主要包括電化學儲能(如鋰電池儲能、鉛酸電池儲能)、物理儲能(如抽水蓄能、壓縮空氣儲能、飛輪儲能)和電磁儲能(如超級電容器儲能)等。儲能系統可以在電力供應過剩時儲存電能,在電力供應不足時釋放電能,起到削峰填谷、調節電力供需平衡的作用,提高電力系統的靈活性和可靠性。
“充” 則是充電設施,主要是為電動汽車等電動交通工具提供充電服務的設備,包括交流充電樁(慢充樁)、直流充電樁(快充樁)、換電站以及無線充電設施等。隨著電動汽車的普及,充電設施的建設和布局成為了 “源網荷儲充一體化” 系統中的重要環節,它不僅關系到電動汽車的使用便利性,還對電力系統的負荷特性和能源消費結構產生著深遠影響。
二、安科瑞智慧能源管理云平臺:源網荷儲充協調控制領域的先鋒(采購/詢價:安科瑞曹經理137/7441/3253)
安科瑞微電網系統解決方案,通過在企業內部的源、網、荷、儲、充的各個關鍵節點安裝安科瑞自主研發的各類監測、分析、保護、治理裝置;通過先進的控制、計量、通信等技術,將分布式電源、儲能系統、可控負荷、電動汽車、電能路由器聚合在一起;平臺根據最新的電網價格、用電負荷、電網調度指令等情況,靈活調整微電網控制策略并下發給儲能、充電樁、逆變器等系統與設備,保證企業微電網始終安全、可靠、節約、高效、經濟、低碳的運行。
安科瑞方案核心技術與優勢
(一)靈活配置,適配多元場景
安科瑞源網荷儲充一體化解決方案的一大顯著優勢在于其靈活的配置能力,能夠根據不同的應用場景和客戶需求,提供定制化的能源解決方案。無論是小型的工商業園區,還是大規模的整村開發項目,安科瑞都能通過合理配置儲能模塊,滿足其對儲能容量和功率的要求。
在小型工商業園區場景中,由于用電負荷相對較小,且新能源發電規模有限,可能只需配置幾個儲能模塊,就能有效解決新能源消納和電力質量問題。例如,某小型電子制造園區,安裝了安科瑞的源網荷儲充一體化系統,配置了 5 個儲能模塊,總容量為 500kWh。在光伏發電高峰期,儲能系統將多余的電能儲存起來;在用電高峰期或光伏發電不足時,儲能系統釋放電能,保障了園區的穩定用電,同時通過峰谷電價套利,降低了用電成本。
而在大型的農村整村開發項目中,由于各村的用電特點和新能源發電情況存在差異,安科瑞可以根據實際情況,分布式地部署多個儲能模塊,實現能源的優化配置。以河南某整村開發項目為例,安科瑞為其配置了 1.2MW 的光伏和 600kW/1200kWh 的儲能系統,并結合生物質能互補技術。該項目根據各個村莊的用電需求和光伏資源分布,在不同位置安裝了多個儲能模塊,實現了綠電的自發自用和余電上網,自供電率達到了 82%,年節省電費 54 萬元,碳減排量相當于種植 1.2 萬棵樹 ,成為了農村能源革命的典型案例。
(二)高效集成,提升系統性能
安科瑞源網荷儲充一體化系統高度集成了電池管理系統(BMS)、能量轉換系統(PCS)等核心部件,這種高效集成的設計,大大提高了儲能系統的整體性能和可靠性。
BMS 作為儲能系統的關鍵組成部分,能夠實時監測電池的狀態,包括電壓、電流、溫度等參數,確保電池的安全穩定運行,延長電池使用壽命。安科瑞的 BMS 采用了先進的算法和傳感器技術,能夠實現對電池狀態的精確監測和管理。當電池電壓或溫度超出正常范圍時,BMS 會及時采取措施,如調整充電電流或啟動散熱裝置,以保障電池的安全。
PCS 則負責實現電能的雙向轉換,在能源過剩時將電能存儲到電池中,在能源不足時將電池中的電能釋放到電網中。安科瑞的 PCS 具有高效的能量轉換效率和快速的響應速度,能夠在短時間內完成電能的轉換和輸出,滿足不同場景下的用電需求。在電網電壓波動或負荷突變時,PCS 能夠迅速調整輸出功率,保障電網的穩定運行。
通過將 BMS 和 PCS 等核心部件高度集成,安科瑞源網荷儲充一體化系統減少了系統組件之間的連接線路和接口,降低了能量損耗和故障發生的概率,提高了系統的整體性能和可靠性。這種高效集成的設計,使得系統的安裝和調試更加簡便,運維成本更低,為客戶提供了更加便捷、可靠的能源解決方案。
(三)智能控制,實現協同優化
安科瑞的源網荷儲充一體化系統配備了智能控制系統,能夠與新能源發電設備、配電網以及用電負荷進行實時通信和協同控制,實現能源的優化配置和高效利用。
該智能控制系統通過對新能源發電預測、負荷預測以及電網運行狀態的實時分析,自動調整儲能系統的充放電策略。當預測到新能源發電即將大幅增加時,提前安排儲能系統充電,避免電力過剩;當檢測到電網電壓波動或負荷突變時,及時調整儲能系統的輸出功率,保障電網的穩定運行。在山東某工業園區,安科瑞的源網荷儲充一體化系統通過實時監測和分析,實現了光儲充資源的協同調度,清潔能源占比提升了 40% ,有效降低了企業的用電成本和碳排放。
此外,安科瑞的智能控制系統還具備多種控制策略,以滿足不同客戶的需求和應用場景。在峰谷電價套利方面,系統根據電價信號,在低谷電價時段充電,在高峰電價時段放電,為用戶節省用電成本。在動態增容方面,當用電超載時,儲能系統快速響應,提供額外的電力支持,避免設備損壞和生產中斷。在某鋼鐵企業,通過安科瑞系統的動態增容控制,有效解決了生產過程中的短時容量不足問題,保障了生產的連續性。
在需求側響應方面,系統與電網調度中心實時通信,根據電網的需求,調整用戶的用電負荷和儲能系統的充放電狀態,參與電網的調峰填谷,提高電網的穩定性和可靠性。在河南某地區,多個用戶通過安科瑞的源網荷儲充一體化系統參與需求側響應,在電網高峰時段減少用電負荷,獲得了相應的經濟補償,同時也為電網的穩定運行做出了貢獻。
三、配套硬件產品
四、多場景應用實例展示
(一)工業企業:降本增效,綠色生產
某大型鋼鐵企業,在生產過程中面臨著巨大的用電成本壓力和能源利用效率問題。隨著鋼鐵行業的競爭日益激烈,降低生產成本、實現綠色生產成為了企業發展的關鍵。為了解決這些問題,該企業引入了安科瑞的源網荷儲充一體化解決方案。
安科瑞為該企業配置了一套大型的儲能系統,容量達到了 5MW/10MWh ,并結合企業的屋頂資源,安裝了分布式光伏發電系統,總裝機容量為 3MW。通過智能控制系統,實現了對能源的實時監測和精準調控。在白天光伏發電充足時,儲能系統將多余的電能儲存起來;到了用電高峰期,儲能系統釋放電能,與光伏發電和市電一起,滿足企業的生產用電需求。
在實施安科瑞的源網荷儲充一體化解決方案后,該企業取得了顯著的成效。通過自發自用和儲能削峰填谷,企業每年的用電成本降低了 300 萬元 ,能源利用效率提高了 25%。同時,光伏發電的使用,減少了企業對傳統火電的依賴,每年的二氧化碳排放量減少了 1.2 萬噸,實現了降本增效和綠色生產的雙重目標。
(二)高速公路服務區:綠色轉型,便捷出行
在 “雙碳” 目標和綠色發展理念的推動下,交通行業作為能源消耗和碳排放的重要領域,正積極探索綠色低碳發展路徑。河南省作為我國的交通大省,積極響應國家政策,推進源網荷儲一體化在高速公路服務區的應用。河南某高速服務區位于連霍高速公路 K588 公里處,日均車流量大,能源需求較高。為實現綠色低碳目標,服務區新增 1 臺 630kVA 低壓變壓器,并建設了包含光伏發電、儲能系統和充電樁的微電網系統。其中,光伏發電系統裝機容量 100kW,年均發電量約 12 萬度;儲能系統容量 125kW/261kWh,用于削峰填谷和應急備用;充電樁配置 5 臺 120kW 直流快充樁,滿足電動汽車充電需求。
系統演示圖片
由于該區所屬電力公司要求不允許反向送電,安科瑞為其設計了一套基于智慧能源管理平臺、智慧儲能、智慧光伏、智慧充電的 “AI 智能 + 光儲充 + N” 源網荷儲一體化管理系統。該系統通過防逆流保護裝置、電能質量在線監測裝置、協調控制器和智慧能源管理平臺,實現了微電網的優化控制。
通過實施安科瑞的源網荷儲充一體化解決方案,該服務區實現了能源的高效利用和經濟運行。基于 AI 智能算法調度低成本電源供應新能源充電樁,獲取電能差價和充電服務費;儲能系統實現谷峰套利收益;基于需量調控,降低了電費支出;在滿足自身用電需求后,還實現了光伏余電上網收益。該方案不僅提升了服務區的綠色形象,也為過往電動汽車用戶提供了更加便捷、高效的充電服務,促進了新能源汽車在交通領域的普及和應用 。
(三)園區:智慧能源管理,可持續發展
某高新技術產業園區,入駐了眾多科技企業,用電需求大且對供電穩定性要求高。同時,園區積極響應國家節能減排政策,致力于打造綠色低碳園區。安科瑞為該園區提供了源網荷儲充一體化解決方案,構建了智慧能源管理體系。
園區內安裝了大規模的分布式光伏發電系統,總裝機容量達到 10MW,同時配備了 2MW/4MWh 的儲能系統。通過 Acrel-EMS 智慧能源管理平臺,對園區內的能源生產、傳輸、分配和使用進行全面監測和管理。平臺實時采集光伏、儲能、充電樁和各類負荷的運行數據,通過智能算法進行分析和預測,實現能源的優化調度。
現場圖片
在實施安科瑞的解決方案后,園區的能源利用效率大幅提升,可再生能源占比達到了 40% ,每年減少碳排放 8000 噸。通過峰谷電價套利和需量控制,園區每年節省電費 200 萬元。智慧能源管理體系的建立,還提升了園區的管理水平和服務質量,為園區內企業的發展提供了有力支持,吸引了更多優質企業入駐,實現了園區的可持續發展。
五、未來展望與行業影響
安科瑞源網荷儲充一體化解決方案的出現,為能源行業的發展帶來了新的契機和方向,對整個能源行業產生了深遠的影響,在推動能源轉型、助力雙碳目標實現等方面發揮著重要作用。
在能源轉型方面,隨著全球對氣候變化問題的關注度不斷提高,實現能源的清潔化、低碳化轉型已成為當務之急。安科瑞的源網荷儲充一體化解決方案,通過整合多種能源資源,實現了能源的高效利用和優化配置,為能源轉型提供了有力的技術支持。該方案推動了新能源的大規模應用,有效解決了新能源發電的間歇性和波動性問題,提高了新能源在能源結構中的占比。隨著越來越多的企業和地區采用安科瑞的解決方案,新能源將逐步取代傳統化石能源,成為能源供應的主體,從而加速全球能源轉型的進程。
在助力雙碳目標實現方面,“雙碳” 目標是我國對全球氣候變化作出的莊嚴承諾,也是我國實現可持續發展的必然選擇。安科瑞源網荷儲充一體化解決方案在減少碳排放、提高能源利用效率等方面具有顯著優勢,為實現雙碳目標提供了切實可行的路徑。通過提高能源利用效率,該方案減少了能源的浪費和損耗,降低了能源生產和消費過程中的碳排放。通過促進新能源的消納和利用,減少了對傳統化石能源的依賴,進一步降低了碳排放。在某工業園區實施安科瑞的解決方案后,能源利用效率提高了 30%,可再生能源占比達到了 50%,每年減少碳排放 1.5 萬噸,為實現雙碳目標做出了積極貢獻。
展望未來,隨著技術的不斷進步和應用場景的不斷拓展,安科瑞源網荷儲充一體化解決方案將在能源行業發揮更加重要的作用。在技術創新方面,安科瑞將繼續加大研發投入,不斷提升儲能技術、智能控制技術和能源管理技術水平,提高解決方案的性能和可靠性。研發更高能量密度、更長壽命、更安全的儲能電池,開發更加智能化、精準化的能源預測和調度算法,為能源的高效利用和優化配置提供更強大的技術支持。
審核編輯 黃宇
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安科瑞源網荷儲充一體化方案:降本增效,護航工業園區綠色能源未來

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