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淺聊移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用

瀏覽次數(shù):488更新時(shí)間:2024-07-18
一、引言
隨著全球能源轉(zhuǎn)型的加速和對(duì)可再生能源的依賴度不斷提高,儲(chǔ)能技術(shù)的重要性日益凸顯。移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)作為儲(chǔ)能技術(shù)的一個(gè)重要分支,因其靈活性、便攜性和高效性,在眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。
二、移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)概述
(一)移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的定義與工作原理
移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)是一種集成了電池、逆變器、充電器和控制系統(tǒng)等組件的便攜式能源存儲(chǔ)設(shè)備。其工作原理是通過電池將電能儲(chǔ)存起來,在需要時(shí)通過逆變器將直流電轉(zhuǎn)換為交流電輸出。
(二)移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的分類
根據(jù)能量存儲(chǔ)形式,可分為電化學(xué)儲(chǔ)能(如鋰離子電池、鉛酸電池等)、物理儲(chǔ)能(如飛輪儲(chǔ)能、超級(jí)電容器等);根據(jù)輸出功率大小,可分為小功率(數(shù)千瓦以下)、中功率(數(shù)千瓦至數(shù)十千瓦)和大功率(數(shù)十千瓦以上)移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)。
(三)移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的特點(diǎn)
  1. 靈活性高:可隨時(shí)隨地移動(dòng),不受固定位置的限制。

  2. 便攜性好:體積相對(duì)較小,重量較輕,便于攜帶和運(yùn)輸。

  3. 快速響應(yīng):能夠在短時(shí)間內(nèi)提供電能輸出,響應(yīng)速度快。

三、移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域
(一)戶外領(lǐng)域
  1. 露營(yíng)與自駕游
    在露營(yíng)和自駕游活動(dòng)中,移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)可以為各種電子設(shè)備如手機(jī)、平板電腦、相機(jī)、照明設(shè)備等提供電力支持。使旅行者能夠在戶外享受到便利的電力服務(wù),提升旅行體驗(yàn)。
    例如,一款容量為 500Wh 的移動(dòng)儲(chǔ)能設(shè)備,能夠?yàn)槎嗖渴謾C(jī)充滿電,并為小型電飯煲、電水壺等提供短暫的電力支持,滿足基本的飲食需求。
  2. 戶外運(yùn)動(dòng)賽事
    在馬拉松、山地自行車等戶外運(yùn)動(dòng)賽事中,移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)可以為賽事的計(jì)時(shí)設(shè)備、通訊設(shè)備、醫(yī)療救援設(shè)備等提供可靠的電力保障。確保賽事的順利進(jìn)行。
(二)應(yīng)急救援領(lǐng)域
  1. 自然災(zāi)害救援
    在地震、洪水、颶風(fēng)等自然災(zāi)害發(fā)生時(shí),電網(wǎng)往往會(huì)遭到破壞,導(dǎo)致電力供應(yīng)中斷。移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)可以迅速部署到災(zāi)區(qū),為應(yīng)急指揮中心、通訊基站、醫(yī)療設(shè)備、照明設(shè)備等提供緊急電力支持,保障救援工作的順利開展。
    例如,在 2021 年河南暴雨災(zāi)害中,移動(dòng)儲(chǔ)能車被緊急調(diào)往災(zāi)區(qū),為受災(zāi)群眾的手機(jī)充電,提供了與外界聯(lián)系的重要渠道。
  2. 公共衛(wèi)生事件應(yīng)急
    在突發(fā)公共衛(wèi)生事件中,如疫情期間,移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)可以為臨時(shí)搭建的方艙醫(yī)院、檢測(cè)點(diǎn)、隔離點(diǎn)等提供電力保障,滿足醫(yī)療設(shè)備和生活設(shè)施的用電需求。
(三)工業(yè)領(lǐng)域
  1. 電力檢修與維護(hù)
    在電力系統(tǒng)的檢修和維護(hù)工作中,移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)可以作為臨時(shí)備用電源,為停電區(qū)域的關(guān)鍵設(shè)備和設(shè)施提供不間斷的電力供應(yīng),確保生產(chǎn)和生活的正常進(jìn)行。
    比如,在對(duì)某工廠的變壓器進(jìn)行檢修時(shí),使用移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)為生產(chǎn)線的關(guān)鍵設(shè)備供電,避免了因停電造成的生產(chǎn)中斷和經(jīng)濟(jì)損失。
  2. 建筑施工
    在建筑施工現(xiàn)場(chǎng),移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)可以為電動(dòng)工具、照明設(shè)備、施工電梯等提供電力,減少對(duì)臨時(shí)布線的依賴,提高施工安全性和效率。
(四)通信領(lǐng)域
  1. 基站備用電源
    在偏遠(yuǎn)地區(qū)或市電供應(yīng)不穩(wěn)定的基站,移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)可以作為備用電源,確?;驹谑须娭袛鄷r(shí)能夠正常運(yùn)行,保障通信網(wǎng)絡(luò)的暢通。
    例如,在某些山區(qū)的通信基站,采用了移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)與太陽能板相結(jié)合的供電方案,有效提高了基站的供電可靠性。
  2. 臨時(shí)通信保障
    在重大活動(dòng)、突發(fā)事件現(xiàn)場(chǎng)等需要臨時(shí)增強(qiáng)通信覆蓋的場(chǎng)景,移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)可以為應(yīng)急通信車、臨時(shí)基站等提供電力支持,快速搭建通信網(wǎng)絡(luò)。
四、移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)與挑戰(zhàn)
(一)優(yōu)勢(shì)
  1. 提高能源供應(yīng)的可靠性和穩(wěn)定性
    在電網(wǎng)覆蓋不足或易受災(zāi)害影響的地區(qū),移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠作為獨(dú)立的電源保障電力供應(yīng)。
  2. 增強(qiáng)能源的靈活性和可調(diào)度性
    可以根據(jù)實(shí)際需求靈活調(diào)配電力,實(shí)現(xiàn)能源的優(yōu)化利用。
  3. 降低能源成本
    對(duì)于一些臨時(shí)性或間歇性的用電需求,使用移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)相較于建設(shè)電力設(shè)施更加經(jīng)濟(jì)。
(二)挑戰(zhàn)
  1. 成本較高
    目前移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本相對(duì)較高,限制了其大規(guī)模推廣應(yīng)用。
  2. 能量密度和續(xù)航能力有待提高
    現(xiàn)有技術(shù)下,移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量密度和續(xù)航能力不能達(dá)到一些高能耗和長(zhǎng)時(shí)間用電的需求。
  3. 安全與環(huán)保問題
    電池的安全性和廢舊電池的處理是需要關(guān)注的重要問題。
五、未來發(fā)展趨勢(shì)與展望
(一)技術(shù)創(chuàng)新
隨著電池技術(shù)的不斷進(jìn)步,如新型電極材料、固態(tài)電池等的研發(fā),移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的能量密度、續(xù)航能力和安全性將得到顯著提升。
(二)規(guī)模擴(kuò)大與成本降低
隨著市場(chǎng)需求的增加和產(chǎn)業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大,移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的生產(chǎn)成本將逐漸降低,從而推動(dòng)其更廣泛的應(yīng)用。
(三)與新能源的融合
移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)將與太陽能、風(fēng)能等新能源更好地融合,形成更加高效、清潔的能源供應(yīng)體系。
(四)智能化與數(shù)字化
通過智能化的管理系統(tǒng)和數(shù)字化技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控、優(yōu)化調(diào)度和精準(zhǔn)控制,提高能源利用效率和系統(tǒng)運(yùn)行可靠性。

六、安科瑞Acrel-2000ES儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)概述

1.概述

安科瑞Acrel-2000ES儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng),專門針對(duì)工商業(yè)儲(chǔ)能柜、儲(chǔ)能集裝箱研發(fā)的一款儲(chǔ)能EMS,具有完善的儲(chǔ)能監(jiān)控與管理功能,涵蓋了儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)備(PCS、BMS、電表、消防、空調(diào)等)的詳細(xì)信息,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)查詢與分析、可視化監(jiān)控、報(bào)警管理、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等功能。在高級(jí)應(yīng)用上支持能量調(diào)度,具備計(jì)劃曲線、削峰填谷、需量控制、防逆流等控制功能。

2系統(tǒng)功能

2.1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)

系統(tǒng)人機(jī)界面友好,能夠顯示儲(chǔ)能柜的運(yùn)行狀態(tài),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) PCS、BMS 以及環(huán)境參數(shù)信息,如電參量、溫度、濕度等。實(shí)時(shí)顯示有關(guān)故障、告警、收益等信息。

 

淺聊移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用

 

2.2設(shè)備監(jiān)控

系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè) PCS、BMS、電表、空調(diào)、消防、除濕機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及運(yùn)行模式。

PCS 監(jiān)控:滿足儲(chǔ)能變流器的參數(shù)與限值設(shè)置;運(yùn)行模式設(shè)置;實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能變流器交直流側(cè) 電壓、電流、功率及充放電量參數(shù)的采集與展示;實(shí)現(xiàn) PCS 通訊狀態(tài)、啟停狀態(tài)、開關(guān)狀態(tài)、 異常告警等狀態(tài)監(jiān)測(cè)。

 

BMS 監(jiān)控:滿足電池管理系統(tǒng)的參數(shù)與限值設(shè)置;實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電池的電芯、電池簇的溫度、

電壓、電流的監(jiān)測(cè);實(shí)現(xiàn)電池充放電狀態(tài)、電壓、電流及溫度異常狀態(tài)的告警。


空調(diào)監(jiān)控:滿足環(huán)境溫度的監(jiān)測(cè),可根據(jù)設(shè)置的閾值進(jìn)行空調(diào)溫度的聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié),并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)及溫濕度數(shù)據(jù),以曲線形式進(jìn)行展示。

 

UPS 監(jiān)控:滿足 UPS 的運(yùn)行狀態(tài)及相關(guān)電參量監(jiān)測(cè)。

2.3 曲線報(bào)表

系統(tǒng)能夠?qū)?PCS 充放電功率曲線、SOC 變換曲線、及電壓、電流、溫度等歷史曲線的查詢與展示。

 


2.4策略配置

滿足儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)的配置、電價(jià)參數(shù)與時(shí)段的設(shè)置、控制策略的選擇。目前支持的控制策略包含計(jì)劃曲線、削峰填谷、需量控制等。

 

2.5實(shí)時(shí)報(bào)警

儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)告警功能,系統(tǒng)能夠?qū)?chǔ)能充放電越限、溫度越限、設(shè)備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。

 

淺聊移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用

 

2.6事件查詢統(tǒng)計(jì)

儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)能夠?qū)b信變位,溫濕度、電壓越限等事件記錄進(jìn)行存儲(chǔ)和管理,方便用戶對(duì)系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯,查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析。

 

淺聊移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用

2.7遙控操作

可以通過每個(gè)設(shè)備下面的紅色按鈕對(duì) PCS、風(fēng)機(jī)、除濕機(jī)、空調(diào)控制器、照明等設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的控制,但是當(dāng)設(shè)備未通信上時(shí),控制按鈕會(huì)顯示無效狀態(tài)。

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2.8用戶權(quán)限管理

儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行,設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作(如遙控的操作,數(shù)據(jù)庫修改等)??梢远x不同級(jí)別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限,為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障。

 

淺聊移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用

2.9安科瑞配套產(chǎn)品

 

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七、結(jié)論

 

移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)作為一種創(chuàng)新的能源解決方案,在多個(gè)領(lǐng)域展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用潛力。盡管目前仍面臨一些挑戰(zhàn),但隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和市場(chǎng)的逐步成熟,相信移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)將在未來的能源領(lǐng)域發(fā)揮更加重要的作用,為人類的生產(chǎn)生活帶來更多的便利和保障。

參考文獻(xiàn)

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韓平軍,程遠(yuǎn)燊,張昉.移動(dòng)儲(chǔ)能系統(tǒng)的應(yīng)用研究

安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2022.5版.

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