工商业储能入门知识点解释

　　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(Power Conversion System)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(Battery Management System)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(Energy Management System)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（Depth of Discharge）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。

　　工商业/用户侧储能十大应用场景介绍

　　一、零碳智慧园区+储能

　　传统工业园区中设备较多，具有用电功率大、长时间高负荷、设备能耗大等特点。为达到减碳目标，智慧园区中可再生能源被大量使用，但由于其不稳定性，会导致供电不足或过剩的情况，这时就需要储能系统来调节供需电平。

　　在“智慧园区+储能”模式下，储能系统可以收集太阳能、风能等多余的电力，然后在主要用电时间供应到电网。这样不仅能够稳定电网，储能系统可以在紧急情况下向电网提供备用电力来保证园区的正常运转。且我国工业园区有较高的电价差，适用于储能项目的峰谷套利。

　　二、商业综合体+储能

　　商业综合体节能储能充电一体化实施方案是一种综合性解决方案，包括节能、储能、充电三个方面。通过采用节能技术和设备，减少商业综合体的能源消耗；在商业综合体安装分布式新能源电站，通过储能设备将电能储存起来，供商业体使用，从而减少对传统能源的依赖。此外，通过储能设备，还可以在商业体的停车场、地下车库等地方设置充电桩，为新能源汽车提供充电服务。

　　三、数据中心+储能

　　在“双碳”战略实施下，低碳数据中心将是未来的发展趋势，“可再生能源+储备合一+虚拟电厂”，是数据中心可能实现碳中和的一种方式之一。通过数字化、智能化技术，使得分布式能源、储能、负荷深度融合，通过建立虚拟电厂上层平台的聚合作用，使得数据中心负荷、可再生能源电源、储能成为有机整体，达到区域内的自发自用、自我管理的能源自治域，真正实现碳中和数据中心。

　　在此过程中，储能系统通过削峰填谷、容量调配等机制，提升数据中心电力运营的经济性，增强数据中心的供电可靠性，在低碳节能的同时，可有效防止数据中心偶然断电导致数据丢失，提高供电系统安全性及稳定性。

　　四、光储充一体化

　　随着新能源汽车行业的快速发展，充电需求亦在同步增长，而目前我国的充电桩市场仍有极大空缺。作为绿色经济的一种新尝试，“光储充一体化充电站”具有广阔的发展前景。

　　光储充电站内集光伏发电、大容量储能电池、智能充电桩等多项技术为一体，利用电池储能系统吸收低谷电，并在高峰时期支撑快充负荷，为电动汽车供给绿色电能，同时以光伏发电系统进行补充，实现电力削峰填谷等辅助服务功能，有效减少快充站的负荷峰谷差，有效提高系统运行效率。

　　五、5G基站+储能

　　为满足日益增长的5G基站数量与用电需求，同时为了减少资源浪费，电化学储能系统凭借柔性、智能、高效的技术特点使得其成为5G基站备用电源的合适选择。

　　5G基站配储利用智能错峰，闲时充电、忙时放电，很好地解决了因供电问题导致5G基站建设无法顺利推进的痛点，有助于大力推广5G基站落地与6G技术发展。

　　六、户用+储能

　　越来越多的家庭开始安装光伏电站作为用能补充或电费收入来源，配置储能电站成为保障家庭用电安全稳定的重要措施。

　　户用储能通常包括蓄电池、超级电容器和储热水箱等设备，可以将家庭自产的太阳能、风能等清洁能源进行有效的储存。这样做的好处是可以让家庭在需要的时候自给自足，同时也可以将多余的电力出售给电网，从而获得一定的经济收益。

　　户用储能可以帮助家庭自给自足，不再依赖于电网，从而降低家庭用电成本。除了自给自足，户用储能还可以将多余的电力出售给电网，从而获得一定的经济收益。在电力质量差的时候，还能通过储存电能和提供电力支持等方式，提高电力质量。

　　七、微电网+储能

　　近年我国大力发展海岛建设，这些海岛生活着少数居民、守岛民兵，也有移动信号发射基站、海事雷达站等用电设备，在恶劣的自然环境下，常规的光伏发电或风力发电无法在这种场景下为海岛提供稳定可靠的电能。

　　在这种海岛上安装离网型智能海岛微电网，利用能源管理系统精确协调控制发电、储能、用电工况，灵活调配各用户的连接方式，实现“源-网-荷-储”协调控制和经济运行。离网型智能海岛微电网不仅解决了岛上居民的用能难题，为海岛及海洋开发保护提供了供电保障，也为智能海岛微电网建设提供了技术范本。

　　八、矿区+储能

　　如石油勘探、煤矿等地区，无可靠固定、可连续供电的经济型电源。配置储能系统后，当电网侧发生故障或正常检修需要停止供电时，负荷侧由电池系统通过储能变流器将电池系统中的直流转换为交流为用户侧供电。

　　在正常运行的过程中，用户侧从电网侧取电的时间段同电池组储能的时间段由系统控制器根据用电计费的峰、平、谷时段合理分配。海上油田电网为典型的孤岛电网，电源容量小，负荷容量大，大负荷启动瞬间以及电网故障会造成较大的频率波动。配置储能即可有效提升电力系统调频性能，保持频率稳定。

　　九、应急储能电源

　　高功率应急储能电源是新能源电池行业的一个细分领域，可简单理解为“超大号的充电宝”，其中便携式储能电源可应用于房车旅行、夜间垂钓、户外露营等户外场景。此外，在电网供电系统发生故障的情况下，应急储能电系统可为应急救援提供电力保障，可用于抢险、医院备用电源等多种场景。

　　十、城市轨道交通+储能

　　城市轨道交通储能系统是指，城市轨道交通车辆再生制动产生大量再生电能，引入储能系统回收再生电能并进行循环利用的过程，是未来建设节能型社会的要求与发展方向。

　　城市地铁中应用最多的是飞轮储能。飞轮储能是利用电动机带动真空磁悬浮条件下的飞轮转子高速旋转来储能，转速提高时，进行充电，转速降低时，就可以放电。高功率密度、长寿命是它的技术特点，不仅可以在5毫秒内响应大功率充放电，而且充放电寿命更是高达上千万次。