能源指南

现在美国有一个统计，目前最便宜的电力供应是风力发电，其次是光伏。去年在阿布扎比，未来能源公司在中东的出口价格为每千瓦时1.79美分，远低于常规能源的价格。

国内实施“光伏领跑者计划”，江苏宝应北控中标电价为0.47元/千瓦时，一侧平均上网电价为0.399元。当时光伏组件按2.7元/W计算，现在组件降到了2.2元、2.3元。按照这个趋势，无论是光伏还是风电，平价上网的目标都将很快到来。可再生能源的经济性是有的，但一个无法解决的问题是它的波动性。

能源革命的最终目标是世界能源100%来自太阳能、风能和氢燃料电池等可再生能源。主要有三种供电方式：一是集中式太阳能电站、风力发电加新能源储能，二是大型独立储能电站化学蓄能、抽水蓄能等。第三，以用户侧区域微电网组（虚拟电厂）为框架的模型。

当新能源储能的成本低于传统化石能源时，微网和集中式新储能的模式将会爆发。作为能源革命的关键技术，微电网及微电网集群控制EMS系统、储能系统BMS、PCS系统将成为能源革命成败的关键。

关键技术1. 项目顶层设计

大型储能系统具有不同的应用场景和商业模式，有的储能系统是单一电网调峰，有的是调峰、调频、调压等多种应用场景的组合。根据项目的不同，大规模储能系统中动力和电池的配置也完全不同。系统的目标功能应该是安全、稳定、可靠和经济的。

大功率储能系统的顶层设计非常重要，涉及储能功率配置、储能Pack分组、储能容量分配等诸多因素。太阳能电站平均储能时间为10分钟或20分钟，或50分钟，需要并网。比如青海现在要求太阳能、风电有10%的储能比例，各地不一样。此外，充放电电流大小、BMS平衡电流大小、调峰容量要求以及初级和次级FM所需时间，这些约束与最终要达到的目标之间，保证了整个工艺设计的收敛性。戒指。

关键技术2. 储能系统集成

根据储能系统的顶层规划，储能系统的集成需要从底端的选芯到电池模组、电池包、电池组，再到电池组的全方位把控。储能系统的配置。包括BMS分时平衡电池数量、平衡电流大小、集装箱内部热管理系统、PCS工作模式、PCS分段控制逻辑和上层EMS控制策略制定。

原来的储能电池就是来自汽车的动力电池。电动汽车中的电芯数量大约为数百个，最多可达1000个，而大功率储能系统所包含的电芯数量则为数万甚至数十万个。最大的问题是它的不一致性。它有一个短板效应，我可以管理几百个核心，同时让几万、几十万个核心做到一致性是非常困难的。

关键技术3. BMS均衡技术

大功率储能系统单体容量大，顶层设计必须从BMS入手。尽快，我可以对所有核心进行一次性选择，以尽可能保持一致性。但是运行一段时间后，电化学电池对温度的反应非常敏感，它的不一致性又增加了，差异又出来了，这个过程如何控制，如何找出一些不良的电芯表现。平衡正在运行的流程的周期，使其恢复到一致性。这在整体控制策略中应予以考虑。储能系统的高效率和低成本一是系统集成成本，二是运行成本。当核心被分组时，在一致性将成倍提高，BMS均衡控制难度增加。大容量储能系统需要对并联核进行扩容。通过BMS检测并联铁芯，很难准确判断出问题铁芯和问题Pack。如果铁芯是40安培，并联的串数会更多。这个时候如何检测，运行一段时间后如何进行平衡，平衡电流要配多大，其实这跟你的成本是息息相关的。在电池工作的过程中，由于各种因素的影响因素，不同Pack的衰减曲线不一致，从而扩大了储能系统内部的不一致性。如何解决这个问题呢？ BMS的硬件设计，在线均衡策略必须与Pack设计和整个储能系统的功能参数紧密结合，可以提高储能系统整体的充放电能力，降低制度的短板效应。

首先是电芯级SOC估算的准确性。包括核心电压变化率小于BMS电压采集精度时的自校正和SOC误差校准后的自校正。

再是电芯水平SOH估计的准确性。实时、快速确定各核的SOH是均衡策略的重要指导，可为系统的在线维护和核更换提供数据支持。包括BMU内的核心均衡、跨BMU的核心均衡、电池簇之间的平衡、整体核心电压和SOC、SOH核心温度的最优均衡策略。

目前我国的储能系统、微网系统是最缺乏比较彻底的系统集成商，这是一个系统工程，不是我买厂家给我做BMS，这需要大家一起努力。

关键技术 4. PCS多电平VF并行技术

传统的PQ控制方式不足以体现储能系统灵活、快速、稳定的功率特性。传统的VF控制方式难以实现多机并联，电压源容量和支持能力的扩展受到限制。针对大规模储能系统，PCS多级V/F并联技术一直是业界亟待解决的问题。 PPC的多级V/F并联技术可以大大降低系统成本，简化系统设计，提高系统的瞬时响应能力。

关键技术5. PCS无缝切换技术

PCS以V/F形式接入电网，为电网提供一次调频、调压等电力辅助服务。电网故障时，无需PQ和VF切换，直接进入孤网运行模式，为孤网提供电压频率设定值（参考），保证供电不间断重要负载的供电。使用该技术可以使PCS系统替代传统的UPS系统，提供传统UPS系统无法实现的一次调频、二次调频、无功功率调节等电力辅助服务。

该技术可广泛应用于对电能质量要求较高的数据中心和客户，对提高微电网供电可靠性具有重要作用。

关键技术6. 智能能源管理系统EMS

智能EMS系统可以预判未来系统的运行状态，提前调整控制策略，使系统不断自我优化。必须遵循以下三点：

我们已经在运行一个电站，EMS可以根据电池BMS收集的数据、光伏发电的实际和预测数据以及电网的调度指令，通过人工智能算法在线修改储能系统。当每天数据不同时，PCS模式可以自由切换。如果调频阶段切换到V/F模式，如果一般阶段使用PQ源模式，所有工况根据现场实际情况不断切换，保证最大循环寿命电池在各种工作条件下。

“新储能”关键技术7协同控制

通过不同的EMS控制策略，“新储能”可参与电网调频、调峰，并可提前24小时预测新能源发电出力，预测精度可达85%以上。高于火电厂等常规机组的调节性能。随着该技术的实现，光伏和风能储能系统将转变为可控能源。随着新能源和储能系统成本的不断降低，新能源将全面替代化石能源，最终实现能源革命。而这个可以远程操作。

关键技术8. 微电网及微电网集群控制

未来的发展趋势是以微电网为单元，以微电网集群为区域供电方式。大电网将逐步回落到备用电源的状态。因此，虚拟电厂、云端大数据调度平台以及各种人工智能算法、大数据挖掘技术将成为微电网及微电网集群EMS的发展趋势。

关键技术9. 区域能源管理平台（区域自治）

分布式电源与大电网的关系已经从单方面依赖转变为合作共赢。区域能源管理平台可以控制多个微电网的运行，建立多个微电网之间的竞价机制。未来，我们将通过云计算，统一调度这些分散的分布式电源，无论是光伏、风能还是储能电站。这是我们研究的方向之一。