储能系统软件对储能有什么作用?
如果说储能系统是清洁能源转型重要推动者的话,那么分析软件是储能系统实现最佳价值的重要推动者。硬件与软件就像武侠小说里的招式与内功,想要成为绝顶高手缺一不可。储能行业讨论的话题通常集中在硬件上:电池的类型、大小和质量,电源转换设备的正确配置等。然而,软件可以促进储能系统实现最佳价值,并帮助储能系统本身和运营人员做出正确的决定。
储能系统也许是当今用于使电网现代化和脱碳的最通用的一种能源资产,从而实现可再生能源的整合,增强电力供应的弹性和质量,并降低电网运营成本。
当电力价格低廉时,电池储能系统可以在非峰值期间采用电网的电力充电,或者从可再生能源发电设施充电。它们可以快速放电以平衡电力供需或维持电网的运行频率。
储能系统可以减少化石燃料的使用,并且可以大大减少或推迟对输配电基础设施的建设。电池储能系统对那些向可再生能源转型行动迟缓的行业领域来说可能是更具价值的使用案例。
为了能够智能地为这些应用程序提供服务,并且不会导致储能资产的过度损耗和退化,采用智能管理软件与选择正确的电池和其他储能硬件一样重要。
那么,究竟怎样才能将储能系统的硬件与软件完美结合呢?虽然现在市面上打着新能源与储能建设的公司越来越多,但绝大部分都是趁着这两年新能源概念火热来横插一脚,骗国家补贴的。不仅经验不足,技术欠缺,安全也得不到保障,真正能将两者结合的企业其实并不多,在此我推荐乐驾智慧能源。
乐驾智慧能源管理平台可以利用数据为企业提供节能分析和新能源使用策略,为企业微电网开源降耗提供改造方案。
在硬件方面:乐驾科技储能系统产品包括电芯、模组/电箱和电池柜等,可用于发电、输配电和用电领域,涵盖太阳能或风能发电储能配套、工业企业储能、商业楼宇及数据中心储能、储能充电站、通信基站后备电池、家用储能等。
在软件方面:公司在电池材料、电池系统、电池回收等产业链关键领域拥有核心技术优势及可持续研发能力。不仅有着自研的先进储能系统与微电网系统,更有着由智慧能源AI算法支持的能源数字化平台与物联网平台,有着多项经过国家认证的发明专利与专利证书,有深厚的技术储备。
储能主要是指电能的储存和释放的循环过程。通俗地理解,就是把暂时多余的电以某种形式存起来,在需要的时候再拿出来使用,就像一个大号的充电宝。
要弄明白这个问题,我们还是要从“碳中和”讲起。新能源虽好,但在大规模并网应用阶段仍然存在一些问题。以光伏为例,太阳能发电需要“靠天吃饭”,晴天多,光伏发电站输出的电能其实并不稳定,甚至一片云遮住太阳也会影响发电的频率,而且与用电高峰存在着明显的时间错配,如果直接并入电网,可能会对电网的电力调度和稳定性造成负面影响。
因此,电网公司可能会对某一阶段光伏电站的输出加以限制,一旦超过了一定的水平,光伏电站只能被迫丢弃这部分“多余”的电能。所以,如何在保证发电量相对稳定的同时,同时不浪费来之不易的电力,是光伏电站需要解决的一大难题。
白天是用电高峰期,电力资源供给相对紧张,晚上是用电低谷期,电力资源供给相对充裕。加上新能源发电不具备火力发电那样的调峰功能,供给上的矛盾就涉及电网调峰的问题。
而在加入储能装置之后,就可以将间歇性的再生能源持续为储能装置充电,在用户负荷高或者不限电的时候,储能装置将向电网放电,让再生能源真正的进入到完整的电力系统当中,让不稳定的能源变为可调节、可调度的电能。
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对于储能供电的稳定性,乐驾有着自研的智慧储能系统,具有平滑过渡、削峰填谷、调频调压等功能。可以减少随机性、间歇性、波动性给电网和用户带来的冲击;通过谷价时段充电,峰价时段放电可以大大减少用户的电费支出;在大电网断电时,能够孤岛运行,确保对用户不间断供电,微电网运行。
本专业面向国家能源战略重大需求,顺应我国新工科建设和国际工程教育发展新趋势,坚持以学生为中心、产出为导向的工程教育理念,以“数理基础厚实、专业交叉融合、工程思维导向、实践能力创新、个性模块管理”为特色,依托能源与动力工程学院热流科学与工程系,联合学校6个理工类优势学院共同建设,针对可再生能源大规模高效利用、电力系统及工业余热利用等方面的储能需求,在储能技术基础理论、储能系统设计与控制及安全运维、高性能储能材料设计与制备、储能技术经济性和大数据分析等领域,培养站在世界储能科学与工程的前沿、勇于创新的技术带头人和具有宏观战略思维和市场思维的复合型管理人才。
2018中国储能西部论坛8月2日在青海省海东科技园开幕。业界专家称,中国可再生能源储能市场前景光明,应用价值较大,但一些瓶颈问题仍需突破。
中国国家能源局今年1月发布数据称,2017年中国可再生能源发电量1.7万亿千瓦时,同时,全年弃水、弃风、弃光电量超1000亿千瓦时。
“(弃水、弃风、弃光)造成可再生能源巨大浪费。”中国华能集团清洁能源技术研究院储能研究所所长刘明义说。
中国能源研究会常务副理事长、国家能源局原副局长史玉波认为,在储能技术诸多应用领域中,储能与可再生能源深度融合,能解决可再生能源稳定输出和提升系统发电效益难题,促进可再生能源并网与就地消纳,具有较大应用价值和光明市场前景。
蓄水储能、光伏储能、风电储能及大基地外送储能研究……国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司总经理魏显贵在论坛介绍了该公司已投产和正在建设的储能项目,“储能技术能解决新能源出力不平衡及波动性问题”。
史玉波说,据中国能源研究会储能专委会不完全统计,截至2017年底,中国已投运储能项目累计装机规模28.9GW,同比增长近两成,“储能正日益成为投资热点和行业焦点。”
原国务院参事吴宗鑫说,目前,各种储能技术正处在探索和研发阶段,对于未来可再生能源及新能源汽车具有重要影响。
史玉波认为,目前,储能与可再生能源配套应用的局限性还比较突出,系统收益的多样性和投资价值还难以充分实现,集中式可再生能源并网储能系统收益单一,除存储弃电外,储能其余功能价值难以全面体现,集成储能资源难以发挥规模效应,电力市场开放程度有限。
提及宁德时代,必言其动力电池全球第一。然而,人们所不熟悉的,宁德时代不仅有“以动力电池为核心的移动式化石能源替代”战略,还有“以 可再生能源和储能 为核心的固定式化石能源替代”战略。
而在碳中和的大背景下,“造车热”加持下的动力电池也不应该掩盖掉后者的重要性。
宁德时代三大战略及发展历程
百年未有之大变局,新旧秩序交替之时,已经走上快车道的新能源 汽车 ,带领着动力电池一骑绝尘。但如果追本溯源的话,很容易就能发现,他们“飞上天”的背后,就是碳中和的逻辑。
但碳中和这样一个如此大的目标,仅依靠新能源 汽车 替代燃油车此类出行方式的变革就能轻易实现吗?显然不能,因为达成碳中和的关键之处还在于电力供给端的发力。
碳中和的首只“拦路虎”
根据国家统计局数据显示,在2020年碳排放量的分布中,仅发电一项就占到了总碳排放量的51%。换句话说,如果解决了电力供给端的碳排放问题,那么就有可能推进碳中和目标完成近一半。
而更进一步的,无论是用水电、风电,还是光伏发电等利用可再生能源的发电方式,想要去替代掉传统的火力发电,避免“垃圾电”入网,首先需要解决的就是储能系统的配置。所以,作为电池龙头的宁德时代,也就自然而然地承接到了这一部分“红利”。
现阶段的储能方式有两种,一种是抽水蓄电,借助电能与势能的互相转化,达成储能的效果;另外一种则是将电能存进电池,借助电能与化学能的互相转化,以实现储能。
虽说两者各有利弊,前者对地势有要求,后者对“资本”更苛刻,但总的来说,如果真的实现了大规模部署,利用储能电池进行蓄能的方式还可以进一步削减成本,甚至实现某种“收支平衡”。这也同样意味着,宁德时代的“储能战略”,大有可为。
但需要明确的一点是,储能电池和动力电池并不能简单地通用,两者存在着诸多的不同点。
宁德时代副董事长黄世霖就曾公开表示:储能电池比动力电池要求高得多,现在1500-2000个循环就足以满足乘用车对动力电池的要求,但储能电池的要求是至少8000个循环。
那么,如何达成8000个循环呢?电池的实际效能是关键!
储能电池与磷酸铁锂
总的来说,电池的分类有很多种,按材料区分就是我们耳熟能详的磷酸铁锂、三元、铅蓄电池等;而按照使用领域区分,则可以大致分为消费电子类、动力电池类、储能电池类三种。
与动力电池偏重能量密度不同,储能电池更在乎长寿命、低成本,以及稳定性强等特性。所以,根据多方面的比较,磷酸铁锂电池就成为了储能电池的首要之选,较为夸张的说,宁德时代的“储能战略”就是基于磷酸铁锂电池展开的。
磷酸铁锂电池的特点突出,首先在价格上,磷酸铁锂就要比三元锂电池便宜不少,毕竟诸如钴盐、镍盐、锰盐等太过昂贵的上游原材料,是三元锂电池的一大硬伤。
另外,因为磷酸铁锂晶体中的“P-O”化学键足够稳固,即便是在高温或是过充时也难以破坏,所以磷酸铁锂电池的安全性能和高温性能都可以得到保证。再加上寿命长、循环次数高等特性,相对比其他类型的电池而言,磷酸铁锂电池用作储能电池更有优势。
宁德时代储能电池的电芯规格
纵观全局,目前宁德时代在储能系统上的布局已形成三种具体场景路线:发电侧储能、电网侧储能,以及用电侧储能。
在相对应的项目中,2018年12月所落成的鲁能国家级储能电站示范工程50MW/100MWh的磷酸铁锂电池储能项目,是国内最大的发电侧电化学储能项目;2020年4月通过验收的福建晋江100MWh级储能电站试点示范项目,是目前国内规模最大的电网侧站房式锂电池储能电站,也是国内首家非电网企业管理的独立并网大规模储能电站。
另外,用电侧储能的规模会比发电侧和电网侧储能的规模小上许多,而具有代表性的要数“光储充一体充电站”。尽管与特斯拉的PowerWall有些相似,但作为电池供应商的宁德时代,在关于“电池如何充电”方面,更具备专业优势,而且电池检测及维护功能的存在,还能够在换电站上复用。
“踩”到了一个很好的点
时间长河滚滚向前,而想要在2030年之前实现碳达峰,以及在2060年之前实现碳中和的目标,也并非一件易事。所以会有人说,宁德时代的储能战略“踩”到了一个很好的点上。
根据数据显示,在国内的发电类型中,火力发电占到了67%,而这同样是供电端如此多碳排放的原因所在。对此,中央 财经 委员会第九次会议也曾指出:要去实施可再生能源替代行动,深化电力体制改革, 构建以新能源为主体的新型电力系统 。
所以总结下来,想要实现碳中和,构建以新能源为主体的新型电力系统是重要的一步;而关于新型电力系统的组成部分,以储能电池为基础的储能系统,则又是其尤为重要的一环。尽管“造车热”点燃了整个动力电池市场,但储能电池却也是未来碳中和战略中不容忽视的一部分。
而且,需要注意的一点是,动能电池的生产亦会产生大量的二氧化碳,这就意味着宁德时代的储能战略同样是在为自己“留条后路”。
另一方面,2021年7月16日,全国碳排放权交易正式开市,涨幅6.73%的成绩,为中国碳中和战略开了个好头的同时,也表明了碳中和的“大势所趋”。
而关于如何抓住碳中和时代的“主要矛盾”,宁德时代也正在逐步完善自己的布局,就比如本月即将正式亮相的钠离子电池。
首先风能、太阳能和海洋能等可再生能源,受季节、气象和地域条件的影响,具有不明显的不连续、不稳定性,而大规模的储能技术可以将不稳定的可再生能源拼接起来,转化为可靠稳定的能源供应。
其次,储能技术也是智能电网建设的坚强后盾,它不仅可以提高智能电网对可再生能源发电兼容量,同时也可以实现智能电网能量双向互动。新能源并入电网后,储能在功率上能够实现实时的平衡,能提升能源的消纳能力,削峰填谷,为能源安全再套上一层保护壳。
2、合理调控,大大降低成本
在使用储能电池时,用“谷电”对储能系统充电,在高峰期应用于生产、运营,电能的利用效率高,不仅可以减轻电网负担,还可以降低运营成本。
储能系统还是未来办公楼宇和家庭必备技术,在办公楼内,它可以削峰填谷,储存好晚上便宜的谷电,在白天高峰期间供电,大大降低电力成本。尤其是在现在电力市场化趋势越来越明显的情况下,储能电站的建设更有优势。
因为目前我国的煤炭经过连年开采储量不断下降,而出于环保考虑政府也不会放开限制,所以在肉眼可见的未来,煤炭价格必定会越来越贵。而由于我国的发电主要都是依赖火电,与之相对应的电价自然也就会越来越贵。目前来看只有两个解决的办法,一个是发展新能源,另一个是合理利用减少浪费,而这两种办法都需要储能电站来进行调控。
3、保障生产生活用电
城市停电了,办公楼内依然有电,这就是储能系统在办公楼的另外一个作用,备用电源与应急电源,它可以远离突然断电、限电、停电带来的各种困扰。与应急使用的柴油发电机不同,储能电站在平时也可以发挥作用,而不是像发电机那样用完就放在角落里吃灰。
还有一个作用就是缓解电动车充电带来的增容需求,现在的新能源汽车是新兴的电老虎,耗电量非常大。电动车充电时会进一步扩大用电波动,从而要求提升电容量,而储能系统,这时就可以利用储存的谷电来填补这一增容的需求,保证楼宇用电的稳定性和安全性。
而储能系统也可以在家庭中应用,不过这种场景一般比较少,除非是在农村有厂房建设或者是在偏远山区大电网无法到达的地方,在这些地方储能电站可以搭配新能源使用满足居民们的用电需求。而一般居民都是大电网供电对此需求有限,更多的是小区的充电桩建设以及路灯等设施使用。
我国能源体量大,但能源结构复杂且具有一定的特殊性,乐驾智慧能源加快储能产业的发展,推动经济发展和建设健康的能源产出。乐驾智慧能源储能系统,可以利用储能系统进行电力调频、可保持用电不间断、电能质量稳定,满足企业等高质量生产需求。
而随着能源体系的更新升级,双碳目标的推进,以太阳能、风能为首的可再生能源开始被广泛利用。由于风电、光伏受天气影响较大,具有很大的不稳定性,因此储能技术起到至关重要的作用。有观点认为,风光储结合很有可能成为未来新能源发展趋势。
业内认为,未来几年,新能源储能行业将迎来持续“加速跑”,适应规模化需求的长时储能系统加快部署,多元化的储能技术耦合发展,随之增加的安全隐患应提前防范。
乐驾智慧能源是专注于新能源电力、锂电池应用、储能技术物联网、人工智能的高科技企业,致力于用物联网和人工智能技术改变新能源电力和新能源出行行业。
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