日常生活中，你是否也經常遇到有關“充電寶”的問題？對于電力系統而言，儲能就好比“充電寶plus”，你對“充電寶”的要求也是電力工程師們對儲能系統的追求。

       “雙碳”目標下，儲能作為一種柔性電力調節資源，具有靈活的蓄供電能力和快速的響應能力，適用于新能源功率波動平抑、提升電能質量、參與調峰與調頻、保障重要負荷供電等多種應用場景。

       據《儲能產業研究白皮書2021》數據顯示，截至2020年底，中國電化學儲能累計裝機規模僅3.27吉瓦，然而2021年7月國家發改委、國家能源局出臺的《關于加快推動新型儲能發展的指導意見》中指出，到2025年新型儲能裝機規劃將超過30吉瓦。

       面對迅猛增長的裝機容量規劃，儲能怎么配置最合理經濟？怎么才能延緩儲能電池的老化？

       你能從“浙”里了解一二👇

       01如何最優配置儲能容量？

       在國家儲能政策刺激下，各行各界對于儲能的建設熱情被明顯激發，但也要看到，儲能成本是不容忽視。這個成本涉及到儲能容量的配置，如果容量大了成本吃不消，小了又不夠用，如何尋找到最優解？

       要想解決這個問題，首先要了解儲能有哪些“用武之地”。

       儲能作為“充電寶plus”，可不是簡單的充電放電，它能夠與新能源發電協同出力，降低新能源出力的波動；也能夠通過削峰填谷降低用戶的電費支出，同時進行需求側響應等多種進階功能；還能夠輔助火電機組執行調峰、調頻功能。


       這些功能怎么用，才能用得最好？

       國網浙江電力研發了儲能價值評估與優化配置系統，只要簡單的6招，就能把儲能的配置安排得明明白白，還能詳細分析儲能全壽命周期成本收益情況和壽命變化。


       以用戶側儲能建設項目為例：

       第一步｜儲能場景定位

       通過項目基本信息，精確定位儲能的應用場景，是用戶側、電網側還是電源側。

       第二步｜經濟手段選擇

       通過選擇經濟指標，明確項目投資方式，貸款還是全款，項目運行年限，還有貸款利率、貼現率等各種經濟參數。

       第三步｜儲能功能組合

       以用戶側為例，可以采用“一電三用陣法”，分別布局削峰填谷、需求側響應、需量管理功能。


       簡單來說，就是為了降低用戶的電費成本，主要利用儲能的削峰填谷能力，讓它在晚上用電低谷、電費較低的時間充電，在白天用電高峰、電費較高的時間放電。但在此基礎上，還可以利用儲能在特定時段參與需求側響應，把多余的電賣給需要的用戶，既可充分利用電能，又能帶來一定收益。同時利用需量管理，降低用戶最大用電需量，減少用戶電費成本。

       第四步｜儲能參數確定

       在儲能場景定位清晰、經濟手段明確，組合功能形成后，系統會給出儲能類型的推薦，例如鋰離子電池、鉛炭電池等類型，用戶可以根據實際修改或者更新儲能的技術經濟參數。

       第五步｜負荷參數輸入

       在確定儲能的參數后，還需要了解儲能應用場景中的負荷、光伏、風機等實際運行情況，才能進行進一步的詳細分析。

       第六步｜配置方案測算

       在所有信息和參數錄入后，系統會開展儲能全壽命周期的優化計算，可以得到最佳的儲能安裝功率容量、現金流分析、儲能功能收益以及儲能更換信息。同時還將分析各類參數對于儲能配置方案的影響，告訴用戶哪些參數對儲能項目的配置和收益率影響最大，為用戶選擇最優方案提供數據支撐。


       02怎么延長儲能電池的使用壽命？

       你有沒有這種經歷，“充電寶”用久了感覺掉電越來越快，本來可以支撐2小時，結果半小時不到就沒電了。儲能電池也面臨類似的問題。要想解決掉電過快的問題，可以通過智慧能量管理系統對儲能電池進行精細化、智能化管控，具體有三招。

       首先需要判斷儲能電池的狀態，這塊電池是累了還是精神飽滿的。說起儲能電池的狀態，那可是一整個SOX家族，有SOC（荷電狀態，剩余電量比），SOE（能量狀態，剩余能量比），SOH（健康狀態，最大可用容量），SOP（功率狀態，最大充放電功率），簡直眼花繚亂，而且每個狀態的值根據電池使用情況還在動態變化。


       那么，該如何準確判斷儲能電池現在是什么狀態？

       第一招——

       狀態自適應在線估計方法，將儲能電池放進數學次元中，用數學來描述電池模型，通過解密電池內部的模型密碼，根據采集到的電池電壓、溫度運行數據，帶入模型計算，即可準確判斷當前電池狀態。該方法經過多次試驗，誤差均在5%以內，能讓你對儲能電池的狀態做到心中有數。

       知道了電池狀態后，還需要了解儲能電池的壽命。儲能電池隨著使用次數的增加壽命就會縮短，這有可能是因為你在充放電的時候沒有照顧好儲能電池的脾氣。

       比如，同樣是充100度電，是直接短時間大功率充，還是長時間小功率充？因為每種電池都有自己最佳的充電軌跡，你如果沿著這條軌跡充電，那么電池發熱減少了，容量衰減也減少了，壽命也就增加了。


       那如何獲取這條關鍵的軌跡呢？

       第二招——

       儲能電池精細化充電控制方法，就如同掌握了儲能的“情緒”變化節奏，可以繪制出它的“情緒心電圖”，能耗比傳統單一充電方式降低4%以上，有效延緩衰老。

       一組儲能電池的充放電可能還好辦，但儲能電站往往有好幾個集裝箱的儲能電池。每次儲能電站參與輔助調頻支撐電網的時候，充放電指令就像坐上了過山車，儲能需要一會充電一會放電，每一塊電池都這么充放電，不出多久可能就老化了。這時就該第三招出手了，針對儲能電站的精細化功率分配秘方。先讓儲能電池們根據剩余容量、健康狀態等進行排序，依據排序結果分配功率需求給各個儲能電池，狀態好、能力強的先頂上，依次遞推進行功率響應，效果表明可減少90%左右充放電切換次數，延長整個儲能電站的使用壽命。

       03使用效果如何？

       目前，這兩個系統已在浙江、新疆、湖南、江蘇、山西等儲能應用大省得到了推廣應用，有效解決了多場景復合應用下儲能合理容量配置難和應用潛力挖掘困難以及精細化調控缺乏等難題，有效保障了儲能高效運行，延長了儲能電池的使用壽命，有效提升了儲能電站的經濟效益。

       在電網側，國網浙江電力在浙江長興縣雉城儲能電站應用了項目的智慧能量管理系統，降低峰谷差約16兆瓦，滿功率響應調節精度達到98.3%。通過儲能電站功率指令精細化分配，有效減少了儲能電站的充放電切換次數，提高了儲能電站各電池堆一致性均衡速度，提升了儲能電站的整體使用壽命。

       在用戶側，浙江雙創中心在綜合能源工程項目中應用了儲能價值評估與優化配置系統，部署了智慧能源管控系統，目前取得了良好的應用效果。通過合理規劃儲能電站的配置，根據實際需求對儲能功能進行組合，實現削峰填谷轉移負荷近100萬千瓦時，結合需量管理功能實現收益約79.75萬，有效提升儲能的復合應用效能，在提高用戶電能質量的同時，最大程度降低供電成本。此外，該項目還合理優化了儲能電池的動作頻率和放電深度，有效降低儲能的動作損耗，實現儲能容量衰減每年延緩2%，延長了儲能的電池使用壽命。

       后續，國網浙江電力將進一步圍繞多元融合高彈性電網建設，聚焦新型儲能關鍵技術，加大科技創新力度，集中力量開展儲能電站規劃-調控-維護全過程技術創新，同時加快多應用場景下多形態儲能及混合儲能的規劃與全壽命周期模擬系統等軟硬件設備自主研發，推動儲能電站健康狀態評估與智能管控平臺、多應用場景下多形態儲能及混合儲能的規劃與全壽命周期模擬系統的推廣應用。