懂得：工商业储能 ~ P4：技术要求

xubin · 发表于 2023-11-28 13:34:49

　　2015年至今，储能行业每年的复合增长率都很高，行业的蓬勃发展吸引了很多企业跨界加入。但储能属于高技术壁垒型行业，需要长时间、跨领域的知识和技术沉淀，需要深度融合电力电子、电化学、电网支撑技术。卓阳能源解决方案上海卓阳储能科技有限公司致力于工商业储能,清洁能源等电站服务,致力为全球用户提供安全、高效、智能化的储能产品系统解决方案。以新能源为主体,能源电站开发投资、储能产品研发生产、新能源商业化应用为主要业务单元的高新技术企业。

　　早些年，国内储能企业主要面向光伏电站、风电站等场景，而发电侧中储能放出的电能不直接面向终端用户，而是通过输电网，再经由配电网，才会被消纳。因此需要超大容量，这样的情况下集中式储能的投标价格往往更低。就像交通一样，运输1万人去往某地，可以用火车、大巴或小车，但小车的经济性相对更低。工商业场景布署储能系统涉及投资回报率，要求储能系统的循环效率更高、损耗更低、寿命更长；另外，工商业场景空间紧张，难以部署大型储能系统，这时大家会发现，集中式储能无法解决工商业领域的痛点，所以开始一窝蜂去做分布式储能。

　　做用户侧储能的企业所需要具备的能力，与传统的储能电芯厂和电池包（组装）厂存在很大的差别。他们或许可以服务于几大建设集团，但是无法直接服务于工商业用户。因为工商业用户的分布太散、又有个性化的需求差异，这对企业的软硬件一体化、智能运维服务能力都提出了很高的要求。

　　过去市场上约有三成左右的用户侧储能存在投运不达预期的问题。其中存在三个主要原因：

　　一是用户侧用电特性分析不足或变化，导致装机特征设置功能与实际用电不符；二是设备或者是设备投运后运维质量和技术水平不高；三是有的新能源+储能，作为辅助性系统的储能系统缺乏联动控制和收益优化策略功能，导致无法达到收益率预期。

　　储能系统集成不是简单的做加法，非专业的集成、粗暴地拼凑，会带来严重的安全问题，产品质量性能更无法保证。传统能源行业里，发电侧与电网侧较为封闭，创业公司短期内难以打入，因此用户侧的储能需求便成为这场大机会中的突破口。在用户侧，70%的用电量由工商业用户消耗，工商业侧用户储能市场是一块肥沃的土地。近几年，国内工商业储能市场爆发，吸引大量企业闻风涌入，市场鱼龙混杂、技术参差不齐，带来巨大的安全隐患。

　　集中式储能基本部署在光伏电站或风电站，运维由电网负责，更注重硬件，现场需要很多施工建设；且以项目制为主，设备部署后也无法参与后续系统的运营，很难深入理解电池和设备运行状况。分布式储能则不同，为了将系统效率和生命周期内的放电量最大化，分布式储能系统需要管控的设备数量多，精细化管控的策略和算法难度更高，不仅要做到最小单元的精准控制，各个单元之间更要做好同步和协同，对软件运营的要求更高。比如，一次性调度10兆瓦的电量，可能只需要调动5台集中式储能设备，但分布式储能可能需要500台。调动5台和500台设备的控制策略完全不同。所以分布式储能公司在整个控制策略和算法上更具优势。

　　储能系统的充放电时间、充放电功率等都通过控制策略实现，不同应用场景会采取不同的充放电控制策略。比如，光伏发电本身具有波动性，客户所在地的天气也会影响到光伏发电的电量和电价，光储融合的场景里就要求储能放电平滑光伏的输出波动；充电桩场景里也会发生一些突发情况，比如，大功率充放电会产生一些冲击负荷，需要通过算法判断扩容问题如何处理。

　　其次，储能的经济性与控制策略也息息相关，性能优异的控制策略可以让系统运行在最优化的效率点，降低电池的容量衰减速率。电池是电化学产品，不同时间、不同温度、不同倍率的充放电循环对于电池寿命都有不同程度的影响。比如，电池原本的循环寿命是8000次，每次不当操作都会让循环寿命加速减少，长此以往会影响整套设备的使用寿命。用AI算法来根据电池的状态进行充放电决策，就可以自适应最优路径，减少电池性能与寿命损耗。此外，还可以通过虚拟电厂等路径获取额外收益，可以说储能投运后的经济收益完全依赖控制策略。

　　最后，控制策略还能保障系统的安全性，不仅在发生故障时可以及时、快速、有效地保护设备系统，基于相关算法还可以预知安全风险，提前发出安全预警。

　　从控制系统的构成来看，按照控制的对象和载体不同，可以分为就地的电池管理系统、能量监控系统和云端应用系统。快速的短时控制会由就地的控制系统来做，而相对长时、对算力要求更高的算法和策略则在云端实现。

　　总的来说，储能的控制策略不是单一的，而是涉及到不同的控制系统、多样的控制对象、不同时间尺度的算法，这些控制功能模块之间还需要互相协同，比较复杂。

　　采购的电芯、交直流保护器、应变器等都是功能性元器件。一个储能系统中最核心的能力是控制系统，包括电池管理系统、能量管理系统、热管理系统、边端融合算法以及一些平台。另一方面，通过大量标准化落地项目，积累产品know-how。比如，同样是上储能设备，一个化工厂和一个有充电桩的4S店对于变压器的控制、一些软件、算法，甚至后期对于设备的维护需求都不一样。通过大量的项目落地不断迭代硬件，并进一步优化控制系统的软件、算法，形成良性循环。储能的控制策略非常复杂，只是现在还不够成熟，看起来比较简单，但未来一定会向自动驾驶一样，需要面临各种不确定因素，从而形成一个最终决策输出。长期来看，未来储能企业的核心竞争力之一将变成AI和算法能力。

　　储能也类似，现在国内储能公司基本处于做硬件的阶段，但是当硬件发展到一定的程度，未来的交易市场一定需要有软件配合。比如，能够根据客户不同需求，去做硬件的调度、电网的需求响应、虚拟电厂的实时响应等等。一个储能软件的开发需要对储能设备的硬件设计、运行原理等知识非常熟悉，门槛比较高，纯软件公司可能很难完全胜任。

　　目前的用户侧储能市场更需要对系统集成能力强的企业参与，技术上要融合贯通光储技术的结合，对电化学、电力电子、智能化与数字化、电网调度等技术有足够的知识积淀和高质量高效的生产制造能力。此外，还需要企业有丰富的项目经验和完善便利的系统安装服务支持能力，确保用户侧储能项目全生命周期安全稳定运行。

　　参考资料：同工商业储能 ~ P1：基本概念 - 知乎 (zhihu.com)