По мере того, как глобальная энергетическая структура переходит к низкоуглеродному и интеллектуальному переходу, массовое подключение распределенной фотоэлектрической энергии создает новые проблемы и возможности для энергетических систем. В этой статье подробно рассматриваются стратегии совместной оптимизации виртуальных систем хранения энергии (VESS) и распределенных фотоэлектрических систем хранения энергии, анализируется их ключевая роль в повышении поглощения новой энергии, снижении эксплуатационных расходов сети и повышении гибкости системы. Благодаря построению теоретической модели, сопоставлению технических решений и практическому тематическому анализу в этой системе описывается взаимодополняющий механизм виртуального и физического хранения энергии и предлагается метод совместной оптимизации для различных сценариев применения. Результаты исследования показывают, что совместная работа виртуального хранения энергии и распределенного фотоэлектрического хранения энергии может значительно повысить энергоэффективность, снизить выбросы углерода и обеспечить важную техническую поддержку для создания новой энергосистемы.

Введение: новые возможности для энергетического перехода

Стремительное развитие возобновляемых источников энергии, движимое целью « двойного углерода», создает новые проблемы и возможности для энергетических систем. Распространение распределенной фотоэлектрической энергии делает энергоснабжение более чистым, но ее волатильность и прерывистость также оказывают давление на стабильную работу сети. Как использовать распределенные фотоэлектрические системы и системы хранения энергии для достижения гибкого планирования и оптимизации управления энергией? Совместная оптимизация виртуальных систем хранения энергии (VESS) и распределенных фотоэлектрических систем хранения энергии находится в центре внимания отрасли.

Что такое виртуальная система хранения энергии?

Виртуальная система хранения энергии (VESS) - это метод, который объединяет децентрализованные, регулируемые электрические нагрузки (например, кондиционеры воздуха, электромобили, промышленное оборудование и т. Д.) с помощью интеллектуальных алгоритмов и технологий управления спросом, чтобы имитировать поведение зарядки и разрядки традиционных аккумуляторных батарей, обеспечивая тем самым гибкую регулировку мощности. По сравнению с физическим хранением энергии VESS имеет преимущества низкой стоимости инвестиций, быстрой реакции и высокого использования ресурсов.

Проблемы и возможности распределенного фотоэлектрического + хранения энергии

Распределенная фотоэлектрическая энергия в большей степени зависит от погоды и подвержена несоответствиям между спросом и предложением. Традиционные решения сочетаются с физическим накоплением энергии (например, литиевыми батареями), но высокие первоначальные инвестиции и ограниченный срок службы ограничивают их массовое применение. Внедрение виртуальной системы хранения энергии может дополнять физическое накопление энергии и повышать экономичность и стабильность системы посредством реакции на стороне спроса, передачи нагрузки и других средств.

Основные ценности совместной оптимизации

Повышение коэффициента поглощения фотовольтаики: сокращение выброса света с помощью динамической регулировки VESS, использование возобновляемых источников энергии.

Снижение инвестиционных затрат на хранение энергии: снижение зависимости от физического хранения энергии, оптимизация распределения ресурсов, повышение общей экономики.

Повышение гибкости сети: быстрое реагирование на потребности сети, участие в пиковой засыпке долины, регулировка частоты и другие вспомогательные услуги.

Повышение доходов пользователей: снижение затрат на электроэнергию посредством арбитража цен на электроэнергию в пиковой долине, субсидий на ответ на спрос и других средств.

3. Сценарии и случаи применения

3.1 Управление энергопотреблением в промышленных парках

В индустриальных парках совместная модель распределенной фотоэлектрической + накопительной энергии + VESS позволяет оптимизировать производство электроэнергии, снизить пиковые нагрузки и сократить расходы на электроэнергию. Например, промышленный парк через виртуальное хранение энергии для планирования кондиционирования воздуха, водяного насоса и других гибких нагрузок, ежегодная экономия электроэнергии более 20%.

3.2 Микросети и умные сообщества

В микросетях виртуальное хранение энергии может работать в сотрудничестве с домашними фотоэлектрическими и бытовыми аккумуляторами для хранения энергии, чтобы достичь самообеспеченности и оптимизации торговли энергией в сообществе.

3.3 Вспомогательные услуги на рынке электроэнергии

VESS может объединять большое количество распределенных ресурсов, участвовать в FM, резервном обслуживании и других услугах на рынке электроэнергии, создавая дополнительные выгоды для операторов.

Виртуальные системы хранения энергии Accory и решения для совместной оптимизации распределенной фотоэлектрической памяти

4.1 Интеллектуальная платформа управления энергией Ancory

Платформа AcrelEMS Smart Energy Management Platform предназначена для платформы управления энергоэффективностью микросети предприятия, Мониторинг состояния работы распределенного источника питания микросети предприятия, муниципального источника питания, системы хранения энергии, зарядных установок и различных нагрузок переменного и постоянного тока в режиме реального времени, интеллектуальное прогнозирование, динамическое распределение, оптимизация политики, диагностическое оповещение, упорядоченное взаимодействие с регулируемой нагрузкой источника, панорамный анализ энергии, удовлетворение потребностей предприятий в оцифровке управления энергоэффективностью микросети, интеллектуальном анализе безопасности, корректировке динамического управления и визуализации панорамного анализа, завершение гибкого взаимодействия и экономической работы между ресурсами оптического хранения в различных стратегиях для снижения затрат на энергию пользователей и повышения эффективности работы микросети. Платформа AcrelEMS Smart Energy Management Platform, которая принимает инструкции по планированию и реагированию на потребности виртуальных электростанций, является корпоративной подсистемой платформы виртуальных электростанций.

Рисунок 1 Основной интерфейс платформы AcrelEMS Smart Energy Management Platform

4.2 Структура платформы

Система покрывает все звенья микросети предприятия « источник - сеть - заряд - хранение - зарядка», через интеллектуальный шлюз собирает измерительные и контрольные устройства, фотоэлектрические, накопительные, зарядные сваи, обычные данные нагрузки, в соответствии с изменением нагрузки и планированием сети для оптимизации управления, содействия поглощению новой энергии при одновременном снижении до большого спроса на сеть, чтобы сделать ее работу безопасной.

Структура платформы AcrelEMS Smart Energy Management

4.3 Функции платформы

4.3.1. Цифровая демонстрация энергии

Показывая большие экраны в режиме реального времени, чтобы показать данные о городской электроэнергии, фотовольтаике, ветроэнергетике, хранении энергии, зарядных сваях и других нагрузках, чтобы быстро понять работу энергии.

4.3.2 Координация стратегий контроля

Благодаря оптимизации управления накоплением энергии и контролируемой нагрузкой для достижения нового поглощения энергии, контроля спроса, арбитража пиковой долины; сглаживание системной мощности и отображение сравнения энергетических кривых до и после оптимизации.

4.3.3. Умные прогнозы

В сочетании с метеорологическими данными исторические данные прогнозируют мощность фотоэлектрической энергии, энергии ветра и мощности нагрузки, а также проводят сравнительный анализ с фактической мощностью, оптимизируют планирование с помощью системы хранения энергии и управления нагрузкой, снижают спрос и затраты на электроэнергию.

4.3.4. Анализ энергопотребления

Собирайте потребление различных энергетических сред, таких как электричество, вода, природный газ, холод / тепло предприятия, проводя сравнение с тем же круговым отношением, показывая поток энергии, сверку энергопотребления и пересчитывая стандартный уголь или выбросы углерода и так далее.

4.3.5. Упорядоченная зарядка

Система поддерживает доступ к зарядным сваям переменного и постоянного тока и в соответствии с нагрузкой предприятия и пропускной способностью трансформатора, а также с коэффициентом нагрузки трансформатора для управления связью, направлять пользователей на упорядоченную зарядку, чтобы обеспечить безопасность работы микросети предприятия.

4.3.6. Эксплуатационно - техническая инспекция

Система поддерживает управление задачами, регистрацию инспекций / дефектов / пожарной сигнализации / аварийного ремонта и управление уведомлениями, а также отслеживает траекторию обслуживающего персонала с помощью позиционирования Beidou для достижения замкнутого управления процессом эксплуатации и обслуживания.

4.4 Выбор оборудования

В дополнение к платформе интеллектуального управления энергией, также имеет полевые датчики, интеллектуальные шлюзы и другое оборудование, образует полную « облачно - боковую - оконечную » цифровую систему энергетики, в том числе продукты комплексной защиты и мониторинга распределения электроэнергии высокого и низкого напряжения, устройство онлайн - мониторинга качества электроэнергии, управление качеством электроэнергии, управление освещением, зарядные сваи, электрические противопожарные решения и т. Д., Может обеспечить единую сервисную способность для системы управления энергией корпоративного уровня виртуальной электростанции.