安科瑞Acrel-2000ES儲能能量管理系統(tǒng)在水泥工廠儲能電站中的應(yīng)用探究

摘要：對于水泥工廠而言，儲能電站具有降低能源成本、穩(wěn)定電能供應(yīng)、平衡用電負(fù)荷、優(yōu)化電能利用等突出特點，不僅提升了工廠用電的穩(wěn)定性和可靠性，而且還可以服務(wù)于電網(wǎng)的調(diào)峰及調(diào)頻。因此，本文以儲能電站為切入點，以某水泥工廠儲能電站為例，將儲能電站的項目背景、工程方案、運(yùn)行模式、投資模式、效益以及建設(shè)成效進(jìn)行深入探究，以期為本行業(yè)和類似行業(yè)提供參考和啟示。

關(guān)鍵字：儲能電站;水泥工廠;磷酸鐵鋰電池;峰谷套利

0.引言

在制定的碳達(dá)峰、碳中和等節(jié)能減排計劃的影響下，電力供需矛盾日益突出，電能峰谷價差不斷拉大，削峰填谷、優(yōu)化用電方式已成為工業(yè)企業(yè)降低用電成本的必然途徑，越來越多的工業(yè)企業(yè)開始將目光投向了儲能系統(tǒng)。這些企業(yè)普遍具有能源需求量較大的特點，其對電能質(zhì)量的好壞、用電成本的高低以及電力供應(yīng)的穩(wěn)定有著特殊的需求。水泥企業(yè)作為傳統(tǒng)的制造企業(yè)，其工廠用電環(huán)境較為復(fù)雜，不但要求用電質(zhì)量的穩(wěn)定，還需要用電成本的低廉。特別是在工廠發(fā)生突然斷電時，可能對電機(jī)、風(fēng)機(jī)、回轉(zhuǎn)窯、磨機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備造成不同程度的損壞，這不僅影響了生產(chǎn)過程的連續(xù)進(jìn)行，同時也造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。正是基于以上情況，儲能電站在水泥工廠中的應(yīng)用不但為企業(yè)解決了諸多實際問題，還帶來了顯著的經(jīng)濟(jì)效益與社會效益。

4.儲能電站建設(shè)成效

本項目儲能電站建成投入運(yùn)營后，帶來了以下幾方面的成效：

（1）儲能電站在電量需求低谷時將電能存儲，在電量需求高峰時進(jìn)行釋放，實現(xiàn)了能源的高效利用。通過建設(shè)運(yùn)營儲能電站，可以降低電能浪費(fèi)，提高水泥工廠能源利用效率。（2）儲能電站可以在電能供大于求時存儲電能，在電能供應(yīng)不足時釋放存儲的電能，從而平衡了電能的供需，提高了水泥工廠用能的穩(wěn)定性。（3）儲能電站提升了水泥工廠電網(wǎng)的抗風(fēng)險能力。當(dāng)外部電網(wǎng)發(fā)生故障或突發(fā)自然災(zāi)害造成工廠電力中斷時，儲能電站可以作為應(yīng)急備用電源，迅速投入使用并提供穩(wěn)定的電力供應(yīng)，提高了工廠電網(wǎng)的安全性。（4）儲能電站在水泥工廠負(fù)載用電峰值時可代替變壓器部分容量，降低工廠總體容量需求，進(jìn)而達(dá)到降低容量電費(fèi)的目的。

5.Acrel-2000ES儲能柜能量管理系統(tǒng)

5.1系統(tǒng)概述

安科瑞儲能能量管理系統(tǒng)Acrel-2000ES，專門針對工商業(yè)儲能柜、儲能集裝箱研發(fā)的一款儲能EMS，具有完善的儲能監(jiān)控與管理功能,涵蓋了儲能系統(tǒng)設(shè)備(PCS、BMS、電表、消防、空調(diào)等)的詳細(xì)信息,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)查詢與分析、可視化監(jiān)控、報警管理、統(tǒng)計報表等功能。在高級應(yīng)用上支持能量調(diào)度,具備計劃曲線、削峰填谷、需量控制、防逆流等控制功能。

5.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

Acrel-2000ES，可通過直采或者通過通訊管理或串口服務(wù)器將儲能柜或者儲能集裝箱內(nèi)部的設(shè)備接入系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下：

5.3系統(tǒng)功能

5.3.1實時監(jiān)測

系統(tǒng)人機(jī)界面友好，能夠顯示儲能柜的運(yùn)行狀態(tài)，實時監(jiān)測PCS、BMS以及環(huán)境參數(shù)信息，如電參量、溫度、濕度等。實時顯示有關(guān)故障、告警、收益等信息。

5.3.2設(shè)備監(jiān)控

系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測PCS、BMS、電表、空調(diào)、消防、除濕機(jī)等設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及運(yùn)行模式。

PCS監(jiān)控：滿足儲能變流器的參數(shù)與限值設(shè)置；運(yùn)行模式設(shè)置；實現(xiàn)儲能變流器交直流側(cè)電壓、電流、功率及充放電量參數(shù)的采集與展示；實現(xiàn)PCS通訊狀態(tài)、啟停狀態(tài)、開關(guān)狀態(tài)、異常告警等狀態(tài)監(jiān)測。

BMS監(jiān)控：滿足電池管理系統(tǒng)的參數(shù)與限值設(shè)置；實現(xiàn)儲能電池的電芯、電池簇的溫度、電壓、電流的監(jiān)測；實現(xiàn)電池充放電狀態(tài)、電壓、電流及溫度異常狀態(tài)的告警。

空調(diào)監(jiān)控：滿足環(huán)境溫度的監(jiān)測，可根據(jù)設(shè)置的閾值進(jìn)行空調(diào)溫度的聯(lián)動調(diào)節(jié)，并實時監(jiān)測空調(diào)的運(yùn)行狀態(tài)及溫濕度數(shù)據(jù)，以曲線形式進(jìn)行展示。

UPS監(jiān)控：滿足UPS的運(yùn)行狀態(tài)及相關(guān)電參量監(jiān)測。

5.3.3曲線報表

系統(tǒng)能夠?qū)CS充放電功率曲線、SOC變換曲線、及電壓、電流、溫度等歷史曲線的查詢與展示。

5.3.4策略配置

滿足儲能系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)的配置、電價參數(shù)與時段的設(shè)置、控制策略的選擇。目前支持的控制策略包含計劃曲線、削峰填谷、需量控制等。5.3.5實時報警

儲能能量管理系統(tǒng)具有實時告警功能，系統(tǒng)能夠?qū)δ艹浞烹娫较?、溫度越限、設(shè)備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。

5.3.6事件查詢統(tǒng)計

儲能能量管理系統(tǒng)能夠?qū)b信變位，溫濕度、電壓越限等事件記錄進(jìn)行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進(jìn)行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析。

5.3.7遙控操作

可以通過每個設(shè)備下面的紅色按鈕對PCS、風(fēng)機(jī)、除濕機(jī)、空調(diào)控制器、照明等設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的控制，但是當(dāng)設(shè)備未通信上時，控制按鈕會顯示無效狀態(tài)。

5.3.8用戶權(quán)限管理

儲能能量管理系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如遙控的操作，數(shù)據(jù)庫修改等）?？梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運(yùn)行、維護(hù)、管理提供可靠的安全保障。