集裝箱式的設(shè)計(jì)使得儲(chǔ)能系統(tǒng)易于運(yùn)輸和安裝，可以快速部署在需要的地方，適應(yīng)不同的微電網(wǎng)場(chǎng)景。
例如，在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)或臨時(shí)用電場(chǎng)所，如礦山、建筑工地等，集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)可以迅速運(yùn)抵并投入使用，滿足當(dāng)?shù)氐碾娏π枨蟆?/div>
通過(guò)集成大量的電池模塊，集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠提供較大的儲(chǔ)能容量，滿足微電網(wǎng)在不同時(shí)間段的能量需求。
在一些大型工業(yè)微電網(wǎng)中，如大型工廠或數(shù)據(jù)中心，需要大量的儲(chǔ)能來(lái)應(yīng)對(duì)用電高峰和突發(fā)停電情況，集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠提供可靠的電力支持。
先進(jìn)的 PCS 技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)高效的能量轉(zhuǎn)換，減少能量損失，提高微電網(wǎng)的整體效率。
比如，采用高效的逆變器可以將電池輸出的直流電轉(zhuǎn)換為高質(zhì)量的交流電，減少諧波對(duì)電網(wǎng)的影響。
可以根據(jù)微電網(wǎng)的發(fā)展和需求的增長(zhǎng)，通過(guò)增加集裝箱的數(shù)量或升級(jí)電池技術(shù)來(lái)擴(kuò)展儲(chǔ)能容量。
以一個(gè)不斷發(fā)展的工業(yè)園區(qū)微電網(wǎng)為例，初期可以部署較少的集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)，隨著園區(qū)規(guī)模的擴(kuò)大和用電需求的增加，逐步增加集裝箱數(shù)量，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能容量的擴(kuò)展。
四、集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)在微電網(wǎng)中的應(yīng)用場(chǎng)景
在遠(yuǎn)離主電網(wǎng)的偏遠(yuǎn)地區(qū)，如海島、山區(qū)等，建立微電網(wǎng)結(jié)合集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的電力供應(yīng)。
例如，一些海島依靠風(fēng)力發(fā)電和集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)，解決了居民和旅游業(yè)的用電問(wèn)題，減少了對(duì)柴油發(fā)電機(jī)的依賴，降低了運(yùn)行成本和環(huán)境污染。
與太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源發(fā)電系統(tǒng)結(jié)合，平抑其輸出功率的波動(dòng)，提高可再生能源在微電網(wǎng)中的滲透率。
在一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)附近的微電網(wǎng)中，集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)在風(fēng)力充足時(shí)儲(chǔ)存多余的電能，在風(fēng)力不足時(shí)釋放電能，保證了微電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。
在電網(wǎng)故障或自然災(zāi)害等緊急情況下，作為微電網(wǎng)的備用電源，保障關(guān)鍵負(fù)荷的持續(xù)供電。
醫(yī)院、通信基站等重要設(shè)施的微電網(wǎng)中，集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠在市電中斷時(shí)迅速切換供電，確保醫(yī)療設(shè)備和通信設(shè)備的正常運(yùn)行。
利用電價(jià)差，在用電低谷時(shí)儲(chǔ)存電能，在用電高峰時(shí)釋放電能，降低微電網(wǎng)用戶的用電成本。
對(duì)于一些商業(yè)建筑的微電網(wǎng)，通過(guò)集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)的削峰填谷功能，可以有效降低電費(fèi)支出，提高能源利用效率。
五、面臨的挑戰(zhàn)
包括電池成本、PCS 成本、集裝箱外殼及配套設(shè)施成本等，這限制了其大規(guī)模應(yīng)用。
比如，一些小型微電網(wǎng)項(xiàng)目可能由于資金限制，難以承受集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)的初始投資。
長(zhǎng)期的充放電循環(huán)會(huì)導(dǎo)致電池壽命縮短和性能衰減，影響系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性。
在一些頻繁進(jìn)行深度充放電的應(yīng)用場(chǎng)景中，電池的壽命可能會(huì)明顯縮短，需要定期更換電池，增加了運(yùn)營(yíng)成本。
電池的熱失控、火災(zāi)等安全風(fēng)險(xiǎn)是集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)面臨的重要挑戰(zhàn)。
一旦發(fā)生安全事故，可能會(huì)造成嚴(yán)重的損失，因此需要完善的安全監(jiān)測(cè)和防護(hù)措施。
目前集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、運(yùn)行和維護(hù)等方面的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范還不夠完善，導(dǎo)致市場(chǎng)上產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。
這給用戶在選擇和使用集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)時(shí)帶來(lái)了一定的困惑，也影響了行業(yè)的健康發(fā)展。
六、未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
研發(fā)更高性能、更長(zhǎng)壽命、更低成本的電池技術(shù)，如固態(tài)電池、鈉離子電池等。
同時(shí)，PCS 技術(shù)也將不斷優(yōu)化，提高效率和可靠性。
通過(guò)與其他能源設(shè)備和系統(tǒng)的深度融合，實(shí)現(xiàn)更高效、更智能的運(yùn)行。
例如，與氫能系統(tǒng)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能和多能源互補(bǔ)。
探索新的商業(yè)模式，如儲(chǔ)能租賃、能源服務(wù)合同等，降低用戶的使用成本。
電力公司或第三方儲(chǔ)能運(yùn)營(yíng)商可以通過(guò)提供儲(chǔ)能服務(wù)，實(shí)現(xiàn)盈利和可持續(xù)發(fā)展。
政府出臺(tái)相關(guān)政策，鼓勵(lì)和支持集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)的發(fā)展，如補(bǔ)貼政策、儲(chǔ)能容量市場(chǎng)機(jī)制等。
這將有助于推動(dòng)集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)在微電網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用。
七、Acrel-2000ES儲(chǔ)能柜能量管理系統(tǒng)
7.1系統(tǒng)概述
安科瑞儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)Acrel-2000ES，專門針對(duì)工商業(yè)儲(chǔ)能柜、儲(chǔ)能集裝箱研發(fā)的一款儲(chǔ)能EMS，具有完善的儲(chǔ)能監(jiān)控與管理功能,涵蓋了儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)備(PCS、BMS、電表、消防、空調(diào)等)的詳細(xì)信息,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)查詢與分析、可視化監(jiān)控、報(bào)警管理、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等功能。在高級(jí)應(yīng)用上支持能量調(diào)度,具備計(jì)劃曲線、削峰填谷、需量控制、防逆流等控制功能。
7.2系統(tǒng)功能
7.2.1實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
系統(tǒng)人機(jī)界面友好，能夠顯示儲(chǔ)能柜的運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)PCS、BMS以及環(huán)境參數(shù)信息，如電參量、溫度、濕度等。實(shí)時(shí)顯示有關(guān)故障、告警、收益等信息。
7.2.2設(shè)備監(jiān)控
系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)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(chǔ)能變流器的參數(shù)與限值設(shè)置；運(yùn)行模式設(shè)置；實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)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(shí)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(cè)。
BMS監(jiān)控：滿足電池管理系統(tǒng)的參數(shù)與限值設(shè)置；實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電池的電芯、電池簇的溫度、電壓、電流的監(jiān)測(cè)；實(shí)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(cè)，可根據(jù)設(shè)置的閾值進(jìn)行空調(diào)溫度的聯(lián)動(dòng)調(diào)節(jié)，并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)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(cè)。
7.2.3曲線報(bào)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。
7.2.4策略配置
滿足儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)的配置、電價(jià)參數(shù)與時(shí)段的設(shè)置、控制策略的選擇。目前支持的控制策略包含計(jì)劃曲線、削峰填谷、需量控制等。
7.2.5實(shí)時(shí)報(bào)警
儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)告警功能，系統(tǒng)能夠?qū)?chǔ)能充放電越限、溫度越限、設(shè)備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。
7.2.6事件查詢統(tǒng)計(jì)
儲(chǔ)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(chǔ)和管理，方便用戶對(duì)系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯，查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析。
7.2.7遙控操作
可以通過(guò)每個(gè)設(shè)備下面的紅色按鈕對(duì)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(shí)，控制按鈕會(huì)顯示無(wú)效狀態(tài)。
7.2.8用戶權(quán)限管理
儲(chǔ)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(guò)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(kù)修改等）?？梢远x不同級(jí)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。
八、結(jié)束語(yǔ)
本文提出了一套適用于微電網(wǎng)的集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)，該集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)主要包含磷酸鐵鋰電池簇、電池管理系統(tǒng)、功率變換系統(tǒng)和儲(chǔ)能監(jiān)控系統(tǒng)，詳細(xì)介紹了每個(gè)系統(tǒng)的作用及相互間的聯(lián)系。本文提出的集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案已經(jīng)在1.5MWh微電網(wǎng)儲(chǔ)能項(xiàng)目中投入使用，在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中證實(shí)了該方案的實(shí)用性及可行性，對(duì)改善微電網(wǎng)電能質(zhì)量起到了積極作用。
參考文獻(xiàn)
[1］郭振，詹梨梨，王冬林，陳頡.集裝箱儲(chǔ)能系統(tǒng)在微電網(wǎng)中的應(yīng)用研究
[2］ 張建華，黃偉.微電網(wǎng)運(yùn)行控制與保護(hù)技術(shù)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2010：110-126.
[3] 企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè)2022.05版.
聯(lián)系QQ：2880263320
聯(lián)系郵箱：2881392118@qq.com
傳真：18717707094
聯(lián)系地址：上海市嘉定區(qū)馬陸鎮(zhèn)育綠路253號(hào)安科瑞
