数字化于储能而言,最主要的功能呈现在降本增效、安全预警两大方面。
一方面,储能电池能效的发挥离不开PCS、BMS、EMS的互相协调,尤其是面向成千上万颗的电池集成,充放电深度、效率较难把控,达不到合理的需求响应,造成资源浪费,降低项目经济性,对数字化的投入可以很好地改善此问题。
另一方面,数据采集系统和电池管理系统可高效采集数据,增强数据的存储、计算、分析能力,可以实现事故预警、智能诊断等功能。
(文章来源 微信公众号:高工储能 ID:weixin-gg-ess)
相关机构预测,储能数字化、信息化市场的未来规模将占比整体市场的10%-15%,相当于千亿的市场体量。
而储能对数字化发展更迫切的需求在于,目前整体行业正处于洗牌阶段,投入数字化应用,或许将带领部分企业扛过行业周期,开拓新的市场。
储能系统各核心环节的数字协同
加码电芯安全与经济性
以电池充放电效率、温度控制为核心,储能系统通过PCS、BMS、EMS的多方调度,实现多方数据的联动,共同完成电池经济性、安全性保障。
具体来看,PCS通过信息交互监测储能系统的电流、电压、温度等参数,若发生过流、过压、过温等异常现象,PCS会协调其他系统采取保护措施。
经济性保障方面,PCS通过对电池充放电的精准协调,实现电能的有效转换、减少电池损耗、提高电池生命周期。
目前,组串式PCS凭借簇级管理,可有效减小木桶效应,但对技术的要求较高,部分企业已通过AI技术的加持完成了组串式PCS的数字化进阶。如华为数字能源FusionSolar通过数字技术与电力电子技术的融合,实现精细化监控与充放电管理。
BMS则通过对电池电压、电流、温度等核心数据的监控,实现对系统的调度,并通过通讯、保护、显示、存储数据等其他功能协助完成对电池工作状态的检测和管理。
BMS架构分为BMU(电芯)、BCMU(电池簇)、BA(电池堆)三层。其中BMU层做简单的逻辑控制,BCMU层则通过复杂算法和模型的导入完成较难的评估工作,BA层则兜底所有电芯的数据,并与PCS、EMS进行通讯,共同完成对电池的保护。
值得一提的是,PCS与BMS的联动可发挥更大的安全预警效果。
在此方面,阳光电源近期推出的PowerTitan2.0,利用AI仿生热平衡技术,创新推出“液冷PACK+液冷PCS‘全液冷’散热”方案,可实现速冷、微冷、加热三种控温模式,根据电芯、环境温度、运行工况智能切换,辅电能耗降低45%。
EMS方面,则通过算法深度学习,实时采集各部件(电芯、PCS、BMS)状态信息,显示在智能终端上,帮助企业实现能源调控,以及备电限电支撑。基于EMS平台,企业可通过数据可视化及时处理数据异常,完成对电池、系统的维护。