摘要：對(duì)于水泥工廠而言，儲(chǔ)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(diǎn)，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?xún)?chǔ)能電站為切入點(diǎn)，以某水泥工廠儲(chǔ)能電站為例，將儲(chǔ)能電站的項(xiàng)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(lèi)似行業(yè)提供參考和啟示。
關(guān)鍵字：儲(chǔ)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(jì)劃的影響下，電力供需矛盾日益突出，電能峰谷價(jià)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(lái)越多的工業(yè)企業(yè)開(kāi)始將目光投向了儲(chǔ)能系統(tǒng)。這些企業(yè)普遍具有能源需求量較大的特點(diǎn)，其對(duì)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(shí)，可能對(duì)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(guò)程的連續(xù)進(jìn)行，同時(shí)也造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。正是基于以上情況，儲(chǔ)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(shí)際問(wèn)題，還帶來(lái)了顯著的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。
4.儲(chǔ)能電站建設(shè)成效
本項(xiàng)目?jī)?chǔ)能電站建成投入運(yùn)營(yíng)后，帶來(lái)了以下幾方面的成效：
（1）儲(chǔ)能電站在電量需求低谷時(shí)將電能存儲(chǔ)，在電量需求高峰時(shí)進(jìn)行釋放，實(shí)現(xiàn)了能源的高效利用。通過(guò)建設(shè)運(yùn)營(yíng)儲(chǔ)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(chǔ)能電站可以在電能供大于求時(shí)存儲(chǔ)電能，在電能供應(yīng)不足時(shí)釋放存儲(chǔ)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(chǔ)能電站提升了水泥工廠電網(wǎng)的抗風(fēng)險(xiǎn)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(shí)，儲(chǔ)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(chǔ)能電站在水泥工廠負(fù)載用電峰值時(shí)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(chǔ)能柜能量管理系統(tǒng)
5.1系統(tǒng)概述
安科瑞儲(chǔ)能能量管理系統(tǒng)Acrel-2000ES，專(zhuān)門(mén)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(xún)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。
5.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
Acrel-2000ES，可通過(guò)直采或者通過(guò)通訊管理或串口服務(wù)器將儲(chǔ)能柜或者儲(chǔ)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：
5.3.1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。
5.3.2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(mǎn)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(kāi)關(guān)狀態(tài)、異常告警等狀態(tài)監(jiān)測(cè)。
BMS監(jiān)控：滿(mǎn)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(mǎn)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(mǎn)足UPS的運(yùn)行狀態(tài)及相關(guān)電參量監(jiān)測(cè)。
5.3.3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(xún)與展示。
滿(mǎn)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。
5.3.5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。
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(hù)對(duì)系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯，查詢(xún)統(tǒng)計(jì)、事故分析。
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)。
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(hù)權(quán)限管理功能。通過(guò)用戶(hù)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）。可以定義不同級(jí)別用戶(hù)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。
