光储充一体式解决方案 新能源发电储能充电运维管理方案详解

安科瑞刘鸿鹏

摘要

随着全球能源结构的转型和“碳达峰、碳中和”目标的提出，新能源在现代配电系统中的应用日益广泛。新能源（如太阳能、风能、储能等）在全球范围内得到了广泛的应用。同时，物联网技术的飞速发展也为能源行业带来了新的机遇。在现代能源物联网域中，新能源技术与物联网的结合，使得能源的生产、管理和消费更加有效、智能和可持续。本论文将探讨新能源行业如何通过物联网技术提升能源管理的效率，并推动绿色低碳发展。

关键词：新能源、配电系统、微电网、分布式光伏、储能系统、能源管理

1. 引言

新能源（如风能、太阳能、储能技术）在全球能源结构中的比重逐渐上升，尤其是在减少碳排放和应对气候变化方面，新能源提供了重要的解决方案。然而，新能源具有间歇性和不稳定性，这就需要监控与管理，以确保能源供需的平衡和稳定。此时，物联网技术发挥了重要作用，能够通过智能传感器、实时数据采集和远程监控等手段，帮助实现对新能源的管理和调度。

2.背景与需求

3. 新能源行业发展中的问题

3.1 新能源发展问题

现代新能源行业在发展过程中，面临着多个挑战，以下是一些主要问题：

技术创新与研发瓶颈

尽管新能源技术（如太阳能、风能、储能等）已有更新，但仍然存在一些技术瓶颈。例如，光伏发电的效率提升受限，风力发电机组的噪音问题和使用寿命问题，以及储能技术（如电池）面临的能量密度和充放电效率问题。

能源存储与调度问题

许多新能源如太阳能和风能的发电具有间歇性和不稳定性，这使得其并网运行存在较大难度。如何有效地进行大规模的能源存储并确保电力的平稳供应，是当的一个重要课题。

基础设施建设滞后

尽管新能源发电能力在不断提升，但相应的电网、储能设施和充电基础设施等仍然滞后。智能电网技术、分布式电源的建设和灵活调度系统等需要更多投资和技术支持。

成本问题

尽管新能源的成本逐年降低，但与传统化石能源相比，新能源的初期投资仍较高。尤其是在储能设备和电网改造等域，较高的资金投入成为阻碍新能源大规模普及的重要因素。

产业链的不完善

新能源产业链各环节（从原材料获取到设备制造、安装、运营和维护）尚不成熟，供应链的波动可能影响整体行业的稳定性和发展速度。

这些问题的解决需要政府、企业和社会各界的共同努力，同时也需要创新的技术突破、完善的政策支持以及全球范围内的合作与协调。

在新能源行业中，光伏发电、光伏储能和新能源汽车充电三个方面在管理上都会面临一系列复杂的问题，主要体现在以下几个方面：

3.2 新能源行业细分问题

光伏发电管理上的问题

并网与电力调度

光伏发电具有间歇性和波动性，太阳能的生产量与天气、季节等因素密切相关，导致发电量不稳定。如何有效地将光伏发电与传统电网相结合，进行有效的电力调度，是管理中的重要挑战。

设备维护与监控

光伏电站的管理需要实时监控光伏板的运行状态、发电效率以及可能出现的故障。管理人员需要通过远程监控系统，及时发现并修复问题，降低维护成本，同时确保发电效率。

资源分配与规划

光伏发电项目需要合理的选址、布局和资源优化。管理者需要分析不同地区的光照条件、土地资源和建设成本，制定长远的建设和运营计划。此外，面对激烈的市场竞争，还需要合理配置资源以提升盈利能力。

172.，有任何问题，6972.，都可以随时问的，，5322

3.3 光伏储能管理上的问题

储能系统的成本与投资回报

光伏储能系统的投资通常较高，尤其是在电池设备和储能设施的建设上。如何评估投资回报期、优化成本和确保盈利是管理中的核心问题。高昂的初期成本可能会阻碍一些中小型企业的进入。

电池性能与生命周期管理

储能电池的使用寿命、充放电循环次数和性能退化是管理中的重要问题。有效地管理电池的生命周期，减少不必要的维护和更换，可以提高储能系统的经济性和运营效率。

安全性与环境管理

储能系统，尤其是锂电池类储能，存在一定的安全风险，如过热、火灾和漏电等问题。管理者需要建立严格的安全规范和应急预案，定期检查设备的安全性和性能，同时确保设备运行时的环境符合相关标准。

3.4 新能源汽车充电管理上的问题

充电设施的建设与布局

随着新能源汽车的普及，充电设施的建设和布局成为管理中的一大难题。充电站的建设需要考虑到城市的交通流量、居民区和商业区的分布，以及充电需求的预测。同时，还要面临土地资源的争夺和审批程序的复杂性。

充电网络的互联互通与标准化

目，新能源汽车的充电站分布存在较大差异，不同厂商的充电设施可能不兼容，充电接口和支付方式也不统一。如何实现充电网络的互联互通和标准化，保障车主在不同充电站的便利性，是管理中的一大挑战。

充电桩的维护与管理

随着充电桩数量的增加，充电桩的日常维护和故障排除成为管理中的一项重要任务。如何确保充电桩的正常运行、及时修复故障并提供有效的服务，是提升充电体验的关键。并且，管理者还需要处理充电桩的运营数据，进行智能调度和远程监控。

综合管理上的共性问题：

数据管理与智能化监控

光伏发电、储能系统和充电设施都依赖大量的数据进行监控和管理。如何通过智能化管理平台收集、分析和处理这些数据，以提高运营效率和降低成本，是一个普遍面临的问题。数据安全性和隐私保护也是必须考虑的重要因素。

政策与法规的适应性

新能源行业的管理往往受到政策和法规的影响。随着政策的不断变化，如何灵活应对政策调整，确保合规经营，尤其是在补贴政策、税收优惠和环保标准等方面，是管理中不可忽视的问题。

资金管理与投资回报

由于新能源项目通常涉及大量的资本投入，如何合理配置资金、确保现金流的稳定并实现良好的投资回报率，是所有域管理者面临的共性问题。有效的资金管理策略和财务规划对于行业的发展至关重要。

综上所述，新能源行业在光伏发电、光伏储能和新能源汽车充电三个域的管理中，面临着技术、经济、安全和政策等多方面的挑战，需要在智能化、数据化和创新管理模式上不断探索和改进。

3.新能源行业解决方案概述

新能源企业微电网提供能效管理和用电安全方案，涵盖电力、新能源、环保、消防等多个域。其解决方案广泛应用于数据中心、智慧医院、智能楼宇、智慧校园、智慧工厂、智慧交通等多个行业，为用户提供安全、可靠、有序的用能解决方案。

3.1分布式光伏系统

通过Acrel-1000DP分布式 光伏监控系统平台即可对用 户光伏发电、用电进行集中 监控、统一调度、统一运维 , 满足用户可靠、安全、节 约、有序用电的要求。对用户提供运维服务，实 现能源互联 ，信息互通 ，打破信息孤岛； 根据用电设备负荷重要性分管理 ，错峰有序用电。

10kV/35kV使用场景

分布式光伏系统是新能源解决方案中的重要组成部分。根据国家电网的技术规定，分布式电源并网电压等可根据各并网点装机容量进行选择。Acrel-1000 DP分布式光伏监控系统平台能够对用户光伏发电、用电进行集中监控、统一调度和统一运维，满足用户可靠、安全、节约、有序用电的需求。该系统通过监测站内电能质量检测仪所采集的数据，如电压有效值、谐波畸变率、电流有效值等，实现对光伏发电系统的监控和管理。

380V并网场景

3.2光伏储能监测

3.3户储

储能系统在新能源配电系统中的应用越来越广泛，尤其是在智慧城市、工业园区、社区商圈等大型工商业高耗能单位。工商业储能和户用储能解决方案，通过双向变流器将多余的电能储存在蓄电池中，等光伏功率下降或负载功率增大时再放出，不仅能够作为应急电源，还能为家庭节省电力开支。储能系统的应用能够有效缓解电网压力，实现能源的智慧化管理。

智能家庭储能系统采用一体化家电设 计 、精致美观 、便于安装， 可以为住宅 、 公共设施场所 、 小型厂所等供应电力 。 家 庭储能系统， 利用屋顶的太阳能发电装置 、 家庭用风力发电机产生能源， 以及社会 供电系统的低价电力来源把富裕电力存入 储能系统， 以备高峰时使用， 不仅可作应 急电源， 更能为家庭节省电力开支。

在并网点安装电表或者电流传感器， 当检测到有电流流向电网时， 逆变器输出功率不变， 启动 双向变流器， 把多出的电能储存在蓄电池中， 等光伏功率下降或者负载功率增大时再放出。

3.4商业储能

随着能源转型的不断加剧， 能源互联 网已成为各国能源系统发展的共同方 向 。 作为支撑能源互联网的关键技术 , 储能已广泛应用在智慧城市 、 工业 园区 、社区商圈 、 商业写字楼等大型 工商业高耗能单位， 实现了能源智慧化管理

电网角度 ： 用户侧能源管理可实现就地消纳，缓解电网压力。

企业角度 ：确保电力供应为要任务，经济性提升加强配储意愿。

3.5工业储能测温

测温传感器

传感器参数

3.6 新能源充电

随着汽车智能化、电动化的发展趋势，以及《巴黎协定》的签订等原因，各国逐渐推进禁售燃油车的进程，目已有多国给出时间表，因此电动汽车将成为未来汽车的主流，由此带来电动汽车充电基础设施的发展，其中重要的即是充电桩。

直流充电桩

4. 新能源能量调配管理系统

微电网能量管理系统是针对企业微电网门研发的一款能量管理系统。该系统能够对微电网的源、网、荷、储能系统、新能源汽车充电负荷进行实时监控、诊断告警、全景分析和有序管理，满足微电网运行监视安全分析智能化、调整控制瞻化、全景分析动态化的需求。通过多种策略控制系统能够实现新能源利用、资源合理分配以及微电网的安全与稳定，减少电网建设投资，提升企业的能源利用率，降低运行成本。

Acrel-2000MG微电网能量管理系统是安科瑞针对企业微电网门研发的一款能量管理系统，系统能够对微电网的源、网、荷、储能系 统、新能源汽车充电负荷进行实时监控、诊断告警、全景分析、有序管理控制，满足 微电网运行监视安全分析智能化、调 整控制瞻化、全景分析动态化的需求，实现不同目标下源网荷储资源之间的灵活互动，在多种策略控制下，有利于新能源利用、资 源合理分配以及微电网的安全与稳定，减少电 网建设投资，提升企业的能源利用率，降低运行成本，达到节能降耗的目的。

系统介绍

微电网能量管理系统包括系统主界面 ，包含市电、 光伏、 储能、 充电桩及总体负荷情况 ，体现系统主接线图、 光伏信息、 储能信息、 充电桩信息、 告警信息、 收益、 环境等。

5. 新能源解决方案的技术优势

5.1 有效能源管理

新能源解决方案通过分布式光伏监控系统、储能系统和微电网能量管理系统的有机结合，实现了对能源的管理。系统能够实时监测光伏发电、储能充放电、用电负荷等数据，通过智能分析和优化控制，大限度地提高能源利用效率。

5.2 用电安全保障

新能源解决方案通过电能质量监测、防孤岛保护装置等技术手段，保障了用电安全。系统能够实时监测电压、电流、谐波等电参量，及时发现和处理电能质量问题，确保用电设备的安全运行。

5.3 节能减排

新能源解决方案通过优化能源结构、提高能源利用效率，有效减少了碳排放。分布式光伏系统和储能系统的应用，不仅能够减少对传统能源的依赖，还能通过峰谷电价差实现经济效益，进一步推动节能减排目标的实现。

6. 结论

​新能源行业解决方案在现代配电系统中的应用，不仅能够提高能源利用效率、保障用电安全，还能有效推动节能减排目标的实现。通过其产品生态体系和丰富的行业经验，为新能源在现代配电系统中的应用提供了强有力的支持。未来，随着新能源技术的不断更新和应用场景的拓展，新能源解决方案将在现代配电系统中发挥更加重要的作用。

审核编辑 黄宇