Acrel-2000ES：储能系统里的 “智慧管家”，精准管控能量

摘要

本文围绕工商业储能系统展开研究，阐述了其在用户侧储能领域的重要地位与发展趋势。随着峰谷价差拉大与限电政策影响，工商业储能在 2023-2025 年成为储能行业主要增长点。文中详细分析了工商业储能的峰谷套利、需（容）量管理等核心应用场景，深入探讨如何借助储能设备实现功能的安全、可靠与经济运行。重点介绍安科瑞储能能量管理系统 Acrel-2000ES，剖析其功能特性以及对推动工商业储能发展的关键价值，旨在为相关企业和研究人员提供有益参考。

关键词

工商业储能；用户侧储能；安科瑞 Acrel-2000ES；能量管理系统

一、引言

在全球能源结构加速转型的大背景下，储能技术作为实现可再生能源高效利用、提升电力系统稳定性的关键支撑，正迎来快速发展的黄金时期。在各类储能应用场景中，用户侧储能凭借其靠近用户端、响应速度快等优势，逐渐成为行业发展的新焦点。而工商业储能作为用户侧储能的主要应用形式，在 2022 年已并网的储能项目中，用户侧并网占比 8.36%，其中工商业储能规模占比高达 98.6% 。随着各省市峰谷价差不断拉大，部分地区实现两充两放，工商业储能的经济性愈发凸显。加之限电政策的推动，工商业储能在 2023-2025 年有望成为储能行业的主要增长点。如何通过储能设备实现工商业储能的各项功能，并确保其安全、可靠、经济运行，已成为储能集成厂家关注的核心问题。能量管理系统（EMS）作为储能设备的 “大脑”，在其中发挥着关键作用 ，本文将对工商业储能系统展开深入探讨，并介绍安科瑞储能能量管理系统 Acrel-2000ES 的功能及应用价值。

系统架构图

二、工商业储能的发展背景与趋势

2.1 市场规模持续扩张

据中国化学与物理电源行业协会发布的《2023 中国工商业储能发展白皮书》显示，2023 年全球工商业储能新增装机量预计达到 1.5GW，2025 年有望增长到 11.5GW，届时全球工商业储能的累计市场规模将达到 190 - 240 亿元。在中国，2023 年 1-6 月，用户侧储能项目新增装机规模约 138MW，主要类型为工商业储能。预计 2023 年中国工商业储能新增装机规模有望达到 300 - 400MW，到 2025 年，按新型储能装机总量约 70GW 估计，中国工商业储能装机总量约为 3.2GW，约占新型储能装机总量的 4.5%。

2.2 政策与市场双重驱动

政策导向、用电单位的自我调节能力、电价补贴政策的出台以及国内电力市场化改革的持续推进，共同推动工商业储能的发展。峰谷价差的拉大与限电政策的实施，促使工商业用户为降低用电成本、保障生产稳定，积极采用储能系统。在未来 3 - 5 年，工商业储能在我国将成为主流储能应用模式。

2.3 商业模式日益丰富

目前，国内工商业储能市场形成了合同能源管理、融资租赁 + 合同能源管理、业主自投资和纯租赁四大商业模式。早期，由于投资成本高和用户安全担忧，合同能源管理和融资租赁模式更受青睐；随着市场成熟，业主自投资和纯租赁模式将逐渐占据主导。

三、工商业储能的主要应用场景

3.1 峰谷套利

峰谷套利是工商业储能最常见的应用场景。在电价低谷时段，储能系统进行充电操作，储存电能；在电价高峰时段，储能系统放电，满足工商业用户的电力需求，从而降低企业的用电成本。以工厂园区为例，这类场所通常是能源消耗大户，用电需求具有明显的波动性和季节性。通过智能调度和管理，储能系统能够根据工厂园区的实际用电需求，灵活调整充放电策略，实现能源的最大化利用。

3.2 需（容）量管理

需（容）量管理是指通过对工商业用户用电需量或容量的监测与控制，降低用户的需量电费或容量电费。储能系统可以在用户需量或容量接近限额时，释放储存的电能，避免用户因超出限额而支付高额费用。在数据中心等高能耗场所，通过合理配置储能系统，可有效降低需量或容量电费支出。

3.3 应急备电

应急备电对于保障工商业用户的生产连续性至关重要。当电网发生故障或停电时，储能系统能够迅速切换为备用电源，为关键生产设备提供电力支持，避免因停电造成的生产中断和经济损失。如通信基站、医院等对供电可靠性要求极高的场所，储能系统作为应急备电设备，可确保通信畅通和医疗服务的正常进行。

3.4 动态增容

在一些工商业场所，随着业务的发展，电力需求可能会超出原有供电容量的限制。储能系统可以在用电高峰时提供额外的电力支持，实现动态增容，帮助企业避免因扩容带来的高额投资。对于商业综合体等用电需求复杂多样的场所，储能系统的动态增容功能能够有效满足其用电需求。

3.5 需求侧响应

需求侧响应是指通过激励措施，引导工商业用户在电力供需紧张时调整用电行为，减少电力需求。储能系统可以作为需求侧响应的重要手段，在电力供应紧张时，释放电能，减轻电网负担；在电力供应充裕时，进行充电，实现电力的削峰填谷。在工业园区中，储能系统可参与电网的需求侧响应，优化能源配置，提升电网运行效率。

四、工商业储能设备的安全、可靠与经济运行

4.1 安全运行

4.1.1 热管理系统

热失控是影响储能系统安全的关键因素。温度过高会导致电芯内部材料分解，引发短路和燃烧爆炸。为避免热失控，工商业储能系统通常配备温控系统，目前主要技术路线包括风冷和液冷。风冷技术成熟，设计与安装维护相对简单，还具备一定除湿能力，但冷却效果相对较弱，占用空间较多。液冷冷却效率高，调温响应快、精度高，散热器体积小，对空间需求小，但设计复杂，维护难度较大。随着电芯单体能量密度不断增加，对散热效率要求越来越高，液冷将成为市场主流技术路线。

4.1.2 消防系统

尽管温控系统能降低热失控风险，但不能完全杜绝。因此，工商业储能系统还需配备消防系统。消防系统一般由探测器和自动灭火系统组成，探测器可实时监测储能系统的运行状态，一旦发现火灾隐患，自动灭火系统将迅速启动。灭火剂的选择包括气体灭火剂、水基灭火剂和气溶胶灭火剂等，业内常用 “多次气体喷射” 的加强型配置或 “气体 + 细水雾” 的复合型配置，以防止复燃。

4.1.3 热仿真技术

热仿真技术可在不制作实际产品的前提下，模拟储能系统在不同运行场景下的温度与散热情况，提前发现和解决热管理方面的问题，优化散热设计，确保储能系统在真实工作环境下性能稳定。

4.2 可靠运行

4.2.1 设备选型与配置

选择质量可靠、性能稳定的储能设备，是保障储能系统可靠运行的基础。同时，要确保各设备之间的兼容性，避免因设备不兼容导致系统故障。

4.2.2 智能监控与预警

通过实时监测储能系统的运行参数，如电压、电流、温度等，及时发现设备故障和异常情况，并发出预警信号。智能监控系统还可对设备的运行状态进行分析和预测，提前采取措施，预防故障发生。

4.3 经济运行

4.3.1 优化充放电策略

根据电网的峰谷电价、用户的用电需求和储能系统的状态，制定合理的充放电策略，实现峰谷套利和需（容）量管理，降低用户的用电成本。同时，通过参与需求侧响应，获取相应的经济收益。

4.3.2 降低运维成本

采用智能化的运维管理系统，实现对储能系统的远程监控和诊断，及时发现和解决设备故障，减少人工巡检和维修成本。此外，通过优化设备配置和运行参数，延长设备使用寿命，降低设备更换成本。

五、安科瑞储能能量管理系统 Acrel-2000ES

5.1 系统概述

安科瑞储能能量管理系统 Acrel-2000ES 是专门针对设备供应商、储能集成商、电池商所生产的工商业储能柜、储能集装箱研发的一款储能 EMS。该系统具有完善的储能监控与管理功能，涵盖了储能系统设备（PCS、BMS、电表、消防、空调等）的详细信息，能够实现数据采集、数据处理、数据存储、数据查询与分析、可视化监控、报警管理、统计报表等功能，为用户提供全方位的储能系统管理服务。更多资料请联系安科瑞陈芳芳136/119655/14

5.2 系统功能

5.2.1 数据采集与监控

Acrel-2000ES 能够实时监控储能系统中 PCS、BMS、电表、空调、消防及传感器等设备的运行状态和参数，如电压、电流、温度、湿度等。系统可形成一次接线图界面，实现关键位置开关的可视可控，并显示整个系统结构架构拓扑图及基本信息，使用户能够直观了解储能系统的运行情况。

5.2.2 数据处理与分析

系统具备强大的数据处理与分析能力，不仅能够对采集到的数据进行深度分析，为优化能源管理提供数据支持，还能生成 PCS 充放电功率曲线、SOC 变换曲线、电压、电流、温度等历史曲线，方便用户进行数据分析，及时发现系统运行中的问题。

5.2.3 故障告警与报警管理

该系统具有实时告警功能，一旦储能充放电越限、温度越限、设备故障或通信故障等事件发生，系统将立即发出告警，确保系统安全稳定运行。同时，系统可对遥信变位、温湿度、电压越限等事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和报警进行历史追溯、查询统计和事故分析。

5.2.4 能量调度与控制

在高级应用方面，Acrel-2000ES 支持能量调度，具备计划曲线、削峰填谷、需量控制、防逆流等控制功能。系统能够根据实时数据和算法预测电力需求和可再生能源输出，实现储能系统的优化调度，提高能源利用效率。

5.2.5 用户管理与安全保障

系统可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，为系统运行、维护、管理提供可靠的安全保障，防止未经授权的操作对系统造成损害。

5.3 系统应用价值

5.3.1 提升储能系统管理效率

Acrel-2000ES 通过对储能系统设备的全面监控和管理，实现了数据的集中采集与分析，帮助用户及时了解系统运行状态，快速发现并解决问题，从而提升储能系统的管理效率。

5.3.2 优化储能系统运行策略

借助系统的能量调度与控制功能，用户可根据实际需求制定合理的充放电策略，实现储能系统的优化运行，降低用电成本，提高能源利用效率。

5.3.3 保障储能系统安全可靠运行

系统的故障告警与报警管理功能以及用户管理与安全保障机制，能够有效预防和应对各种安全隐患，保障储能系统的安全可靠运行。

六、结论

随着能源转型的深入推进，工商业储能作为用户侧储能的重要应用形式，在降低企业用电成本、保障生产稳定、提升电网运行效率等方面发挥着重要作用。通过合理应用储能设备，实现峰谷套利、需（容）量管理、应急备电、动态增容及需求侧响应等功能，并确保其安全、可靠、经济运行，已成为储能行业发展的关键。安科瑞储能能量管理系统 Acrel-2000ES 凭借其完善的功能和强大的性能，为工商业储能系统的管理与优化提供了有效的解决方案，推动了工商业储能的发展。未来，随着技术的不断进步和市场的持续成熟，工商业储能有望迎来更广阔的发展空间，在全球能源转型中发挥更大的作用。后续研究可围绕储能技术的创新、商业模式的优化以及政策支持体系的完善等方向展开，进一步推动工商业储能行业的健康发展。

审核编辑 黄宇