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轻舟科技刘炳辰:储能新阶段,聚合运营场景下的智慧EMS能量管理系统
日期:2023-06-05   [复制链接]
责任编辑:sy_qianjiao 打印收藏评论(0)[订阅到邮箱]
近日,由工业和信息化部节能与综合利用司与国家能源局能源节约和科技装备司联合指导,中国化学与物理电源行业协会主办并联合240余家机构共同支持的第十三届中国国际储能大会在杭州召开。

来自行业主管机构、国内外驻华机构、科研单位、电网企业、发电企业、系统集成商、金融机构等不同领域的1011余家产业链供应链企业,5417位嘉宾参加了本届大会,其中245家企业展示了储能产品,可谓盛装出席,涵盖系统集成、电芯、PCS、BMS、集装箱、消防、检测认证等新型储能全产业链。

5月25日上午,杭州轻舟科技有限公司高级总监刘炳辰受邀在用户侧储能与虚拟电厂专场分享了主题报告,报告题目为《储能新阶段,聚合运营场景下的智慧EMS能量管理系统》。以下是报告主要内容:

刘炳辰:各位专家,各位来宾,大家好!今天我代表轻舟科技来做此次的演讲,我演讲的题目是《储能新阶段,聚合场景下的智慧EMS能量管理系统》。

我先做一个简单的公司介绍,我们的全称是杭州轻舟科技有限公司,使命是领航储能数字化,助力能源变革。我们是一家不太偏向电气化,而是偏向技术和信息化的一家公司。我们在2016年成立,2018年的时候做了储能云平台,才算进入了整个储能领域。在2019年的时候,自研了云边一体的一套EMS能量管理系统,今年也是随着整个行业的发展、客户的发展,现在累计服务的电站规模达到1GWh的量。服务电站的范围包括了国内大部分的工商业、用户侧,包括西北,青海、甘肃,在源网侧的云平台的一些服务,包括像东南沿海的工商业、EMS服务。同时,还涉及到北美、欧洲、南美、中东等一些海外场景。


这是我们整个产品服务的矩阵。轻舟核心是做储能云平台,就是储能管家,是实现多个储能电站集中监控的云平台。在下端,我们是做云边一体的轻EMS能量管理系统,第三块也是我们今年推出的,主要是解决储能电站新的运营增长点、运营曲线的电力平衡服务。轻舟的整体服务架构也是聚焦在整个用户侧的储能产品上。

点一下题,储能新阶段,怎么去理解呢?我们和储能大会缘分比较深,当时在2018年去做储能云平台的时候,当时我们和客户讲、去展会上讲,客户会觉得连储能是什么东西都不太清楚,储能云平台又是在做什么呢?这是我们2018年面临的情况。从去年8、9月份我们开完展会以后,我们接收到了大量200度电、400度电,以及2兆瓦时、4兆瓦时,用于用户侧、工商业的储能电柜、储能集装箱的需求。总体来看,我们认为随着当前储能行业的大发展,储能已经进入一个新的阶段,除了现在占比比较多的峰谷套利、削峰填谷,以及给一些场站做扩容降需以外,可能更新的是要一个储能领域的新的运营增长点。

基于我们在储能行业从业四五年的经验,也归纳了我们的客户或者说整个行业上的三个核心问题:

第一个问题,成本问题。我们现在储能集成的成本包含了基本的储能建设成本和后期运维成本、运维边际成本支出,就我们监测的一些电站来看,最常见的一个电站,到现在已经运行了6年半的时间,这个电站投运以后的运维成本、边际成本的支出,更优于前面的价格竞争。也就是说,我们的成本会从早期成本竞争,聚焦在全生命周期的成本控制上。

第二个问题,运营问题。刚才讲到,90%的储能运营场景,像200度电、400度电,浙江的价格比较好,去年温州也提到有补贴,峰谷套利可能有1元左右的价格。但是除了峰谷套利以外,包括现在锂电的价格在降低,峰谷套利在我们看来,可能在未来的3-5年之内会逐渐差距缩小。如何去寻找更新的一套运营策略或者说运营方式,这是我们认为的运营上的一个问题。

第三个问题,信息化技术问题。前一位演讲嘉宾的企业,是非常优秀的头部集成厂商,它们有完备的结构设计、电芯PACK的供应链管理,包括信息化能力。国内80%多的集成商,可能只有我的客户,可能只有我们PACK的一些产线关系,包括供应链关系,在我去竞争的时候,可能竞争不过有全套信息化能力的大型集成商。所以,我们也提出了一个,就是当前你1.5元,我1.4元的价格竞争,会决定了集成商的准入门槛,如果价格竞争不过,可能在项目上直接就被干掉了。但是,技术集成的能力则决定了我们这个集成商随着削峰填谷以及虚拟电厂等,让我这个储能电站投运的8-15年期间,能不能一直进行更多的符合市场规律的运营活动,这也是一个信息化集成问题。

基于以上的问题,我们轻舟能科在这四五年里一直在专注做用户侧储能的信息化服务,我们的产品经历了三个历程:1.0时代,我们主要干了两件事:第一件事情,通过站端的EMS,把储能的数据监控起来,传到云上,这叫集中监控、集中监测,然后把数据的点表,实现秒级的采集,单体电芯一秒一个频率的采集,拉上云上来做SOC的计算,SOH的计算,电池的分析,电池的预警等。在策略上,我们配置了这些工商业的基础策略,包括现在用的最多的峰谷套利、需量控制等这些基础策略,我们在1.0的时候已经实现了。

在2.0时代,其实就是去年,我们接了大量200度电、400度电的柜子,我要放在工厂里,工厂之前已经装了屋顶的光伏,甚至工厂已经装了充电桩。在这种多元小微网的光储充的场景下,我们开发了2.0时代,主要是光储充智能策略。我们简单讲一下这个策略,在我们看来,光伏的发电是波动性的,增加了充电桩以后,负荷也是具有波动性的,这时候简单的峰谷套利,9点充,12点放,下午做去放电,机械式的,已经无法满足光储充的微网策略。所以我们投入了大量的算法包括模型,去检测波动性的光伏发电和波动性的负荷需量,生成一条智能的策略,再由云平台发给EMS,再由EMS控制储能的PCS,进行功率的增加、减少,包括充放电,去帮助客户实现在光储充场景下的运营收益最大化。

今年我们也推出了3.0的产品规划,包含了储能管家、轻EMS系统、电力平衡服务,相当于从底层的站端到中层的储能云端,再到上层的轻舟虚拟电厂(内部叫“龙舟”)。对上可以对接电力辅助市场和需求侧响应两个市场的调度,对我们来讲,现在交易的品种主要三类:旋转备用、调峰移峰、填谷移谷这三个指令,再由指令到轻舟虚拟电厂,由虚拟电厂去分派到各SaaS化的储能云平台,然后再根据实际站点的情况,分派到每个储能场站里。我们这一套服务的好处是可以接纳200度电柜,也可以参与到辅助服务市场。

基于以上三代的产品规划,我们有我们的一些核心技术:第一个技术,电芯秒级采集。它的好处是什么?之前电力是96个点,15分钟一个点,但因为储能的数据量非常大,EMS和云平台需要承担大量的储能电池预警、储能电池告警、储能电池分析等等功能,那么样本量越大的情况下,当然算的更精准,算法更精确,所以我们在我们的EMS架构云平台,可以做到对单体电芯的秒级采集。当然,有很多客户会问,这个单体电芯秒级采集是BMS做的,你做EMS的有什么好拿来吹的?刚好我们第二个核心技术,就是数据无损压缩。我们这个压缩可以实现我刚才说的那个问题,EMS和云平台在中间,为什么敢叫做电芯秒级采集?我们都知道,以右边的图为例,我们自己测算过,10兆瓦时电站,单体按280Ah,采集间隔1秒,一年的数据量不压缩的情况下是4000G的流量。按我们和电信的合约价,5元/G,甚至有些是4元/G的量,一年的成本是2万元,光流量传输成本需要2万元/年,这也是很多业内的EMS不去做单体电芯的秒级采集,可能做15秒级或者说簇级的秒级采集。但是我们是实现了数据的无损压缩,压缩后,我们以1兆瓦时举例,它一年的数据量,不经压缩的情况下是400G,5元/G,一年的费用大概2000元。我们经过压缩以后,可以把它压缩20倍,变成20G,那就是100元。这块就是我们真实去解决之前我们讲的第一个问题,成本的降低问题,真正能帮助储能场站的产权商或者说集成商,或者有些投资商,去真实降低储能运维过程中的边际成本问题。

第四个部分,是我们云边一体的核心技术。刚才讲的电芯秒级采集、数据压缩,都是基于这一套云边一体的架构。就是我们之前做综合能源,做产品的会经常面临一个问题,非常头疼,因为是站端到云端,经常会出现丢点、断点的问题。之前我们做产品的时候也遇到这个问题,非常头疼。但是我们相当于实现了这样一套云边一体,轻舟自研了一套云数据库和站数据库。打个比喻,我们在储能云上会有一个云端A数据库,这个数据库和站端的数据库是一样的,当4G网络通信的时候,两个数据库会组网进行互认,云端会问站端的,说现在我们已经互通了,云上现在有的数据是100G的数据,站端说不对,刚才我们断联的6个小时里,我自己接收到储能电站内20G的数据。那么,站端就不吐给云端,而是站端和云端对比以后,直接把数据从站端复制到云端,这样就避免了我们之前传输时断电续传的问题,也是基于这一套最底层的物联的技术底座,才能实现电芯秒级的采集和数据的无损压缩。

第四,实时任务对接。我们可以实现把聚合多个200度电、400度电的电柜,这种本身是参与不了电力交易市场的小电站聚合起来,统一纳入储能云平台的管理中。再由储能云平台管理向上到轻舟,再由轻舟直接报需给电力需求侧平台,这一套的任务对接、任务实时接收、拆解的功能,核心是当某一个电站正在执行日常的9点放点,放到11点这样一个间歇时段放电,可以根据储能的任务状态,智能去计算出符合储能场站在当下最经济、最优的策略执行。

我们的产品发展包括技术的支持,可以解决什么问题呢?第一,发展的痛点。轻舟这一套电力平衡加上储能云平台以及轻EMS,可以帮助储能中小型或者说大部分的集成商投建的储能电站,实现比如说我最开始只建了单体的储能电站进行削峰填谷,但是过了一两年,客户希望增加一些充电桩或者说光伏,会打电话问我们能不能支持,这是可以支持,用我们一个光储充的智能策略就可以。

第二,运维的痛点。大家都在做分布式的用户侧储能电站,不同于200兆瓦时、300兆瓦时、400兆瓦时的电站三班倒,每天的工作就是盯着这个电站,每天到晚上的11点把今天的数据量拉出来,看哪一处有问题,有问题了明天再去解决。当然,我们现在都在做分布式,它最大的核心问题就是如何降低运维成本,因为可能一个200度的电柜在宁波、德清,做集成也好,做运维商也好,或者说投资商、产权方,不可能每个电站200度电旁边放一个人。所以通过储能云平台,加上站端的EMS系统,可以帮助大家实现点对面的蜂巢化的运维方式,以杭州为例,可能你有一套班组,大概4-5个人的运维团队,可以覆盖方圆200公里内的地方,我们云平台上可以监测到下面的EMS站端传上来的告警,然后做告警的故障定位,告诉运维人员这个故障是在哪一处、哪一个PACK里的哪一颗电芯,当然,大家不会换电芯,最终我们的运维工程师去了,可能远程你只是开关机,或者你去了以后,把电站关掉,把某一个PACK换掉,全套可以通过我们的云平台、站端的EMS,通过我们的APP实现。工程师也不用每天盯着电脑,手机、电脑上有通知了再去,接到运维的工单再去运维,运维了之后在APP上点一下就可以了。

第三,信息化的痛点。刚才我们讲了整个这一套,我们给大部分的集成商提供这样一套信息化的赋能能力的时候,大家可能核心关注的点是这个东西大概需要我付出什么,需要多少钱。我们提供了一整套的能力,包括基于SaaS架构的数据大屏,包括领导参观的时候可以看到,这些大屏也支持个性化定制,包括自己模拟一些数据。支持Web的云平台以及APP的移动式访问,我们展台上都有这样的一些演示,大家可以去看看。在收费这块,除了前期对接的,可能EMS一套正常的收费以外,每年会不停给这套SaaS化的云平台,包括EMS,进行远程的IoT,把电站规划分析、电池分析、快速交付验收系统,全都更新到这样的平台上。费用怎么收呢?一度电1.5元/年,200度电的柜子,一年的运维费用,包括数据压缩等等,收的是350元/年,也是基于我们有这套数据压缩、秒级采集的技术,我们才敢收这么低的价格。

第四,运营的痛点。我们可以帮助电站真正实现运营上的储能第二曲线的提升,可能正常削峰填谷的策略,现在锂电的价格也降低了,之前客户也聊到,现在基本上3-4年是可以把本收回来的。我们这边可能在中期再加上电力平衡的服务,可以提升储能的收益,大概在10个点到20个点。我自己算了一下,国网里定的标准价格是4元/度电,我们实际价格在3元,缩短回报的周期,可能本身要4年,这边可能是3-10年的费用。另外,针对一些偏差考核,这些都是轻舟把底兜掉。

最后,总结一下,我们轻舟是在储能领域中偏向技术以及信息化的一家数字化公司,我们也一直希望为储能行业领航,去帮助用户侧储能,实现更智慧、更数字化的储能场景。

谢谢大家!

原标题: 轻舟科技刘炳辰:储能新阶段,聚合运营场景下的智慧EMS能量管理系统
 
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来源:数字储能网新闻中心
 
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