摘要

本文圍繞工商業儲能系統展開研究，闡述了其在用戶側儲能領域的重要地位與發展趨勢。隨著峰谷價差拉大與限電政策影響，工商業儲能在 2023-2025 年成為儲能行業主要增長點。文中詳細分析了工商業儲能的峰谷套利、需（容）量管理等核心應用場景，深入探討如何借助儲能設備實現功能的安全、可靠與經濟運行。重點介紹安科瑞儲能能量管理系統 Acrel-2000ES，剖析其功能特性以及對推動工商業儲能發展的關鍵價值，旨在為相關企業和研究人員提供有益參考。

關鍵詞

工商業儲能；用戶側儲能；安科瑞 Acrel-2000ES；能量管理系統

一、引言

在全球能源結構加速轉型的大背景下，儲能技術作為實現可再生能源高效利用、提升電力系統穩定性的關鍵支撐，正迎來快速發展的黃金時期。在各類儲能應用場景中，用戶側儲能憑借其靠近用戶端、響應速度快等優勢，逐漸成為行業發展的新焦點。而工商業儲能作為用戶側儲能的主要應用形式，在 2022 年已并網的儲能項目中，用戶側并網占比 8.36%，其中工商業儲能規模占比高達 98.6% 。隨著各省市峰谷價差不斷拉大，部分地區實現兩充兩放，工商業儲能的經濟性愈發凸顯。加之限電政策的推動，工商業儲能在 2023-2025 年有望成為儲能行業的主要增長點。如何通過儲能設備實現工商業儲能的各項功能，并確保其安全、可靠、經濟運行，已成為儲能集成廠家關注的核心問題。能量管理系統（EMS）作為儲能設備的 “大腦”，在其中發揮著關鍵作用 ，本文將對工商業儲能系統展開深入探討，并介紹安科瑞儲能能量管理系統 Acrel-2000ES 的功能及應用價值。

系統架構圖

二、工商業儲能的發展背景與趨勢

2.1 市場規模持續擴張

據中國化學與物理電源行業協會發布的《2023 中國工商業儲能發展白皮書》顯示，2023 年全球工商業儲能新增裝機量預計達到 1.5GW，2025 年有望增長到 11.5GW，屆時全球工商業儲能的累計市場規模將達到 190 - 240 億元。在中國，2023 年 1-6 月，用戶側儲能項目新增裝機規模約 138MW，主要類型為工商業儲能。預計 2023 年中國工商業儲能新增裝機規模有望達到 300 - 400MW，到 2025 年，按新型儲能裝機總量約 70GW 估計，中國工商業儲能裝機總量約為 3.2GW，約占新型儲能裝機總量的 4.5%。

2.2 政策與市場雙重驅動

政策導向、用電單位的自我調節能力、電價補貼政策的出臺以及國內電力市場化改革的持續推進，共同推動工商業儲能的發展。峰谷價差的拉大與限電政策的實施，促使工商業用戶為降低用電成本、保障生產穩定，積極采用儲能系統。在未來 3 - 5 年，工商業儲能在我國將成為主流儲能應用模式。

2.3 商業模式日益豐富

目前，國內工商業儲能市場形成了合同能源管理、融資租賃 + 合同能源管理、業主自投資和純租賃四大商業模式。早期，由于投資成本高和用戶安全擔憂，合同能源管理和融資租賃模式更受青睞；隨著市場成熟，業主自投資和純租賃模式將逐漸占據主導。

三、工商業儲能的主要應用場景

3.1 峰谷套利

峰谷套利是工商業儲能最常見的應用場景。在電價低谷時段，儲能系統進行充電操作，儲存電能；在電價高峰時段，儲能系統放電，滿足工商業用戶的電力需求，從而降低企業的用電成本。以工廠園區為例，這類場所通常是能源消耗大戶，用電需求具有明顯的波動性和季節性。通過智能調度和管理，儲能系統能夠根據工廠園區的實際用電需求，靈活調整充放電策略，實現能源的最大化利用。

3.2 需（容）量管理

需（容）量管理是指通過對工商業用戶用電需量或容量的監測與控制，降低用戶的需量電費或容量電費。儲能系統可以在用戶需量或容量接近限額時，釋放儲存的電能，避免用戶因超出限額而支付高額費用。在數據中心等高能耗場所，通過合理配置儲能系統，可有效降低需量或容量電費支出。

3.3 應急備電

應急備電對于保障工商業用戶的生產連續性至關重要。當電網發生故障或停電時，儲能系統能夠迅速切換為備用電源，為關鍵生產設備提供電力支持，避免因停電造成的生產中斷和經濟損失。如通信基站、醫院等對供電可靠性要求極高的場所，儲能系統作為應急備電設備，可確保通信暢通和醫療服務的正常進行。

3.4 動態增容

在一些工商業場所，隨著業務的發展，電力需求可能會超出原有供電容量的限制。儲能系統可以在用電高峰時提供額外的電力支持，實現動態增容，幫助企業避免因擴容帶來的高額投資。對于商業綜合體等用電需求復雜多樣的場所，儲能系統的動態增容功能能夠有效滿足其用電需求。

3.5 需求側響應

需求側響應是指通過激勵措施，引導工商業用戶在電力供需緊張時調整用電行為，減少電力需求。儲能系統可以作為需求側響應的重要手段，在電力供應緊張時，釋放電能，減輕電網負擔；在電力供應充裕時，進行充電，實現電力的削峰填谷。在工業園區中，儲能系統可參與電網的需求側響應，優化能源配置，提升電網運行效率。

四、工商業儲能設備的安全、可靠與經濟運行

4.1 安全運行

4.1.1 熱管理系統

熱失控是影響儲能系統安全的關鍵因素。溫度過高會導致電芯內部材料分解，引發短路和燃燒爆炸。為避免熱失控，工商業儲能系統通常配備溫控系統，目前主要技術路線包括風冷和液冷。風冷技術成熟，設計與安裝維護相對簡單，還具備一定除濕能力，但冷卻效果相對較弱，占用空間較多。液冷冷卻效率高，調溫響應快、精度高，散熱器體積小，對空間需求小，但設計復雜，維護難度較大。隨著電芯單體能量密度不斷增加，對散熱效率要求越來越高，液冷將成為市場主流技術路線。

4.1.2 消防系統

盡管溫控系統能降低熱失控風險，但不能完全杜絕。因此，工商業儲能系統還需配備消防系統。消防系統一般由探測器和自動滅火系統組成，探測器可實時監測儲能系統的運行狀態，一旦發現火災隱患，自動滅火系統將迅速啟動。滅火劑的選擇包括氣體滅火劑、水基滅火劑和氣溶膠滅火劑等，業內常用 “多次氣體噴射” 的加強型配置或 “氣體 + 細水霧” 的復合型配置，以防止復燃。

4.1.3 熱仿真技術

熱仿真技術可在不制作實際產品的前提下，模擬儲能系統在不同運行場景下的溫度與散熱情況，提前發現和解決熱管理方面的問題，優化散熱設計，確保儲能系統在真實工作環境下性能穩定。

4.2 可靠運行

4.2.1 設備選型與配置

選擇質量可靠、性能穩定的儲能設備，是保障儲能系統可靠運行的基礎。同時，要確保各設備之間的兼容性，避免因設備不兼容導致系統故障。

4.2.2 智能監控與預警

通過實時監測儲能系統的運行參數，如電壓、電流、溫度等，及時發現設備故障和異常情況，并發出預警信號。智能監控系統還可對設備的運行狀態進行分析和預測，提前采取措施，預防故障發生。

4.3 經濟運行

4.3.1 優化充放電策略

根據電網的峰谷電價、用戶的用電需求和儲能系統的狀態，制定合理的充放電策略，實現峰谷套利和需（容）量管理，降低用戶的用電成本。同時，通過參與需求側響應，獲取相應的經濟收益。

4.3.2 降低運維成本

采用智能化的運維管理系統，實現對儲能系統的遠程監控和診斷，及時發現和解決設備故障，減少人工巡檢和維修成本。此外，通過優化設備配置和運行參數，延長設備使用壽命，降低設備更換成本。

五、安科瑞儲能能量管理系統 Acrel-2000ES

5.1 系統概述

安科瑞儲能能量管理系統 Acrel-2000ES 是專門針對設備供應商、儲能集成商、電池商所生產的工商業儲能柜、儲能集裝箱研發的一款儲能 EMS。該系統具有完善的儲能監控與管理功能，涵蓋了儲能系統設備（PCS、BMS、電表、消防、空調等）的詳細信息，能夠實現數據采集、數據處理、數據存儲、數據查詢與分析、可視化監控、報警管理、統計報表等功能，為用戶提供全方位的儲能系統管理服務。更多資料請聯系安科瑞陳芳芳136/119655/14

5.2 系統功能

5.2.1 數據采集與監控

Acrel-2000ES 能夠實時監控儲能系統中 PCS、BMS、電表、空調、消防及傳感器等設備的運行狀態和參數，如電壓、電流、溫度、濕度等。系統可形成一次接線圖界面，實現關鍵位置開關的可視可控，并顯示整個系統結構架構拓撲圖及基本信息，使用戶能夠直觀了解儲能系統的運行情況。

5.2.2 數據處理與分析

系統具備強大的數據處理與分析能力，不僅能夠對采集到的數據進行深度分析，為優化能源管理提供數據支持，還能生成 PCS 充放電功率曲線、SOC 變換曲線、電壓、電流、溫度等歷史曲線，方便用戶進行數據分析，及時發現系統運行中的問題。

5.2.3 故障告警與報警管理

該系統具有實時告警功能，一旦儲能充放電越限、溫度越限、設備故障或通信故障等事件發生，系統將立即發出告警，確保系統安全穩定運行。同時，系統可對遙信變位、溫濕度、電壓越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統事件和報警進行歷史追溯、查詢統計和事故分析。

5.2.4 能量調度與控制

在高級應用方面，Acrel-2000ES 支持能量調度，具備計劃曲線、削峰填谷、需量控制、防逆流等控制功能。系統能夠根據實時數據和算法預測電力需求和可再生能源輸出，實現儲能系統的優化調度，提高能源利用效率。

5.2.5 用戶管理與安全保障

系統可以定義不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權限，為系統運行、維護、管理提供可靠的安全保障，防止未經授權的操作對系統造成損害。

5.3 系統應用價值

5.3.1 提升儲能系統管理效率

Acrel-2000ES 通過對儲能系統設備的全面監控和管理，實現了數據的集中采集與分析，幫助用戶及時了解系統運行狀態，快速發現并解決問題，從而提升儲能系統的管理效率。

5.3.2 優化儲能系統運行策略

借助系統的能量調度與控制功能，用戶可根據實際需求制定合理的充放電策略，實現儲能系統的優化運行，降低用電成本，提高能源利用效率。

5.3.3 保障儲能系統安全可靠運行

系統的故障告警與報警管理功能以及用戶管理與安全保障機制，能夠有效預防和應對各種安全隱患，保障儲能系統的安全可靠運行。

六、結論

隨著能源轉型的深入推進，工商業儲能作為用戶側儲能的重要應用形式，在降低企業用電成本、保障生產穩定、提升電網運行效率等方面發揮著重要作用。通過合理應用儲能設備，實現峰谷套利、需（容）量管理、應急備電、動態增容及需求側響應等功能，并確保其安全、可靠、經濟運行，已成為儲能行業發展的關鍵。安科瑞儲能能量管理系統 Acrel-2000ES 憑借其完善的功能和強大的性能，為工商業儲能系統的管理與優化提供了有效的解決方案，推動了工商業儲能的發展。未來，隨著技術的不斷進步和市場的持續成熟，工商業儲能有望迎來更廣闊的發展空間，在全球能源轉型中發揮更大的作用。后續研究可圍繞儲能技術的創新、商業模式的優化以及政策支持體系的完善等方向展開，進一步推動工商業儲能行業的健康發展。

審核編輯 黃宇