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成功案例

淺析安科瑞Home EMS戶用光儲系統(tǒng)解決方案的設(shè)計與應(yīng)用

1 背景與需求

 

光儲一體化趨勢明顯,家庭儲能市場潛力巨大,尤其在光伏持續(xù)發(fā)展和滲透率提升的背景下,戶用光儲一體化成為主流發(fā)展方向,戶用光儲系統(tǒng)興起的主要因素包括以下幾點:

電價波動:能源價格變化引發(fā)電價上漲。

環(huán)境保護意識增強:戶用光儲系統(tǒng)提供了清潔、可再生的能源來源。

政策支持和補貼:許多國家和地區(qū)提供稅收減免、補貼和其他激勵措施。

 

 

 

建設(shè)成本下降:光伏板和電池的成本顯著降低,戶用光儲系統(tǒng)更加經(jīng)濟實惠。

技術(shù)成熟度:光伏板的效率提高,儲能電池的壽命延長,系統(tǒng)更可靠。

戶用光儲系統(tǒng)在國際市場上正經(jīng)歷著快速發(fā)展,尤其在那些擁有有利政策環(huán)境、高電價以及對可再生能源有強烈需求的國家和地區(qū)。截至2023年,歐洲太陽能發(fā)電容量已超200GW,家庭儲能系統(tǒng)的安裝量呈爆炸性增長。據(jù)預(yù)測,到2025年,歐洲戶用光儲系統(tǒng)裝機容量將達到12.8GWh。

家庭用戶對光儲系統(tǒng)的需求主要包括:

1.應(yīng)對動態(tài)電價

可以自行決定是否更愿意在較低電價時消耗電力,調(diào)整其消費行為,從而顯著降低電力成本,更好地控制家庭電費賬單。

2.削峰填谷、平滑用電負(fù)荷,通過峰谷價差獲取收益

在一些地區(qū),家庭用戶可以利用光儲系統(tǒng)在電價較低時充電,在高峰時段電價較高時使用存儲的電能,或者甚至向電網(wǎng)售電,實現(xiàn)套利。

3.供電不穩(wěn)定時作為緊急電源

家庭用戶希望通過安裝光儲系統(tǒng)減少對電網(wǎng)的依賴,特別是在停電或電網(wǎng)不穩(wěn)定的情況下,光儲系統(tǒng)可以作為備用電源,保障家庭的基本用電需求。

4.應(yīng)對政府對環(huán)保和碳排放的要求與新能源的補貼政策

許多家庭用戶重視環(huán)保,希望通過使用清潔能源減少碳足跡,光儲系統(tǒng)不產(chǎn)生溫室氣體排放,正好滿足這一需求。

家庭用戶投資光儲系統(tǒng)也可以享受各國政府提供的光儲系統(tǒng)安裝補貼、稅收減免或其他激勵措施。

5.**提升早期建設(shè)的光伏發(fā)電自發(fā)自用率

海外家用光伏發(fā)電十年前就已經(jīng)開始成熟使用,家庭用戶希望與儲能配合使用,實現(xiàn)電力需求全部自給。

2 系統(tǒng)設(shè)計范圍

家庭用戶具有“用電量少、用戶數(shù)多、組成復(fù)雜”的特性,用戶在每個月收到電費賬單時才知道用電情況,再加上普通民眾不了解電力需求側(cè)管理,即使想要調(diào)整用電方式也難以下手,節(jié)省電費支出的方式有限。戶用光儲系統(tǒng)可以提升電能調(diào)度、削峰填谷的能力,實現(xiàn)優(yōu)化電費的開支。

戶用光儲系統(tǒng)主要組成部分包括光伏系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、家庭負(fù)載和戶用能量控制器。

 

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光儲系統(tǒng)

光儲逆變器:將光伏或儲能電池的直流電轉(zhuǎn)換為交流電,以便與電網(wǎng)或家庭負(fù)載對接。

電網(wǎng)與家庭負(fù)載

雙向計量電表:安裝于家庭電網(wǎng)和公共電網(wǎng)之間的連接點,即“電網(wǎng)接口”或“并網(wǎng)點”,通常在電表箱內(nèi)或靠近家庭主斷路器的位置,測量家庭既從電網(wǎng)消耗的電力(正向計量),也向電網(wǎng)輸送的電力(反向計量)。

家庭負(fù)載:家庭的負(fù)載主要由各種電器和設(shè)備構(gòu)成,包括照明系統(tǒng)、空調(diào)和暖氣、洗衣房設(shè)備、安防系統(tǒng)、汽車充電樁等。

戶用能量控制器

協(xié)調(diào)光伏、儲能與電網(wǎng)之間的能量流動,優(yōu)化能源使用,包括計劃曲線、削峰填谷、新能源消納等。

 

3 安科瑞Home EMS解決方案

安科瑞Home EMS戶用光儲系統(tǒng)解決方案,能夠?qū)彝ブ泄夥δ?、?fù)載進行實時監(jiān)測、用能計量、能耗分析、診斷告警、全景分析、有序管理和策略控制,實現(xiàn)家庭用電的高效、可靠、**、有序。

戶用能量控制器對下通過RS485、以太網(wǎng)、WiFi等方式讀取家庭計量表計、光儲逆變器、智能家居等設(shè)備的運行數(shù)據(jù)與狀態(tài),支持Modbus RTU、Modbus TCP、MQTT等通信規(guī)約。通過控制器對發(fā)用電數(shù)據(jù)與用電時段的分析,實現(xiàn)家庭能源的優(yōu)化調(diào)節(jié)與經(jīng)濟運行,并通過WiFi/4G/以太網(wǎng)的方式將系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)送至云端平臺,實現(xiàn)多個戶用能源的監(jiān)測與管理。同時,戶用能量控制器可在網(wǎng)絡(luò)故障時將數(shù)據(jù)存儲在本地,待網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)時從中斷的位置繼續(xù)上傳數(shù)據(jù),保證服務(wù)器端數(shù)據(jù)不丟失。

Home EMS提供WEB和APP兩種訪問方式,用于查看光伏、儲能、負(fù)載的實時狀態(tài)、監(jiān)測系統(tǒng)告警、統(tǒng)計用能和收益,并調(diào)整運行參數(shù)和控制策略,可以通過手機APP查看數(shù)據(jù)和調(diào)整設(shè)置。

家庭用戶的收益包括:

1. 提高光伏消納:實時調(diào)節(jié)儲能充放電,家庭負(fù)荷低時,做光伏發(fā)電余電的蓄水池;負(fù)荷高且光伏發(fā)電不足時放電,降低家庭電費;

2. 峰谷價差套利:利用電網(wǎng)的峰谷電價差幫助家庭用戶獲取收益,谷電價充電,峰電價放電;

3. 避免電費超量:家庭用電高峰時,啟動儲能放電,減少家庭電費開支。如儲備電量不足時通過APP推送、短信推送提前預(yù)警;

4. 緊急情況下家庭儲備電源:由于多數(shù)供應(yīng)并不穩(wěn)定,容易發(fā)生停電現(xiàn)象,儲能電池常備應(yīng)急電量,實現(xiàn)家庭用電的無縫運行;

5. 環(huán)保數(shù)據(jù)統(tǒng)計:各國政府對環(huán)保越來越重視,針對未來的碳排補貼,家庭綠電使用對綠色環(huán)保的貢獻,APP上都可以看到。

4 平臺功能

4.1家庭綜合管理

4.1.1家庭能源綜合概覽

展示家庭中光伏、儲能和負(fù)載的運行情況,實時統(tǒng)計儲能充放電、負(fù)荷用能、新能源發(fā)電,新能源產(chǎn)生的社會和經(jīng)濟效益情況。

 

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4.1.2綜合能源報表

對單個家庭光伏、儲能、市電進行分類統(tǒng)計及匯總,包括光伏尖峰平谷發(fā)電量及上網(wǎng)量、儲能尖峰平谷充放電量和電網(wǎng)尖峰平谷用電量。

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4.1.3綜合收益報表

對單個家庭光伏、儲能和用電成本及收益進行分類統(tǒng)計及匯總,包括光伏尖峰平谷發(fā)電收益及上網(wǎng)收益、儲能尖峰平谷充放電成本及收益和電網(wǎng)尖峰平谷電費。

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4.2故障報警

4.2.1報警記錄

記錄設(shè)備在日常運行中是否超過限制或發(fā)生異常的日志,包括但不限于電流、電壓、功率和頻率等需要監(jiān)測信號、光伏組件溫度過高、逆變器故障、電池溫度異常、電池電壓異常、SOC異常等,主要記錄發(fā)生異常的點位、時間、設(shè)備、參量、上下限值、報警值和詳情等。

支持時間、參數(shù)名等列進行數(shù)據(jù)篩選。

支持導(dǎo)出為EXCEL形式。

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4.2.2報警分析

將報警信息按照故障、緊急、一般進行分類顯示,支持報警數(shù)據(jù)同環(huán)比分析。

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4.3手機APP

4.3.1首頁

展示家庭地址、天氣情況、新能源消納情況及收益、光伏/儲能/負(fù)荷情況。

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4.3.2數(shù)據(jù)監(jiān)控

展示天氣情況、光伏、儲能和并網(wǎng)的實時數(shù)據(jù)及收益情況,支持日/月/年/累計歷史數(shù)據(jù)查看,以曲線形式展示。

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4.3.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計

以月、年統(tǒng)計新能源消納情況及收益;以日、月、年統(tǒng)計用電情況及新能源占比;統(tǒng)計累計社會效益。

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