陽光電源與UN尺口助力工商業(yè)儲能可持續(xù)發(fā)展工商業(yè)儲能解決方案白皮書前言“雙碳”目標下，我國能源轉型全面加速，新能源發(fā)展勢如破竹，工商業(yè)儲能領域尤為突出。去年以來，浙江、廣東等地密集出臺補貼政策，多地峰谷電價差擴大，工商業(yè)儲能經(jīng)濟性進一步凸顯，市場配儲意愿不斷2023年被定義為“工商業(yè)儲能元年”，全國備案項目超2300個，備案總容量達10.2GWh。與此同時，行業(yè)安全、運維等行業(yè)痛點，聯(lián)合鑒衡推出《工商業(yè)儲能解目錄目錄CONTENTSC1 3 4 2.1項目收益低，回本周期長 PowerStack200CS系列 3.3省心使用，降低運營成本 21工商業(yè)儲能解決方案應用案例23儲能系統(tǒng)應用場景分為發(fā)電側、電網(wǎng)側及用戶側。作為用戶側儲能典型應用場景，工商業(yè)儲能主要服務于大工業(yè)和一般商業(yè)場景，毗鄰分布式光伏電源側及負荷近年來，在“限電限產(chǎn)”和峰谷價差不斷擴大的背景下，工商業(yè)儲能滿足高峰時段用電需求的同時，通過3伴隨“雙碳”進程加快，各行各業(yè)能源轉型已成發(fā)展共識。多地分時電價差拉大，疊加鋰電池價格下調，儲能經(jīng)據(jù)預估，2023年全國工商業(yè)儲能新增裝機達3.5GWh，同比增長約300%，其中“浙、粵、蘇”等地區(qū)新增裝機合計2.8GWh，占全國比重約80%。未來93.593.5202020212022202320242025圖1：2020-2025年全國工商業(yè)儲能裝機趨勢（GWh）浙江1.2廣東0.8當前，工商業(yè)儲能以中型工商業(yè)、園區(qū)/微電網(wǎng)、高載能企業(yè)為主要應用場景；分布式光伏接入能力不足、電力消納受限區(qū)域（山東、河北、河南等）、臺區(qū)儲能、儲充/光儲充等應用場景成為新機會；隨著電力市場化的不斷推借助現(xiàn)有工商業(yè)光伏項目上量，是未來工商業(yè)用戶的綜經(jīng)濟性是驅動工商業(yè)配儲的主要因素。目前我國工商業(yè)儲能盈利模式以峰谷套利為主，并有需量控制、需求側響據(jù)統(tǒng)計，截至2023年，平均峰谷價差達0.7元/kWh的地區(qū)約25個，超20省份支持單日兩充兩放，套利空間進一電價谷時段從電網(wǎng)或售電公司購買低價電能，電價峰/尖峰時供給通過配置儲能調控需量，減少短時間內(nèi)負荷高峰峰值，降低需量電力緊張時，企業(yè)通過削峰等方式主動減少用電，響應電網(wǎng)供電突發(fā)停電時，為園區(qū)內(nèi)關鍵不斷電負載提供后備電源保障，保障工商業(yè)儲能作為獨立市場主體，通常以“聚合儲能、虛擬電廠”等形式，參與調峰、調頻、現(xiàn)貨交易等多種電力市場交易，提升目前工商業(yè)儲能客戶群體主要由開發(fā)方、投資方、終端業(yè)主構成，商業(yè)模式主要分為合同能源管理、融資租賃和業(yè)主自投等模式，其中合同能源管理模式因其風險共擔、收益共享的雙贏優(yōu)EMC模式中，開發(fā)方是核心參與者，需向儲能設備企業(yè)購買設備和維護服務，并和業(yè)主簽訂能源托管協(xié)議，確定儲能項目獲 3 77融資租賃、業(yè)主自投兩種模式下，直接購入設備的業(yè)主后續(xù)投入較少，租賃設備的業(yè)主需定期向購入設備的業(yè)主支付租金。租賃設備方負責項目運維，通過每日電價峰谷套利和需求側響應行業(yè)高速發(fā)展、競爭過剩成為當前工商業(yè)儲能的關鍵詞。據(jù)報道，2023年工商業(yè)儲能相關企業(yè)新增5萬家，平均每天新增150家。在行業(yè)結構性產(chǎn)能過剩階段，出現(xiàn)低質低價中標等現(xiàn)象，給行業(yè)良性發(fā)展帶來隱患。如何保障儲能電站全生命周期高效安全運行和優(yōu)質82.12.1電力市場化尚處于初期，初始投資高、回本周期長、商業(yè)模式復雜，部分業(yè)主對參與工商業(yè)儲能項目持謹慎伴隨電力市場化改革不斷深入，如何進一步發(fā)揮儲能系統(tǒng)的使用價值，提升配儲經(jīng)濟性，是行業(yè)亟需解決的課題。對儲能企業(yè)來說，需要不斷優(yōu)化儲能系統(tǒng)效率、當前市面上工商業(yè)儲能系統(tǒng)循環(huán)效率普遍在80-90%之間。系統(tǒng)循環(huán)效率指儲能系統(tǒng)儲輸出電量與從電網(wǎng)輸入電量的比例，效率越低，放電量越少通過根據(jù)峰谷時段設置充放電實現(xiàn)盈利，盈利模式單一，調度較為使用風冷為儲能系統(tǒng)散熱，缺乏智能化溫控算法，輔助損耗大，散熱不均衡導致工商業(yè)儲能一般分布在工廠、商業(yè)區(qū)、公共機構等人員與資產(chǎn)密集區(qū)，部署場景復雜不僅影響項目收益，更可能導致資產(chǎn)與人身損害，因此對如何有效監(jiān)測電站健康運行、預防和控制熱失控及蔓延，最大限度減少設備、資產(chǎn)與人員損害，是儲能系統(tǒng)急需風險源引入大面積內(nèi)短路風險源引入大面積內(nèi)短路劇烈爆炸熱失控擴散急劇升溫/開閥熱失控 >< ><...2.3工商業(yè)儲能項目分散，運維管理難度大、成本高。市面上多數(shù)工商業(yè)儲能系統(tǒng)由不同廠商產(chǎn)品組裝而成，加大了現(xiàn)場安裝調試難度與故障發(fā)生概率。故障發(fā)生后，存在責任推諉現(xiàn)象，拉長設備維修周度融合電力電子、電化學和電網(wǎng)支撐技術，加入智能AI技術，推出PowerStack200CS系列工商業(yè)液冷儲能系統(tǒng)（以下簡稱“PowerStack200CS”），整合PCS、EMS、BMS于一體，實現(xiàn)全鏈路高效、全系統(tǒng)智能、EMS300CPPowerStack200CSAC圖6：PowerStack200CS系統(tǒng)結構拓撲圖7：PCS/BMS/EMS一體化系統(tǒng)設計圖8：CGC/GF237：2023認證作為國內(nèi)首個獲得工商業(yè)儲能CGC/GF237：2023認證的產(chǎn)品，PowerStack200CS在設計、制造、安裝、運行效率系統(tǒng)額定功率充放電時，能量轉換效率RTE≥滿足產(chǎn)品在電擊、高溫、機械、氣體、液體、噪聲、火災危險防護方面的技術要求，特別是火災 3.1PowerStack200CS通過高效能量轉換技術、智能液冷溫控技術、智慧調度策略等多種手段革新，提升系統(tǒng)充放效率、降低電池損耗、增加調度收益等，縮短儲能系統(tǒng)充放電循環(huán)效率（Round-tripEficiency，簡稱RTE）是決定運行收益的關鍵指標。傳統(tǒng)儲能受限于系統(tǒng)設計能力，導致系統(tǒng)電壓適配性差、PCS調制策略單一、器件損耗大，影響RTE。PowerStack200CS基于高效率新型碳硅合基器件、低損磁集成技術、高效調制策略等，多維度提升系統(tǒng)效率，系統(tǒng)RTE≥90%，通過GB/T36548-2018標準認證。圖10：PCS1.2倍過載檢測報告儲能變流器（PowerConversionSystem，簡稱PCS）是工商業(yè)儲能簡稱EMS）指令控制功率，從而實現(xiàn)電能的雙向轉換。傳統(tǒng)PCS響應速度PowerStack200CS自研嵌入式PCS，具備1.2倍過載能力，當?shù)蛪弘姽ど虡I(yè)儲能系統(tǒng)內(nèi)有數(shù)百顆電芯，傳統(tǒng)散熱方式導致運行過程中電芯之間的溫差過大，降低系統(tǒng)的充放電量、減少系統(tǒng)壽命，并帶來一定安全隱PowerStack200CS采用液冷均衡散熱設計，由整機主管道和每層Pack管道組成系統(tǒng)子母流道，冷卻液通過散熱管道流經(jīng)每顆電芯，實現(xiàn)Pack級、電芯級雙均衡散熱，整機電芯溫差≤2.5°C，提升電芯健康度。每天兩PowerStack200CS搭載AI仿生熱平衡技術，基于歷史充放電行為預測系統(tǒng)未來充放電狀態(tài)、環(huán)境溫度及液冷機組實時工況，通過AI仿生算法動態(tài)控制機組運行、智能調節(jié)散熱所需功率，滿足系統(tǒng)散熱需求的同伴隨電力現(xiàn)貨市場發(fā)展，電力調度政策不斷推出，如何靈活應對電力調控變化，對系統(tǒng)的軟硬件能力均提出較大考驗。傳統(tǒng)EMS一般依據(jù)分時電價時段，人工設置充放電指令，在固定電價峰段放電、谷段充電，存在一定滯后PowerStack200CS采用融合深度學習和AI最優(yōu)求解模型的En-grow算法，基于歷史用電數(shù)據(jù)、電站運行情況和電網(wǎng)需求，搭建經(jīng)濟調度模型，并不斷訓練迭代，生成最佳能量調度策略，每隔5-15分鐘更新調度方案，確保每次充放電循環(huán)中獲取最優(yōu)收益，擴大系統(tǒng)峰谷套利空間、節(jié)約需量電費。經(jīng)實測，較傳統(tǒng)EMS，收益最大可提升SOC均衡alal圖13：EMS智能調度策略示意圖14：智能EMSVS傳統(tǒng)EMS收益評估報告PowerStack200Cs不僅支持峰谷套利、防逆流、需量控制、負荷跟蹤等調度功能，更能云端協(xié)同光伏、儲能、降低變壓器擴容成本，減少容光功率精準預測、最大化光伏負荷精準預測，提升峰谷套利產(chǎn)品，一屏控站，一站式部署/運營/售后綜合上述系統(tǒng)效率、散熱、調度等性能的全面提升，提升系統(tǒng)以浙江省2024年2月10kV電價政策為例，大工業(yè)年加權峰谷電價差為0.9277元/kWh，一般工商業(yè)年加權峰谷電價差為0.7812元/kWh，在資本金模式下，用戶自投IRR高至52.7%，可2次330天95%90%4.9%70%5年租賃打折（8.5：1.5）27.75%22.17%靜態(tài)回收期(年)3.8352.70%37.99%靜態(tài)回收期(年)*IRR即內(nèi)部收益率，用于衡量資金流入現(xiàn)值總額與資金流出現(xiàn)值 3.2工商業(yè)儲能作為具有投資屬性的電化學產(chǎn)品，安全性至關重要。目前，業(yè)界針對工商業(yè)儲能安全方案正逐步改善，然而在安全故障發(fā)生前的及時預警、熱失控逐級撲滅降損、極端燃爆安全兜底等方案設計依然存在局限性。PowerStack200CS秉持陽光電源極致安全設計理念和高標準要求，構建了從電芯到整機、從系統(tǒng)到云端的5電芯熱失控是儲能系統(tǒng)直流側發(fā)生安全事故的源頭，傳統(tǒng)儲能系統(tǒng)通過BMS對電芯的溫度、電壓、電流數(shù)據(jù)進PowerStack200CS采用AI電芯全息管理技術，實時監(jiān)測電芯溫度、電流、電壓、氣體、顆粒、壓力六維數(shù)據(jù)，通過內(nèi)短路診斷、內(nèi)阻離散分析、一致性分析等AI算法模型，實時評估電芯健康狀態(tài)，提前15天預警異常電芯、2電氣全面檢測，分級關斷降損儲能系統(tǒng)直流側電池接線端接觸不良、絕緣材料老化破損等原因可產(chǎn)生電弧，從而引發(fā)熱失控。靈敏的電氣主動PowerStack200CS通過AI拉弧檢測技術對直流側傳感器數(shù)據(jù)進行多模態(tài)可視化評估，做到毫秒級100%檢測、系統(tǒng)采用“包級、簇級、柜級”三級過流保護，即電池包回路直流熔斷、電池簇回路直流熔斷、PCS直流回路熔傳統(tǒng)工商業(yè)儲能柜通常配置明火后的被動消防，對消防等級感知不夠靈敏，存在消防措施啟動不及時、啟動后對設備折損較大等現(xiàn)象。不具備泄爆能力，當燃爆發(fā)生時，對周邊設備、人員安全造PowerStack200CS基于熱失控發(fā)生前主動介入、熱失控影響最小化的安全設計思路，推出“預警、泄爆、消防”三層系統(tǒng)安全設計，減少安全故通過熱失控預警器，實時監(jiān)測煙霧、溫度、可燃），全系統(tǒng)自動啟動聲光報警器，發(fā)送警示到陽光云平臺，及時提醒相關人員；水浸檢測達預警值時，自動Step2：快速燃爆創(chuàng)新“氣壓感知泄爆”設計，當儲能系統(tǒng)內(nèi)部壓力達到泄爆閾值時，背部泄爆裝置向外彈開至設定位置，及時泄壓，避免設備飛蓋及其他泄爆物體飛濺誤傷，降低設備損壞程度，有效保護人身安全。滿足NFPA68要求，是國內(nèi)首個以真機實測獲得泄爆安全認證的工商業(yè)儲能系統(tǒng)。Step3：及時消防電池包內(nèi)配置全氟己酮氣體消防，艙體內(nèi)配置系統(tǒng)級水、氣體消防，一旦發(fā)生熱失控，系統(tǒng)快速啟動保護，即刻撲滅熱失控。此外，艙壁依據(jù)GB/T9978標準，滿足最高2小時耐火，阻止熱失控蔓延，減少對周邊設備影響，爭取消防時間。 圖22：系統(tǒng)泄爆設計4“云管邊”端端安全，守護信息0泄露加強網(wǎng)絡安全已成為新能源行業(yè)共識，部分國家已于標準中明確提出要求。國家能源局發(fā)布《電力行業(yè)網(wǎng)絡安全管理辦法》，要求電力企業(yè)應當選用符合國家有關規(guī)定、滿足網(wǎng)絡安全要求的網(wǎng)絡產(chǎn)品和服務。國際電工組織委員會陸續(xù)發(fā)布IEC62443的系列標準，要求制造廠商需符合工控標準并取得證書，以減少工控網(wǎng)絡信息安全風險。PowerStack200CS基于信息安全標準要求，采用“云、管、邊”三重信息加密設置，擁有國內(nèi)安全等保三級認證，國際IEC62443國際工業(yè)信息安全標準、歐盟《通用數(shù)據(jù)保護條例》(GDPR)認證，保護電站信息安全。云圖27：GDPR/信息安全三級保護/IEC62443證書5500+出廠測試，保障系統(tǒng)穩(wěn)定性陽光電源作為國內(nèi)首家通過電芯、模組、電池簇、BMS四位一體認證的企業(yè)，要求系統(tǒng)出廠前要通過從電芯到系統(tǒng)500+項性能測試。ESS高低溫測試平臺ESSESS高低溫測試平臺ESSEMC測試平臺PCS測試平臺PCS測試平臺工商業(yè)儲能應用場景復雜、布局分散、安裝場地面積有限，對產(chǎn)品的建站、運營、運維等提出更高要求，降低全PowerStack200CS采用PCS、EMS、BMS一體化設計，全棧自研，出廠前預安裝預調試，現(xiàn)場“一次接線、一鍵設置”即可并網(wǎng)，減少人工建站成本。支持面對面、背靠背、無縫肩并肩靈活布局，減少占地面積，PowerStack200CS搭載陽光智慧能源云平臺，具備百GWh級接入能力，隨時隨地監(jiān)控運行狀態(tài)及收益數(shù)據(jù)，遠PowerStack200CS的EMS系統(tǒng)支持第三方云接入，即插即用，同時還支持智能無線運維。近端無線設置站端策略配置，實時檢查產(chǎn)品運行工況；遠程通過陽光云APP/Web端進行云端策略配置，支持支持OTA一鍵升級全電站，無需一對一專家上創(chuàng)新推出“主動售后維護體系”，即陽光云基于實時電站安全監(jiān)控，一旦接收到系統(tǒng)運營異常信息，實時分發(fā)故障告警信息至各區(qū)域售后專家處理，解決工商業(yè)儲能分布分散，用戶日常監(jiān)管難度陽光電源在全球擁有370+服務網(wǎng)點，累計保障電站容量405GW+，擁有光儲充云研產(chǎn)銷一體化的售前多維診斷售中高質量交付售后一站式服務按照GB/T27922-2011商品售后服務評價體系標準，對內(nèi)部的服務體系進行全面升級，陽光電源浙江某企業(yè)為10kV大工業(yè)用戶，每年運行3.5年>23%大，且采用峰谷分時計費模式，基本電費按最大容量繳陽光電源基于浙江嘉興電力政策特點，結合產(chǎn)區(qū)用能情況，提供PowerStack儲能系統(tǒng)一站式解決方案，并配合儲能系統(tǒng)搭建變壓器柔性直流互聯(lián)系統(tǒng)，通過調節(jié)企業(yè)購電模式，在滿足企業(yè)生產(chǎn)用電同時，降低尖/高峰時段的用電成