1. 概述

在我國新型電力係統中
，新能源裝機容量逐年提高，但是新能源比如光伏發電
、風力發電是不穩定的能源，所以要維持電網穩定，促進新能源發電的消納，儲能將成為至關重要的一環，是分布式光伏、風電等新能源消納以及電網安全的必要保障，也是削峰填穀、平ping滑hua負fu荷he的de有you效xiao手shou段duan。國guo家jia鼓gu勵li支zhi持chi市shi場chang進jin行xing儲chu能neng項xiang目mu建jian設she，全quan國guo多duo個ge省sheng市shi出chu台tai了le具ju體ti的de儲chu能neng補bu貼tie政zheng策ce，明ming確que規gui定ding了le儲chu能neng補bu貼tie標biao準zhun和he限xian額e。國guo內nei分fen時shi電dian價jia的de調tiao整zheng也ye增zeng加jia了le儲chu能neng項xiang目mu的de峰feng穀gu套tao利li空kong間jian
，多duo個ge省sheng份fen每mei天tian可ke實shi現xian兩liang充chong兩liang放fang
，大da大da縮suo短duan了le儲chu能neng項xiang目mu的de投tou資zi回hui收shou期qi，這zhe也ye讓rang儲chu能neng進jin入ru熱re門men賽sai道dao。

2. 儲能電站盈利模式

據統計，2023年1-4月電化學儲能投運項目共73個
，裝機規模為2.523GW/5.037GWh。其中磷酸鐵鋰儲能項目高達69個，裝機規模為2.52GW/5.019GWh；液流電池儲能項目共4個
，裝機規模為3.1MW/18.1MWh。其中華東
、西北和華北區域儲能規模分列前三，占總規模的78.5%
，分別為814.94MW
、623.6MW以及541.55MW。華東區域1-4月投運儲能項目規模*大
，達814.94MW/1514.2MWh，總數也*多，共26個。

從應用場景分布上看，“大儲”依舊占據重要地位，電源側和電網側項目儲能規模合計占比達98%，其中電網側儲能項目共投運24個，裝機規模為1542MW/2993MWh

，包括7個集中式共享儲能項目。電源側儲能項目共投運23個，裝機規模為922MW/1964.5MWh，其中大部分為新能源側儲能項目
，共19個
，規模占電源側的88%。用戶側儲能項目，雖然規模體量上不及“大儲”，但(dan)各(ge)地(di)電(dian)價(jia)機(ji)製(zhi)改(gai)革(ge)後(hou)，尖(jian)峰(feng)電(dian)價(jia)提(ti)高(gao)，峰(feng)穀(gu)差(cha)價(jia)拉(la)大(da)，用(yong)電(dian)成(cheng)本(ben)提(ti)高(gao)，給(gei)自(zi)身(shen)帶(dai)來(lai)了(le)不(bu)小(xiao)的(de)挑(tiao)戰(zhan)。用(yong)戶(hu)側(ce)配(pei)儲(chu)可(ke)以(yi)穀(gu)時(shi)充(chong)電(dian)峰(feng)時(shi)放(fang)電(dian)，一(yi)方(fang)麵(mian)可(ke)以(yi)緩(huan)解(jie)甚(shen)至(zhi)解(jie)決(jue)尖(jian)峰(feng)購(gou)電(dian)壓(ya)力(li)

；另一方麵
，富餘的儲能還可並網
，作為用戶側參與電力市場，利用峰穀差價實現獲利

，儲能的價值逐漸凸顯。1-4月份用戶側項目投運個數多達20個，隨著投資回報率的提升，用戶側儲能項目會越來越多。

儲能在不同環節存在多種盈利模式
，儲能盈利模式主要有以下幾種：幫助發、輸、配各環節電力運營商以及終端用戶降本增效；延緩基礎設施投資；通過峰穀價差套利、參與虛擬電廠需求響應等輔助服務市場、容量租賃、電力現貨市場等方式。

電源側

電力調峰：通過儲能的方式實現用電負荷的削峰填穀，即發電廠在用電負荷低穀時段對電池充電，在用電負荷高峰時段將存儲的電量釋放。

提供容量：通過儲能提供發電容量以應對發電尖峰負荷，提升傳統發電機組的運行效率。

可再生能源並網：在風、光電站配置儲能，基於電站出力預測和儲能充放電調度，對隨機性、間歇性和波動性的可再生能源發電出力進行平滑控製
，滿足並網要求。

可再生能源發電調峰：將可再生能源的棄風棄光電量存儲後再移至其他時段進行並網
，提高可再生能源利用率。

調頻：頻(pin)率(lv)的(de)變(bian)化(hua)會(hui)對(dui)發(fa)電(dian)及(ji)用(yong)電(dian)設(she)備(bei)的(de)安(an)全(quan)高(gao)效(xiao)運(yun)行(xing)及(ji)壽(shou)命(ming)產(chan)生(sheng)影(ying)響(xiang)，因(yin)此(ci)頻(pin)率(lv)調(tiao)節(jie)至(zhi)關(guan)重(zhong)要(yao)。電(dian)化(hua)學(xue)儲(chu)能(neng)調(tiao)頻(pin)速(su)度(du)快(kuai)
，可(ke)以(yi)靈(ling)活(huo)地(di)在(zai)充(chong)放(fang)電(dian)狀(zhuang)態(tai)之(zhi)間(jian)轉(zhuan)換(huan)，因(yin)而(er)成(cheng)為(wei)優(you)質(zhi)的(de)調(tiao)頻(pin)資(zi)源(yuan)。

虛擬電廠：通過虛擬電廠的需求響應為電網尖峰時段提供應急容量
，針對突發情況時為保障電能質量和係統安全穩定運行而預留的有功功率儲備。

黑啟動：發生重大係統故障或全係統範圍停電時
，在沒有電網支持的情況下重啟無自啟動能力的發電機組

，逐漸擴大係統恢複範圍
，*終實現整個係統的恢複。

盈利方式：提升發電效率以增加收入；減少棄風棄光，提升發電效率；峰穀價差套利。

電網側

緩解電網阻塞：將jiang儲chu能neng係xi統tong安an裝zhuang在zai線xian路lu上shang遊you，當dang發fa生sheng線xian路lu阻zu塞sai時shi可ke以yi將jiang無wu法fa輸shu送song的de電dian能neng儲chu存cun到dao儲chu能neng設she備bei中zhong，等deng到dao線xian路lu負fu荷he小xiao於yu線xian路lu容rong量liang時shi，儲chu能neng係xi統tong再zai向xiang線xian路lu放fang電dian。

延緩輸配電設備擴容升級：zaifuhejiejinshebeirongliangdeshupeidianxitongnei，keyiliyongchunengxitongtongguojiaoxiaodezhuangjirongliangyouxiaotigaodianwangdeshupeidiannengli，congeryanhuanxinjianshupeidiansheshi

，jiangdichengben。

盈利方式：提升輸配電效率，延緩投資。

用戶側

容量管理：工業用戶可以利用儲能係統在用電低穀時儲能
，在高峰負荷時放電
，從而降低整體負荷，達到降低容量電費的目的。

容量租賃：儲能電站租賃給新能源服務商
，目前國內的儲能容量租賃費用範圍在250-350元/kW·年，具體定價由儲能電站與新能源電站的項目收益相互協商，而後雙方簽訂長期租賃協議。

電力自發自用：安裝光伏的家庭和工商業用戶通過配置儲能可以更好地利用光伏電力，提高自發自用水平
，降低用電成本。

峰穀價差套利：在實施峰穀電價的電力市場中，通過低電價時給儲能係統充電，高電價時儲能係統放電，實現峰穀電價差套利
，降低用電成本。

消納綠電：當光伏

、風力發電等可再生能源有富餘時可儲存電能，促進綠電消納。

盈利方式：降低容量電費，節約用電成本，峰穀價差套利。

3. 相關標準

《電化學儲能係統接入電網技術規定》GB/T 36547

《電化學儲能電站設計規範》GB 51048

《電化學儲能電站設計標準（征求意見稿）》

《電化學儲能係統儲能變流器技術規範》GB/T 34120

《電力儲能用鋰離子電池》GB/T 36276

《儲能電站監控係統技術規範》NB/T 42090

《電化學儲能電站用鋰離子電池技術規範》NB/T 42091

《電能質量監測設備通用要求》GB/T 19862

《爆炸危險環境電力裝置設計規範》GB 50058

《繼電保護和安全自動裝置技術規程》GB/T 14285

《儲能電站用鋰離子電池管理係統技術規範》GB/T 34131

《3~110kV高壓配電裝置設計規範》GB 50060

《20kV及以下變電所設計規範》GB 50053

《電力係統安全穩定導則》GB 38755

《電力係統安全穩定控製技術導則》GB26399

《電力係統調度自動化設計規程》DL/T 5003

《電能量計量係統設計技術規程》DL/T 5202

《電力係統電化學儲能係統通用技術條件》 GB/T 36558

4. 電化學儲能電站分類

在GB 51048-2014《電化學儲能電站設計規範》(以下簡稱規範)中電化學儲能電站按電池類型分類可以分為鉛酸(鉛炭)電池、鋰離子電池
、液流電池
、鈉硫電池和多類型電化學儲能等，但是在2022年的《電化學儲能電站設計標準（征求意見稿）》(以下簡稱標準)中已經刪除鈉硫電池儲能
，明確為鉛酸（鉛炭）電池、鋰離子電池和液流電池。國家能源局綜合司發布《防止電力生產事故的二十五項的要求（2022年版）（征求意見稿）》，提出中大型電化學儲能電站不得選用三元鋰電池、鈉硫電池，不宜選用梯次利用動力電池。所以中大型電化學儲能電站電池類型一般可選擇鉛酸（鉛炭）電池、磷酸鐵鋰電池和全釩液流電池。

另外針對電化學儲能電站的規模分類，規範和標準也不同。

表1 規範和標準對儲能係統規模定義

通tong過guo對dui比bi可ke以yi發fa現xian
，儲chu能neng電dian站zhan的de規gui模mo上shang限xian定ding義yi遠yuan超chao之zhi前qian的de標biao準zhun，這zhe也ye是shi由you於yu近jin幾ji年nian儲chu能neng電dian站zhan大da規gui模mo發fa展zhan的de原yuan因yin
，放fang寬kuan功gong率lv標biao準zhun，簡jian化hua了le電dian化hua學xue儲chu能neng電dian站zhan的de建jian設she要yao求qiu
，便bian於yu促cu進jin儲chu能neng的de進jin一yi步bu發fa展zhan。

5. 儲能係統設計及選型
   1. 儲能係統接入電網電壓等級要求

GB 51048《電化學儲能電站設計規範》對並網電壓等級要求沒有非常明確，僅僅是建議大中型儲能係統采用10kV或更高電壓等級並網。在《電化學儲能電站設計標準（征求意見稿）》對接入電壓等級的要求是：小型儲能電站宜采用0.4kV~20kV及以下電壓等級
；中型儲能電站宜采用10kV~110kV電壓等級
；大型儲能電站宜采用220kV及以上電壓等級。

GB/T 36547-2018《電化學儲能係統接入電網技術規定》對不同容量的儲能係統並網電壓等級做了詳細的要求
，電化學儲能係統接入電網的電壓等級應按照儲能係統額定功率、接入電網網架結構等條件確定，不同額定功率儲能係統接入電網電壓等級如下表所示：

表2 儲能係統接入電網電壓等級要求

1. 2. 8kW及以下儲能係統

8kW及以下的儲能係統一般用於戶用的光儲係統，配合屋頂光伏和光伏、儲能一體式逆變器，實現戶用並、離網模式運行。當不允許向電網輸送電能時，通過防逆流裝置可以實現光伏發電富餘時自動充電，*大程度消納綠電

，配電結構如圖1所示。戶用光儲係統數據可上傳雲平台供移動端查看數據。

圖1  8kW及以下戶用儲能光伏一體化係統

表3 戶用儲能管理係統硬件推薦

1. 3. 8kW-1000kW儲能係統

8kW-1000kW儲能係統一般500kW以下采用380V並網，500kW-1000kW根據接入電網網架結構可采用0.4kV多點並網
，也可以采用6kV-20kV電壓並網。當然采用6kV-20kV電壓並網需要增加升壓變壓器、中壓開關櫃等設備，會大大增加儲能係統的成本
，所以在情況允許的情況下可以采用0.4kV多點並網以減少成本。

比如企業內部需要安裝大功率充電樁
，但是企業變壓器容量不滿足要求的情況下可以安裝光伏、儲能係統用於擴展用電容量，在不更換變壓器的情況下，可以在0.4kV母線增加儲能係統並網。在光伏發電有富餘或者負荷較低的穀電時段充電，負荷高峰時期放電，以*小的成本擴展企業內部用電容量，這種情況*典型的場景是城市快速充電站或者需要變壓器擴容的企業，如圖2所示。通過多組250kW/500kWh分布式儲能櫃並入0.4kV母線，這樣可以把企業內部配電容量一段時間內擴展1000kW，滿足企業用電擴容需要。

圖2  8kW-1000kW工商儲能光伏充電一體化係統

通過0.4kV多點並網的儲能係統中
，在10kV產權分界點需要增加防孤島保護裝置和電能質量分析裝置
，如果不需要往電網送電還需要安裝逆功率保護裝置，在低壓側0.4kV安裝電能質量治理和無功補償裝置等
，儲能係統數據通過智能網關采集後可以上傳至本地管理係統或者雲平台，實現企業可靠
、有序用電
，降低用能成本。

在這種模式下
，安科瑞電氣可以為1000kW以下儲能監控係統提供以下設備

，見表4。

表4 1000kW以下儲能監控係統硬件推薦

1. 4. 500kW-5000kW儲能係統

500kW-5000kW儲能係統采用6kV-20kV並網，一般采用電氣集裝箱方式安裝，分為電池艙

、電氣艙等，也可采用模塊化的分布式儲能櫃並聯彙流後升壓並網，組裝方便，安全係數高。

圖3  2MW/4MWh工商業儲能係統示意圖

現行分時電價政策由於不少地區在冬夏高峰時段每天會有2個尖峰時段，持續時間2小時左右，為了保證峰穀套利收益*大化
，工商業儲能係統大多采用充放電倍率0.5C輸出設計。

按照GB/T 36547-2018《電化學儲能係統接入電網技術規定》要求，儲能係統交流側彙流後通過變壓器升壓至10kV後並入企業內部配電網10kV母線，儲能係統交流側額定電壓可根據儲能係統功率確定

，一般可選擇線電壓0.4kV、0.54kV、0.69kV、1.05kV
、6.3kV、10.5kV等。

儲能係統的微機保護配置要求：儲能電站應配置防孤島保護，非計劃孤島時應在2s動作，將儲能電站與電網斷開

；通過10（6）kV~35kV（66kV）電壓等級專線方式接入係統的儲能電站宜配置光纖電流差動或方向保護作為主保護。

關於儲能係統計量點的設置：如果儲能係統采用專線接入公用電網
，計量點應設置在公共連接點
；采用T接方式並入公共電網，計量點應設置在儲能係統出線側；如果儲能係統接入企業內部電網，計量點應設置在並網點，見圖3。

儲能單元應具備絕緣監測功能，當儲能單元絕緣低時應能發出報警和/或跳閘信號通知儲能變流器及計算機監控係統，如果BMS或者PCS具備絕緣監測功能的話不需要另外配置絕緣監測裝置。

通過10（6）kV接入公用電網的儲能係統電能質量宜滿足GB/T19862要求的電能質量監測裝置，當儲能係統的電能質量指標不滿足要求時，應安裝電能質量治理設備。

在5000kW以下儲能係統中，安科瑞提供的二次設備推薦如表5所示。

表5 5000kW以下儲能監控係統硬件推薦

1. 5. 5000kW以上儲能係統

5000kW以上規模的儲能係統根據功率大小可采用35kV
、110kV或者220kV並網，一般采用2MWh~4MWh左右的儲能單元作為一個基礎單元
，集成安裝在一個40英尺集裝箱。和儲能單元配套的係統還包括三級電池管理係統(BMS)、消防係統、空調係統、視頻監控係統、環境監控係統、能量管理係統(EMS)，每個電池艙還包括電池櫃、控製櫃(BMS)和彙流櫃等。也可采用模塊化的分布式儲能櫃並聯彙流後升壓並網
，組裝較為方便，安全係數較高

，但是相對成本偏高。

圖4 中大型儲能電站電氣布局示意圖

通過110kV及以上電壓等級專線方式接入係統的儲能電站應配置光纖電流差動保護作為主保護；通過10（6）kV~35kV（66kV）電壓等級專線方式接入係統的儲能電站宜配置光纖電流差動或方向保護作為主保護
；大型儲能電站（100MW以上）應配置專用故障錄波裝置。

儲能電站高壓側接線型式可采用單母線、單母線分段等簡單接線形式。當電化學儲能電站經雙回路接入係統時，宜采用單母線分段接線，並宜符合下列要求：小型儲能電站可采用線變組
、單母線接線等；中型儲能電站可采用單母線或單母線分段接線等
；大型儲能電站可采用單母線分段接線

、雙母線接線等
，儲能電站35kV及以上電壓等級的母線宜設置母線保護。

圖5 中大型儲能電站電氣接線示意圖

接入公用電網的電化學儲能站應在並網點配置電能質量監測裝置或具備電能質量監測功能。10(6)kV及以上電壓等級接入公共電網的電化學儲能電站宜配置滿足現行國家標準《電能質量監測設備通用要求》GB/T 19862要求的電能質量監測裝置，當電能質量指標不滿足要求時，應安裝電能質量治理設備。

表6 5000kW以上儲能監控係統硬件推薦

6. 儲能工程能量管理係統

Acrel-2000MG儲能係統能量管理係統和AcrelEMS能源管理平台能夠對企業微電網的源（市電、分布式光伏、微型風機）、網（企業內部配電網）

、荷（固定負荷和可調負荷）
、儲能係統、新(xin)能(neng)源(yuan)汽(qi)車(che)充(chong)電(dian)負(fu)荷(he)進(jin)行(xing)實(shi)時(shi)監(jian)測(ce)和(he)優(you)化(hua)控(kong)製(zhi)，保(bao)護(hu)微(wei)電(dian)網(wang)儲(chu)能(neng)係(xi)統(tong)運(yun)行(xing)安(an)全(quan)
，實(shi)現(xian)不(bu)同(tong)目(mu)標(biao)下(xia)源(yuan)網(wang)荷(he)儲(chu)資(zi)源(yuan)之(zhi)間(jian)的(de)靈(ling)活(huo)互(hu)動(dong)，增(zeng)加(jia)多(duo)策(ce)略(lve)控(kong)製(zhi)下(xia)係(xi)統(tong)的(de)穩(wen)定(ding)運(yun)行(xing)。同(tong)時(shi)促(cu)進(jin)新(xin)能(neng)源(yuan)消(xiao)納(na)、合理削峰填穀
，減少電網建設投資，提升微電網運行安全
，降低運行成本。Acrel-2000MG儲能係統能量管理係統適合部署在本地，作為實時監控、異常告警和策略管理
；AcrelEMS能源管理平台適用於企業源網荷儲充運維的一體化管理平台，並提供移動端數據服務和異常告警。

1. 1. 數據展示

展示儲能的容量信息、收益、充放電量及電壓
、電流
、及充放電功率的變化曲線等。

圖6 儲能係統數據展示

1. 2. 異常報警

儲能係統能量管理係統應具有事故報警和預告報警功能。事故報警包括非正常操作引起的斷路器跳閘和保護裝置動作信號
；預告報警包括一般設備變位
、狀態異常信息或電芯過壓、電芯欠壓、溫度異常、電池簇過壓告警
、電池簇欠壓告警等，保障儲能係統運行安全。

圖7 儲能係統告警記錄

1. 3. 實時監控

儲能BMS監測電芯

、電池模組
、電池簇的電壓
、電流
、溫度、SOC及越限電芯位置等，並針對越限信息進行告警
，儲能變流器交直流側運行監控

、充放電指令下發
、參數限值設定等。

圖8 儲能係統實時監控

1. 4. 光伏運行監控

監測企業分布式光伏電站運行情況，包括逆變器運行數據、光伏發電效率分析、發電量及收益統計以及光伏發電功率控製。

圖9 光伏運行監測

1. 5. 電能質量監測

監測微電網重要回路的電壓波動與閃變、電壓暫升/暫降、短(duan)時(shi)中(zhong)斷(duan)情(qing)況(kuang)，實(shi)時(shi)記(ji)錄(lu)事(shi)件(jian)並(bing)故(gu)障(zhang)錄(lu)波(bo)，為(wei)電(dian)能(neng)質(zhi)量(liang)分(fen)析(xi)與(yu)治(zhi)理(li)提(ti)供(gong)數(shu)據(ju)來(lai)源(yuan)。及(ji)時(shi)采(cai)取(qu)相(xiang)應(ying)的(de)措(cuo)施(shi)提(ti)高(gao)配(pei)電(dian)係(xi)統(tong)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)，減(jian)少(shao)因(yin)諧(xie)波(bo)造(zao)成(cheng)的(de)供(gong)電(dian)事(shi)故(gu)的(de)發(fa)生(sheng)。

圖10 電能質量監測

1. 6. AcrelEMS能源管理平台

AcrelEMS能源管理平台通過先進的控製、計量、通信等技術，將分布式電源、儲能係統、可控負荷、電動汽車、電能路由器聚合在一起；平台根據*新的電網價格
、用電負荷、電網調度指令等情況，靈活調整微電網控製策略並下發給儲能係統、電動汽車充電樁、電能路由器等係統，保障企業微電網高效、穩定運行

，並提供移動端數據服務。

圖11  AcrelEMS能源管理平台及APP展示

注：AcrelEMS更多功能請訪問https://ems.acrelcloud.cn/ECEMS 訪問賬號：guestenergy  密碼：123456

安科瑞唐曉娟