中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：“大型儲(chǔ)能站分布在全國甚至全球各地，每個(gè)站都要駐點(diǎn)好幾個(gè)巡檢人員，而通過云網(wǎng)平臺(tái)，智光在全國的17個(gè)儲(chǔ)能站都能在平臺(tái)上‘一覽無余’?！痹?4日舉行的“數(shù)實(shí)融合新生態(tài)”2022南方智享會(huì)主題沙龍活動(dòng)上，智光研究院首席信息官郭洋作《儲(chǔ)能系統(tǒng)的數(shù)字化路徑》主題分享。
儲(chǔ)能需要大量電堆，由成千上萬顆電芯組成。這會(huì)帶來兩大問題，一是安全問題，2021年底北京儲(chǔ)能電站發(fā)生自燃事故并造成人員傷亡。電堆是由電池串聯(lián)、并聯(lián)構(gòu)成，由于電芯本體差異有不一致性，并聯(lián)時(shí)會(huì)導(dǎo)致電流不一致，成千上萬運(yùn)行后差異會(huì)越來越大，最終形成“短板效應(yīng)”，即某一顆電池一旦過充或過放就容易失控并引起自燃。
二是壽命問題。大量電池的并聯(lián)后，電池之間會(huì)形成環(huán)流，加大電池?fù)p耗，從而導(dǎo)致電池壽命下降，特別是儲(chǔ)能逐步往大容量方向發(fā)展，容量越大風(fēng)險(xiǎn)越高，系統(tǒng)越復(fù)雜，安全性和經(jīng)濟(jì)性都面臨很大挑戰(zhàn)。
那么，就要盡早發(fā)現(xiàn)并處理特性差的電芯，對于整個(gè)儲(chǔ)能電站的安全及使用效率有積極的意義，同時(shí)，選用合適的方案，提升運(yùn)行一致性從而提升經(jīng)濟(jì)性、安全性。即便出現(xiàn)安全隱患也能提前預(yù)警，開展預(yù)防性維護(hù)。
“電芯單體質(zhì)量的提升已不能完全解決儲(chǔ)能系統(tǒng)的安全性及經(jīng)濟(jì)性問題?！惫笳f，一方面，通過級聯(lián)高壓技術(shù)解決方案，另一方面，就是數(shù)字化解決方案。
但數(shù)字化的難點(diǎn)并不小。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)10MWh儲(chǔ)能系統(tǒng)，里面電池系統(tǒng)采用200Ah磷酸鐵鋰鋁殼電池，需要配置15625個(gè)。這么多電芯如果全面數(shù)字化，電壓、電流、溫度、絕緣、容量、SOC等等，一天產(chǎn)生的數(shù)據(jù)量可達(dá)15G條，如果是300到500MWh的儲(chǔ)能系統(tǒng)，就更是海量數(shù)據(jù)。
數(shù)字化管理體系也要分層的，第一步，在本地實(shí)現(xiàn)基于安全管控的就地化數(shù)字管理，比如電池管理系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、EMS能量管理系統(tǒng)等等。基于運(yùn)行優(yōu)化的數(shù)據(jù)管理，這一層體系強(qiáng)調(diào)的是云邊協(xié)同、就地邊緣計(jì)算來實(shí)時(shí)性和就地管控。
第二步，有了數(shù)字化體系以后，就要構(gòu)建數(shù)字化技術(shù)平臺(tái)。智光構(gòu)建了自己的綜合能源服務(wù)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，還對外接入了光伏、充電樁、中央空調(diào)、柴油發(fā)電機(jī)等等各種能源設(shè)備，目前已經(jīng)在PaaS和SaaS構(gòu)建了基于能源和電力的模型，在此基礎(chǔ)之上構(gòu)建了不同的場景和不同的應(yīng)用。
第三步，基于平臺(tái)建立能源和電力的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括從底向上的信息流，自頂向下的決策流，最后反饋到設(shè)備。邊緣層邊緣服務(wù)器可以實(shí)現(xiàn)就地海量數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存，然后做數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和解析，讓數(shù)據(jù)上云。
郭洋介紹，目前智光構(gòu)建了儲(chǔ)能的智慧云網(wǎng)，主要實(shí)現(xiàn)幾個(gè)目的，首先是儲(chǔ)能的安全永遠(yuǎn)是擺在第一位的，可以對安全運(yùn)行做管控。其次是設(shè)備管理。儲(chǔ)能投資額非常大，一個(gè)300MWh的儲(chǔ)能站投資要7到8億元，而且運(yùn)行年限又比較長，基本長達(dá)10年，需要對全生命周期數(shù)字化管理，盡可能延長壽命。再次是運(yùn)維管理。大型儲(chǔ)能站分布在全國甚至全球各地，以前采取人工巡檢，每個(gè)站都要駐點(diǎn)好幾個(gè)人，而通過云網(wǎng)平臺(tái)，智光在全國的17個(gè)儲(chǔ)能站，功率曲線、SOC曲線等等都能在平臺(tái)上“一覽無余”。
此外，利用深度學(xué)習(xí)方法，可以對電池的壽命進(jìn)行分析，預(yù)測電池的剩余循環(huán)次數(shù)。用算法模型構(gòu)建電池安全性評估和預(yù)警。
