2023储能系统安全与运行研究

“储能+X”安全与运行研究“储能+X”安全与运行研究目目录CONTENTS

双碳视角看储能03020104碳中和目标下的“储能+X”应用“储能+X解决方案及典型案例03020104双碳视角看储能01双碳视角看储能01战略背景战略背景构建以新能源为主体的新型电力系统是“双碳”目标的必然选择。储能是新型电力系统的基本要素之一，是构建新型电力系统的构建以新能源为主体的新型电力系统是“双碳”目标的必然选择。储能是新型电力系统的基本要素之一，是构建新型电力系统的重要技术和基础装备加快生态文明建设的战略选择非化石能源，是能源领域降碳的主要途径。保障国家能源安全的重要举措实现以新能源为供给主体，将显著提高能源安全保障能力。新型电力系统是以新能源为供给主体、以确保能源电力安全为基本前提、以满足经济社会发展电力需求为首要目标,以坚强智能电网为枢纽平台，以源网荷储互动与多能互补为支撑，具有清洁低碳、安全可控、灵活高效、智能友好、开放互动基本特征的电力系统。构建新发展格局的强大动力用节能提效，增强绿色发展内生动力。能源产业链转型升级的重要引擎集中突破能源电力领域核心和全链条自主可控和转型升级。发展趋势发展趋势未来能源格局主要由电网、氢能网（点）、冷热网、气网及充换电网络等基础设施组成，涉及电-冷热、电-氢、气-电等网络协调环节，以电网为基础平台，通过多能源网络协同互动，打破各类能源之间的壁垒，满足能源供应到消费的最高效匹配，支撑区域碳中和。公建新能源发电

工业生物质低谷电制氢，电力高峰氢转电氢网外电住宅

储能 储能电网储能跟据电负荷、冷热负荷峰谷情况，动态调整电转冷/热、气转电/冷/热的出力，满足碳排和经济最优目标；储能气网

冷热网交通应用目标应用目标交通运输及其他行业，结合产业发展定位和电力生产格局，将建筑、工业、交通三大部门作为碳排放主要来源。围绕三大部门，从节能降耗和清洁替代两方面重点发力，在能源消费领域最大化降低碳排放。通过提高能源利用率降低能耗来减少碳排

通过改变能源/碳排结构实现清洁替代减少排放技术创新管理创新

节能降耗(效率)

能源消费领域减排清洁替代(结构)能源消费领域减排

电能替代氢能替代工业领域

建筑领域

交通领域目目录CONTENTS

双碳视角看储能03020104碳中和目标下的“储能+X”应用“储能+X解决方案及典型案例0302010402 碳中和目标下的“储能+X”应用应用场景储能主动安全及智慧运维系统

零碳智慧园区数字化管理平台

储能核心问题数字化运营与服务

储能+X

电-碳-经济智能监测分析平台

安全 经济 优化运行交易服务主动安全AI运维数字技术优化运行交易服务主动安全AI运维储能+X=储能+柔性负荷/分布式电源电力系统数字孪生平台

虚拟电厂智慧服务平台关键技术关键技术02碳中和目标下的02碳中和目标下的“储能+X”应用构建储能电站三级防控体系，从风险源识别、到电池故障监测、到电池热失控预警，层层降低事故风险。动态聚合与可信量化技术基于多级代理关系，聚合资源动态分层，不同维度需求的资源遴选与优化组合，响应能力可信量化模型。

“储能+X”优化运行技术储能+X碳排最优为目标的储能运行优化；储能峰谷套利模式、辅助服务市场、需求侧响应等以经济为目标的运行优化；充电桩负荷预测及有序充电；储能+X光伏发电预测。数字孪生与智慧运维技术在数字空间中构建真实环境的投影与镜像，通过数据、机理及经验模型驱动数字空间建模，支撑设备状态评估、寿命预测、智慧运维等运用。目目录CONTENTS

双碳视角看储能03020104碳中和目标下的“储能+X”应用“储能+X解决方案及典型案例03020104“储能+X”“储能+X”的近零碳园区建设方式03面对的机遇面对的机遇新型电力系统构建推动新能源快速发展 数字技术为零碳园区建设提供技术支撑光伏十年间成本下降82%、风电下降40%电化学储能十年间成本下降74%未来仍有较大下降空间国家推动数字经济发展，促进数字技术与实体经济深度融合大数据、数字孪生、人工智能等技术应用能源数字化转型升级电力市场体系建设创造更多价值空间电力市场放开，以园区为主体参与电力市场化交易通过整合源网荷储资源，构建虚拟电厂，参与需求侧响应、调峰等辅助服务市场

能耗双控向碳双控转变倒逼用户加强碳排放管理创造条件尽早实现能耗“双控”向碳排放总量和强度“双控”转变园区碳排放精细化监测、碳资产管理分析，绿色供应链评价、碳交易等需求将逐步增加建设目标建设目标围绕园区产、配、储、用各个环节，核算园区碳排放和能耗现状，应用智能化、数字化、低碳化设备，以近零碳为目标，开展全景监测、优化运行、智能运维，实现对园区全链路碳排放管理和精细化分析，推动园区实现碳中和目标。产 配 储 用分布式光伏冷热源优化系统外来绿色电力……节能变压器……电化学储能储能分布式终端储热、氢能……AI智慧冷热节能方案有序用电…… ““储能+X”的近零碳园区系统架构系统架构打造“储能+X”的零碳园区智慧能源平台，接入源、网、荷、储等各类能源数据，构建终端感知-边缘分析-业务应用-可视化展示四层架构，以分布式智能终端为载体，实现能源设施的运行优化、主动安全及智能故障诊断，实现园区能源全过程监测分析和管理。展示层可视化展示展示层智业务应用层能业务应用层主动安全 有序充电 运行优

故障诊断 …… 感知终边缘分析层端边缘分析层储能智能电表智能水表……分布式光伏终端感知层运行模拟仿真推演碳流模拟负荷预测…… 设备应用储能智能电表智能水表……分布式光伏终端感知层云端平台一是对园区碳排放源、碳汇资源等进行系统核查，掌握园区碳排放现状和趋势基础数据。二是围绕分布式光伏、储能、变压器等设备，部署分布式控制终端，内嵌出力预测、运行优化、主动安全、碳排放计量等算法模块。碳排放基础数据智慧照明系统空调AI智能系统分布式边缘智能终端 数据汇聚平台碳排放基础数据智慧照明系统空调AI智能系统分布式边缘智能终端 数据汇聚平台 边侧终端2栋厂房

1 储能侧终端：主动安全预警：储能系统在线状态评估。智慧运维：充放电策略、检修周期、主动维护检修等运维策略碳排放计量：实时监测碳排。2栋厂房

2栋厂房

光伏侧终端：2状态监测：监测记录光伏发电曲线、设备状态、实时功率。智能运行：预测出力，智能调整储能运行策略。2智慧运维：异常状态监测及安全预警。3负荷侧终端：负荷预测：充电桩等可控负荷预测。3负荷侧终端：负荷预测：充电桩等可控负荷预测。有序充电：源网荷储充信息交互。碳排放计量：实时监测碳排。图例分布式光伏充电桩电化学储能配电变压器44配变侧终端：数据采集：采集配电变压器功率、电压、电流等数据。碳排放计量：实时监测碳排。目目录CONTENTS

双碳视角看储能03020104碳中和目标下的“储能+X”应用“储能+X解决方案及典型案例03020104解决方案及典型案例04解决方案及典型案例04解决方案解决方案 业务报表服务 告警监视服务 权限管理服务 业务报表服务 告警监视服务 权限管理服务 智能感知终端设备应用端 ……计量表计充电桩储能分布式光伏数据采集层NginxInfluxDBMySqlRedis数据持久层数据监视服务基础业务平台层 工程管理服务 进程管理服务 数据配置服务 算法逻辑层电力流向算法能源节能降本分析碳排放成效分析碳流算法储能实时控制储能日前运行优化新能源出力预测负荷预测算法系统管理工程管理运行优化碳排监测能源运行首页总览业务应用层数据采集处理服务消息总线服务近零碳园区数字孪生系统近零碳园区数字孪生系统园区级碳排放分析平台典型案例：零碳园区智慧服务平台典型案例：零碳园区智慧服务平台基于西清eOS/eDTU—能源互联网通用数据平台/打造零碳园区智慧服务平台，实现分布式电源、储能、可控负荷等分布式能源聚合和协调控制，提供园区碳流、碳排监测服务，具备虚拟电厂参与电力市场能力，能够以零碳目标或者需求侧响应方式，实现源网荷储协同运行和运营优化，助力碳中和目标下新型电力系统运行优化和安全绿色低碳经济。响应下发

能源互联网通用数据平台/智能终端电网需求侧管理平台电网需求侧管理平台

零策略分发碳园区智慧服务能力汇集平台

响应修正·响应策略

···

站点1 站点2 站点3 站点4 站点5站点n 济

碳

主要功能资源管理|状态监测|负荷预测|需求响应|运行决策锂电池储能主动安全及智能运维系统锂电池储能主动安全及智能运维系统运行安全是电化学储能规模化应用的核心要求，贯穿于储能运行的全寿命周期。应用基于三级防控体系的储能主动安全技术、基于数字孪生的储能+X优化运行技术等，提供大中型储能电站主动安全及智能运维系统、内置主动安全功能的分布式储能智能控制终端以及安全与运维服务。储能电站主动安全三级防控体系系统主要功能：储能电站主动安全三级防控体系基于AI和大数据算法的运行数据分析

大中型储能电站主动安全系统储能电站电池状态监测及智能运检系统风险源监测存在系统安全隐患小时级预警风险源监测存在系统安全隐患小时级预警 分钟级预警电池内部出现结构性损坏 电池即将热失控事故风险全站级故障风险源识别 电池早期故障预警热失控提前预警热失控提前预警

国内第一家也是