中国储能网讯：4月24-26日，由中国化学与物理电源行业协会储能应用分会主办的第九届中国国际储能大会在浙江省杭州市洲际酒店召开。在4月25日上午的“微电网与储能”专场，施耐德电气（中国）有限公司能效管理低压业务部产品及应用市场部行业总监赵天意在会上分享了主题报告《如何以智能方案提升储能电气系统可靠性》，以下为演讲实录：
赵天意：大家好！很开心今天有机会跟大家一起分享施耐德在储能，尤其在智能化的储能系统当中有什么方案，希望在线下的时候听到大家的意见还有建议。今天跟大家沟通的主题是如何以智能电气方案提升储能系统可靠性，其实在中国经过近十几年的发展，我们会发现从能源的产生和能源的消耗方面都有很大的变化，比如说新能源的发展，无论是风电光伏，波动性非常大的可再生能源已经成为新增能量的主体，在负荷侧从传统的四大金刚炼化这些。这里大家会发现会有一个非常大的变迁在于发电侧越来越多的倾向于可再生的波动型的发电侧能源，对这种电子类的通信类的甚至关系到整个安全性的交通系统的能耗越来越高。
随着发电侧的波动性，中间有很大的一部分空间在智能电网上面进行解决的，因此我们一直说储能是整个能源未来结构调整的心脏，或者换个角度来说，如果作为一个整个的系统来说，它是应用于整个能源当中可以积蓄可以控制，可以发用平衡的关键点。从电化学储能这里所带来的潜力和带来的空间随着整个能源结构调整是在不断提升的。针对这些系统我们会发现储能系统在自身发展当中其实比较年轻，最少有七八年的光伏甚至我们说已经三四十年以上的成熟的火电核电技术来说，储能还是一个正在成长当中的主力的调频的能源所在。储能现在所看到的基于全球范围之内它的挑战性来自于四个方面，全生命周期可靠性，这20年左右的周期伴随着不断的电池衰减还有不断环境负荷的变化，如何提高可靠性是现在没有遇到，但是未来一定会面对的全生命周期的可靠性的挑战。
第二个，是专业管理效率，我们知道一般储能电站，无论是电网侧还是用户侧都是远端运维式的方式，专业管理效率一方面意味着我们肯定要用最少的人工来实现对最大范围最大容量的管理，另外一方面很关键的在于如何可以实现管理效率的全面提升，提升整个储能运维整个储能运行的效率。
第三个，其实就是现在最敏感的话题—投资回报率。什么时候储能投资可以达到营收平衡？考虑到峰谷电价的差距还有园区内对整个用电容量的平衡度。但是毋庸置疑的就是现在整个能源投资的回报率是现在我们储能系统面临的很大的挑战。在一些不发达地区如果一旦出现大规模的我们说的动乱的话，比如说电网崩溃源于整个核电被破坏，如果后端没有能源的惯性系统，不能保证能源输送的话就会出现全世界能源的解裂在智能化系统当中带来的挑战，如何应对这些挑战，给大家分享一下我们所得到的信息。
先看一下施耐德所倡导的三重架构，从底端的互联互通的设备来实现现场级别的快速有效的运维，到云端实现对整个系统，全生命周期的资产的管理还有优化，通过这种开放，兼容的三层架构在储能系统，在新能源系统达到一个最优的管理平衡。首先第一个主题就是我们刚刚说的如何来提升全生命周期整个电力系统的可靠性。把一个电力系统打开之后可能有低压配电系统还有中压配电系统，构成安全性可靠性的很重要的一点。对整个电力系统来说是整个在储能系统当中受环境影响性比较大，相对来说可能造成的损失不多但是造成的频次是最高的，看一下从低压配电到高压配电，其实里面可以看到，比较核心的就是说像里面储能系统电池输出的，有的时候用熔断器保护，相对来说具有比较稳定可靠性的组合方案将比熔断器更加可靠性。我们知道储能系统很大的一个特点在于储能的流动是双向的，电池侧进行充电也有可能由电池侧向电网侧进行放电，在选型设备的时候，对里面尤其是直流侧的在使用当中的时候，它里面的核心关键这里面具有一个直流的极性，在使用当中的时候，必须要满足要求，最高达到1500V在进行灭弧分段时会达到正常电压的2000V的档次，要求这个元件必须不具有极性，因为普通的光伏系统大家知道可以光伏的电能量到电直板如何保证元气核心件的没有极性的安装使用是在选型当中一个关键，打造这种坚强的肌肉系统还有骨骼系统的核心。
这个全新一代的直流接触器不像传统的是用拍合单向结构，可以使它在储能系统正负极之间或者网侧和用户侧进行运行的时候，不会出现对设备自身的损害，在全生命周期运行的时候，如何选择一个坚强骨骼，坚强肌肉系统保证全生命周期可靠性的原因还有它自身的分段还有灭弧，大部分的储能装置都是比较小的空间，在小型的空间之内如何保证对设备还有人身的安全，对电弧的要求非常关键，它可以保证在任何短路情况之下，安全距离为0，在短路极限分段情况下，人的手可以放在上面不会被灼伤的，这是对人身安全最高的可靠性的保障。小的空间之内，密闭散热的空间非常小，造成很多的隐患故障。另一方面电弧的喷出导致整个低压回路故障最主要原因，也是火灾的最主要原因。
从最底层的设备来说，互联互通也是我们现在非常关注的泛在电力物联网，这里面的产品核心由一个一个产品组成的互联互通的设备，可以形容为人体最小的神经元可以把所有的数据信息采集上去，把整个人工智能或者机器学系统分为三个层次，最底层对数据的收集，既包括听、看、感知还包括对各种环境参数的测量，这里可以知道比如说在储能系统当中，在华东地区的储能系统当中，对温度的要求非常高，相对来说在一些可能我们电压波动的情况之下，如何保证设备的可知性，这里其实是靠最底层的设备来实现的。从中端到高端，这里面的核心在于如何把所有的短路器所有的元件都作为一个可感知的神经单元，来深入到储能的每个角落里面，我们未来当阻网的时候可以接入到其他的设备当中去。
我们再看看管理效率，这个层次其实是我们可能无论在用户侧还是电网侧都回避不了的永恒的命题，安全性是一个核心所在。这里面可以看到，在我们说的最底层设备把信息收上之后，在厂站储能系统，直接接入到电网的系统当中，对于整个储能厂站这里的现场管理其实体现的是我们的专业效率，体现出来也是在整个管理当中安全性和管理性的安全所在，对于储能资产最大效能的发挥，也包含使用当中的对环境监测、逆变器系统监测以及设备老化的分析。就是开放性的闭环，可以兼容到电网现在的系统，可以兼容到现在园区当中已有的管理系统，封闭就是内部可以形成一个逻辑链的验证，当一个短路器出现高温报警之后，我们会知道后端的时候一定有负荷侧出现的，可能出现的某一个短路，通过这个判断，其实可以在厂站级给我们现场工程师最快的处理方式，让他在第一时间之内处理故障，排除故障，对储能系统非常关键的。自身不是我们说的应急大系统是24小时在线的系统，现场级别的管理其实非常关键的，它既代表着24小时在线的系统里面，管理的有效性，平时的时候不需要对它做更多的干预，一旦出现隐患故障的时候，是体现出电力系统安全性的核心指标之一。第二层的系统可以通过现场级别的PSO这一套系统，来提升整个效率。第三个层次也是非常关注的就是储能投资回报率，未来随着电池系统的本身的成本去掉，这个限值会越来越小，不能仅仅只考虑从电价当中赚的收益，还有在配电容量还有在整个系统当中获得的效益的最大化。这里面可以看到如果从电气，施耐德比较专业的做电气管理系统，如何来支持在整个储能系统收益的最大化，这里面有一个前期的体检还有后期的会诊，体检代表的是正常在运行当中的时候，在一些关键的时间点，对整个储能系统进行一个全面的检测，如何对检测结果进行数据分析，这里面其实体现的就是整个电力系统智能化管理的核心所在，这里面就是体检还有会诊这两个系统所实现的方式。
比如说施耐德的千里眼系统，通过四个步骤，现场的评估，最终形成报表。但是报表里面的数据非常多，一般说大数据管理，大数据跟传统管理的不一样的地方，有三个地方，就是数据的大量性，数据的完备性，以及数据的多维度，如何提炼出有效信息，很简单的通过千里眼系统当中，最终形成一个诊断报告。比如说50兆的储能系统，某一个空调出现异常运行，原因在什么层次，可能出现了电池的回路问题，还是在变压器出现了情况，这里面很有意思。这里面有很多比较经典的案例，在很多工业系统当中发现某一个水泵在夜间的时候，能耗高于平时的，诊断发生了异常之后，经过对比分析找到了故障的原因体现了自动化还有机器模块所体现的价值。我们可以知道在整个生命周期上面，通过这一套系统的优化可以最大程度的降低整个运营成本，实现收益的平衡。
最后说安全，安全是一个永恒的话题，我们一般很多我们认为智能化代表着不安全，因为智能化可能过分的强调智能化，代表的就是开放性或者可控性会下降，但是并非如此，这里看到其实系统安全分为硬件还有软件两个层次，包含数据的安全还有应用。如果从我们自己打开一个安全系统来说分两个层次，第一个如何衡量一个系统，或者储能管理系统是否安全，看它是不是符合标准，比如说这里面全部的国际标准，看一个比较重点的ISO27001，它所实现的关键的管理系统，对系统进行认证，是一个体系认证，ISO27001将是一个很关键的因素。现在成为国际标准，修改过了若干版，这一系列角度对信息系统提出安全。从软件的标准化代码的安全性到特权审核，才能保证从内部，所以说施耐德的安全系统，尤其是电力管理的系统，内部的时候有非常强的内控性，保证用户在使用当中的时候不会出现两大问题，一个问题是信息的损失还有信息的丢失。这边不多说，因为储能系统对我们来说大家非常专业，可以回顾看到在底层的神经元还有肌肉骨骼到云端的全系列管理，可以实现在储能挑战的时候最优化的设计。
我们可以看到国内的案例，马里兰州是美国最大一个新能源应用的州之一，里面的安全机构要求非常高，里面用的就是施耐德的储能系统，来保证对新能源还有安全性系统这两个之间负荷还有使用的平衡。只有智能化可以提升整个储能的优势，而且也只有智能化可以提升整个储能的可靠性，以后未来向在新能源走的路上一起同行，谢谢大家！
