工商业微网有望率先实现！软件、算法能将工商业储能推向多远？
发布日期：2024/8/15
当前，工商业储能一个明显的变化就是，软件层面的重视程度更甚之前。自2023年以来，聚焦软件算法的工商业储能软件企业乐创能源、轻舟能科、美克生能源等获得资本青睐为开端，软件算法一直被视为“布局未来”的重要棋局。
不过，尽管业界非常重视的软件、算法，一直被视为储能的高阶玩法，但似乎落地“遥遥无期”。
近日调研中了解到，区别于大储，工商业储能对精细化管控的策略和算法难度要求更高。但未来在电力开放与应用场景多样化的需求下，软件和系统管控能力将助推工商业储能走得多远？业界并没有统一的答案。
一种维度是海外储能项目。众多头部集成商加快布局EMS等软件算法。其中，海外项目还有一个特征，那就是EMS大都要求本土化。
以出海较早闻名的一家上市企业高管说，因海外市场各政策、法规以及安装一些消防要求等，EMS一般要求本土化。尤其一些业主具备较强的软件实力，直接布局核心的算法。
同样的案例也出现在国内。最近南网储能科技的一次构网型储能招标，就不包括EMS招标。
业界有种说法，硬件的实力容易被抄袭，而软件构建的核心竞争力更具有壁垒性。
现有EMS玩家以国网、南网系为主，国内储能EMS相关公司约有16余家，其中上市公司主要为国网系公司，主要包括长园科技、国电南瑞、中天科技、中恒电气、许继电气、平高电气、阳光电源、派能科技等。按照市场份额来看，其中前十家企业的市场份额占据了60%以上。
软件、算法的“魔力”
算法策略可以对应储能两大核心的要素，第一个是安全性，第二个是经济性。一直以来，软件能力主要由EMS能量管理系统实现。
比如，EMS通过多种通讯（以太网、RS485、CAN 等）方式实时、准确、全面采 集 PCS，BMS，电量表，空调，消防，负载等单元的重要数据。并对采集回来的数据结合系统内部设置数据和控制逻辑进行变换、运算处理，生成显示数据、统计数据、报警信息、遥控指令。
更高一阶，EMS能量管理系统可以对储能系统进行智能调度和优化，根据电网供需情况、能源价格、用户需求等因素，合理安排储能设备的充放电策略，实现对能量的高效利用。
但变流器也可以根据负载需求或电网要求控制输出功率的大小和稳定性。通过对逆变器的控制，可以实现储能系统的功率调节和优化，以满足不同的功率需求。
EMS能量管理系统还可以协调储能系统与可再生能源之间的配合运行。当可再生能源波动性较大时，储能系统可以通过充放电控制来平稳输出电能，提高可再生能源的可靠性和稳定性。
在一些偏远储能电站，比如高原上、孤岛上，如果没有远程监控运维的系统，则储能的运维难度和成本都会极高。
借助云平台的算力，可做很多自动化和智能化的操作，比如利用基于AI的异常检测算法进行实时大数据分析，准确捕捉和识别各种异常，进而进行早期故障预警，确保系统安全；基于大数据准确估计和校验SOC，甚至搞点SOH预测，为精准调度提供基础。
更高级的是，利用云平台的高级分析功能，自动根据电价、负荷、新能源发电的生成调度策略，实现自动、自适应的运行控制，最大化每一个收益机会。
在工商业储能领域，产品以模块化设计为主，有标准柜式和集装箱式两种形态。为了将系统效率和生命周期内的放电量最大化，工商业储能系统需要管控的设备数量多，精细化管控的策略和算法难度更高。
通常来说，工商业储能系统的充放电时间、充放电功率等都通过控制策略实现。储能的经济性与控制策略相关，让系统运行在最优化的效率点，降低电池的容量衰减速率。控制策略还可通过虚拟电厂等路径获取额外收益。
阳光电源、特斯拉、Powin等，首批算法“尝鲜”者
据调研了解，国内外头部集成商都在积极构建自己独有的算法、策略实力。
以特特拉为例，其软件解决方案套件 “ Autonomous Control” 包括：Autobidder、Opticaster、Microgrid Controller。
Powerhub监控平台则与Autonomous Control产品集成形成完整的解决方案，满足典型大型储能项目的复杂运营需求。
Megapack 内置具有Virtual Machine Mode的逆变器可实现提供电网强度的构网动态行为。
通用软件平台为整个特斯拉产品生态系统提供支持，从特特拉最大的储能产品Megapack到由数千个Powerwall组成的虚拟发电厂。
除了储能之外，特斯拉能源软件还支持太阳能、车辆充电以及运营微电网和公用事业规模发电厂所需的非特斯拉资产。
特斯拉的优化软件解决方案套件“ Autonomous Control”由机器学习、预测、优化和实时控制算法组成，用于减少公用事业费用、参与需求响应、微电网控制和批发能源市场竞价。
特斯拉Autonomous Control算法可自动调度能源资产。特斯拉还开发了软件，通过Virtual Machine Mode（虚拟同步机模式）等功能，实现更多可再生能源发电上网。
除了特斯拉，美国系统集成商FlexGen、Powin都较早实现软件层面的覆盖。 Powin基于电池储能系统 (BESS) 开发的StackOS ，可集成到所有的硬件平台（包括 Centipede 和 Powin Pod ）中，可在每个 Powin 站点的本地和云端无缝运行，将数十万个电池电芯转变为一个统一的 BESS。
同样，FlexGen 专有的能源管理软件平台 HybridOS 允许储能所有者部署各种电力市场战略，并将存储解决方案与任何形式的发电相结合。
由于美国市场是世界上最为成熟的集中式电力市场，算力的作用不仅体现在提高储能系统的操作效率和能源利用率上，更在于其能够精确预测能源需求和市场价格变动，从而使储能系统能够在最佳时机存储或释放电力，实现能源成本的最大化降低和经济收益的最大化增加。
阳光电源更是在软件系统上围绕算力、策略技术再度突破，比如，在今年上半年发布了首款深度融合电力电子、电化学和AI技术的电芯预诊断系统iSolarBPS，借助GeneSafe算法集群和AI超算平台，可提前7天主动预警异常、运维提效30%，从电芯到系统实现精细化、智能化健康管理。
在阳光电源的近期签约的7.8GWh中东大单中，将通过智能EMS、BMS系统，确保从电芯到PACK到系统，再到储能电站的高效安全运行。
同样，海博思创、远景储能、天合储能、科陆电子、阿特斯、晶科能源等也专门开发软件算法平台。以海博云系统为例，可以实现储能系统的智能化运营和管理，通过实时监测和大数据分析，可以对系统运行状态进行实时跟踪和监控，及时发现异常并采取相应措施，提高系统的稳定性和可靠性。
工商业微网有望率先实现
软件、算法的实现，带给储能的作用，这已经在海外已经众多场景实现。
乐驾智慧能源联合创始⼈兼CTO常伟表示，现有储能的阶段还是一个组装型的设备。有一些类似的情况，比如传统的手机行业，或者是智能汽车行业。储能设备变得更加智能化，通过大量的数据集成联网，包括设备智能来构建这种新的模式。未来储能应用模式，是趋向于无人储能模式的。
当前，行业痛点在共享电站、虚拟电厂等或将发挥算法仍处于初级发展阶段。有业界人士吐槽，尽管众多设备商的云平台界面都很“漂亮”，但是真正能够起到的作用，跟工商业储能要发挥的价值大相径庭。
没有数据规模的算法基本上都是“镜中月、水中花”。
针对哪个场景有望最快实现？有业界人士表示，微网最有望成为策略、算法的“尝鲜”地。一般来说，一个微网可以涉及储能系统的EMS管理、发电和新能源发电的控制、风电和光伏的管理、用户负载和电网交互的管理以及充电桩控制。
微网算法只对整个用户侧的微网进行优化，而不是整个电网的调度优化。在目前条件下，运用微网中的算法最有望发挥出作用。
微网的算法不仅可解决微网应用场景中的管理问题，包括可再生能源接入和预测、电力市场辅助调度的预测、储能充放电调度策略和储能系统成本模型的数学模型，还可以通过数学模型生成调度方案，实现整个微网系统的最大化收益。
业界人士谈到，伴随算法、策略在工商业微网大规模推广，未来工商业储能在虚拟电厂等加持下也将迎来自己的“高光时刻”。
来源：高工储能
