引言：能源轉型的新機遇

安科瑞 耿笠 187-6150-0144

在“雙碳”目標的推動下，可再生能源的快速發(fā)展為能源系統(tǒng)帶來了新的挑戰(zhàn)與機遇。分布式光伏的普及使得電力供應更加清潔，但其波動性和間歇性也給電網(wǎng)穩(wěn)定運行帶來了壓力。如何利用分布式光伏與儲能系統(tǒng)，實現(xiàn)能源的靈活調度與優(yōu)化管理？虛擬儲能系統(tǒng)（Virtual Energy Storage System, VESS）與分布式光伏儲能的協(xié)同優(yōu)化，正成為行業(yè)關注的焦點。

1.什么是虛擬儲能系統(tǒng)？

虛擬儲能系統(tǒng)（VESS）是一種通過智能算法和需求側管理技術，將分散的、可調節(jié)的電力負荷（如空調、電動汽車、工業(yè)設備等）聚合起來，模擬傳統(tǒng)儲能電池的充放電行為，從而提供靈活的電力調節(jié)能力。相較于物理儲能，VESS具有投資成本低、響應速度快、資源利用率高等優(yōu)勢。

2.分布式光伏+儲能的挑戰(zhàn)與機遇

分布式光伏發(fā)電受天氣影響較大，容易出現(xiàn)供需不匹配的情況。傳統(tǒng)解決方案是搭配物理儲能（如鋰電池），但高昂的初始投資和有限的壽命制約了其大規(guī)模應用。而虛擬儲能系統(tǒng)的引入，可以與物理儲能形成互補，通過需求側響應、負荷轉移等方式，提升系統(tǒng)的經(jīng)濟性和穩(wěn)定性。

協(xié)同優(yōu)化的核心價值

提高光伏消納率：通過VESS的動態(tài)調節(jié)，減少棄光現(xiàn)象，利用可再生能源。

降低儲能投資成本：減少對物理儲能的依賴，優(yōu)化資源配置，提高整體經(jīng)濟性。

增強電網(wǎng)靈活性：快速響應電網(wǎng)需求，參與調峰填谷、頻率調節(jié)等輔助服務。

提升用戶收益：通過峰谷電價套利、需求響應補貼等方式，降低用電成本。

3.應用場景與案例

3.1工業(yè)園區(qū)能源管理

在工業(yè)園區(qū)，分布式光伏+儲能+VESS的協(xié)同模式可以優(yōu)化生產(chǎn)用電，降低峰值負荷，減少電費支出。例如，某工業(yè)園區(qū)通過虛擬儲能調度空調、水泵等柔性負荷，年節(jié)省電費超20%。

3.2微電網(wǎng)與智能社區(qū)

在微電網(wǎng)中，虛擬儲能可以與戶用光伏、家用儲能電池協(xié)同運行，實現(xiàn)社區(qū)內能源的自給自足和優(yōu)化交易。

3.3電力市場輔助服務

VESS可以聚合大量分布式資源，參與電力市場的調頻、備用等服務，為運營商創(chuàng)造額外收益。

安科瑞虛擬儲能系統(tǒng)與分布式光伏儲能協(xié)同優(yōu)化解決方案

AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺采用B/S架構，滿足分布式電源、儲能裝置以及電動汽車充換電設施等接入和協(xié)調控制需求。平臺采用“1+N”設計，可以接入數(shù)量眾多的新能源場站數(shù)據(jù)，將分布式電源、儲能系統(tǒng)、可控負荷、電動汽車充電樁聚合在一起，結合發(fā)電預測、負荷預測、電價波動、電網(wǎng)調度指令等情況，靈活調整微電網(wǎng)控制策略并下發(fā)給儲能、可調負荷等系統(tǒng)，采用“云-邊-端”協(xié)同策略控制，保障配電網(wǎng)穩(wěn)定運行。

圖1AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺云邊端產(chǎn)品體系

終端設備控制策略是現(xiàn)場設備在并網(wǎng)、離網(wǎng)狀態(tài)下的運行策略，包括有功功率/無功功率控制、電壓/頻率控制、至大功率追蹤、虛擬同步發(fā)電機慣量模擬等多種策略，由儲能變流器、光伏逆變器、充電樁等設備提供；

邊端協(xié)調控制策略是本地ACCU-100協(xié)調控制器或Acrel-2000MG能量管理系統(tǒng)執(zhí)行的能源策略，包括新能源消納、防逆流控制、峰谷套利、柔性擴容、需量控制、限電模式等等，這些策略可以在本地執(zhí)行；

云端優(yōu)化控制策略是AcrelEMS3.0平臺基于發(fā)電預測、負荷預測、電價波動以及虛擬電廠平臺的調度指令而做出的策略優(yōu)化，這些策略下發(fā)給本地協(xié)調控制器或能量管理系統(tǒng)來執(zhí)行。

圖2平臺架構

4.1AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺主要功能：

圖2 AcrelEMS3.0智慧能源管理平臺功能界面

?綜合監(jiān)控：實現(xiàn)配電網(wǎng)配電室、光伏系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、負荷、充電樁、環(huán)境數(shù)據(jù)的采集、監(jiān)測、可視化展示、異常告警、事件查詢、報表統(tǒng)計等功能；

?智能控制：協(xié)同光伏、儲能、負載等多種能源主體，動態(tài)規(guī)劃智能策略，實現(xiàn)儲能、光伏協(xié)調控制，比如計劃曲線、削峰填谷、防逆流、新能源消納、需量控制等；

?能源分析：具備微電網(wǎng)能耗及效益分析、微電網(wǎng)經(jīng)濟運行分析、多維度電量分析，并進行日、月、年能源報表統(tǒng)計；

?功率預測：以歷史光伏輸出功率和歷史數(shù)值天氣數(shù)據(jù)為基礎，結合數(shù)值天氣預報數(shù)據(jù)和光伏發(fā)電單元的地理位置，采用深度學習算法建立預測模型庫，實現(xiàn)光伏發(fā)電的短時和超短時功率預測，并經(jīng)進行誤差分析；同時對微電網(wǎng)內所有負荷，基于歷史負荷數(shù)據(jù)，通過大數(shù)據(jù)分析算法，預測負荷功率曲線。

?優(yōu)化調度：根據(jù)分布式能源發(fā)電預測、負荷預測結果，并結合分時電價、電網(wǎng)交互功率及儲能約束條件等因素，以用電成本低或碳排放低為目標，建立優(yōu)化模型，采用深度學習算法解析微電網(wǎng)運行功率計劃，系統(tǒng)通過將功率計劃進行分解，實現(xiàn)對光伏、儲能、充電樁的優(yōu)化控制。

4.2配套產(chǎn)品

4.2.1監(jiān)測治理產(chǎn)品

4.2.2微電網(wǎng)控制箱

微電網(wǎng)能量管理控制箱Acrel-2000MG/B是一款集監(jiān)控與能量管理功能于一體的智能化平臺，它支持光伏、儲能、風機等 分布式能源設備的接入，能夠實現(xiàn)全天候的數(shù)據(jù)采集與分析，并實時監(jiān)測系統(tǒng)運行狀態(tài)及設備健康狀況。該系統(tǒng)旨在實現(xiàn)經(jīng)濟 優(yōu)化運行，通過智能算法動態(tài)調整能源分配，從而最大化可再生能源的利用率。它支持削峰填谷、平滑負荷，有助于提升電網(wǎng)穩(wěn)定性與設備效率，并降低供電成本。

微電網(wǎng)能量管理控制箱 微電網(wǎng)能量管理控制箱

Acrel-2000MG/B1（戶內） Acrel-2000MG/B2（戶外）

4.2.3協(xié)調控制器

接口參數(shù)：8路485串口，2路CAN，1*HDMI，4*千兆網(wǎng)口，6路DI，6路DO，4G+GPS

策略管理：防逆流、計劃曲線、削峰填谷、需量控制、有功/無功控制、光儲協(xié)調等，并支持策略定制;

系統(tǒng)安全：基于不可信模型設計的用戶權限，防止非法用戶侵入；基于數(shù)據(jù)加密與數(shù)據(jù)安全驗證技術，采用數(shù)據(jù)標定與防篡改機制，實現(xiàn)數(shù)據(jù)固證和可追溯；

運行安全：采集分析包括電池、溫控及消防在內的全站信號與測量數(shù)據(jù)，實現(xiàn)運行安全預警預測。

5.結語

虛擬儲能系統(tǒng)與分布式光伏儲能的協(xié)同優(yōu)化，不僅能夠提升能源利用效率，還能降低碳排放，推動綠色能源的高質量發(fā)展。對于企業(yè)、園區(qū)、電網(wǎng)運營商而言，這是一次降本增效的機會；對于社會而言，這是邁向可持續(xù)未來的重要一步。

審核編輯 黃宇