中國儲能網(wǎng)訊：在廈門大學翔安校區(qū)能源學院樓內(nèi)，一臺臺基于先進電源、負載構(gòu)成的小型微電網(wǎng)系統(tǒng)悄然運轉(zhuǎn)。沒有隆隆作響的機房，也沒有縱橫交錯的電纜，整個實驗室的供電系統(tǒng)正通過一套精密的“智慧大腦”實現(xiàn)無縫協(xié)同。這是廈門大學能源學院鄭志鋒教授團隊與廈門科華數(shù)能科技有限公司聯(lián)合打造的先進儲能技術(shù)集成設(shè)施創(chuàng)新平臺，運行一年來，這座以智能管理系統(tǒng)為核心的“能源方舟”，以多項突破性技術(shù)重新定義分布式智能電力系統(tǒng)的安全與效率。
儲能技術(shù)集成設(shè)施創(chuàng)新平臺。受訪者供圖
智控“四源協(xié)同”
整套電力系統(tǒng)由接入樓頂?shù)?0千瓦光伏平臺和功率為200千瓦、儲能容量為430千瓦時的儲能系統(tǒng)以及自主設(shè)計的智能管理系統(tǒng)構(gòu)成。
“如果說光伏平臺是‘主奏’，儲能系統(tǒng)是‘蓄能池’與‘穩(wěn)定器’，那我們自主設(shè)計的智能管理系統(tǒng)則是最關(guān)鍵的‘核心大腦’?！痹擁椖控撠熑?、廈門大學能源學院教授鄭志鋒介紹，該平臺實時優(yōu)化分配光伏產(chǎn)生的每一度綠電，優(yōu)先滿足用戶日常需求，并將富余能量和夜間低價谷電智能存入儲能系統(tǒng)。在光伏出力不足或市電異常時，系統(tǒng)可自動切換供電模式，改為儲能單元或柴油發(fā)電工作，形成無縫銜接的能源保障。
此外，該平臺不僅實現(xiàn)了光伏、市電、電化學儲能、柴油發(fā)電四源協(xié)同，還具備高度兼容性，可接入燃料電池、液流電池甚至超級電容器等新的能源模塊，降低對傳統(tǒng)電網(wǎng)的依賴。在極端場景測試中，平臺還展現(xiàn)出驚人的穩(wěn)定性。當模擬市電中斷且無光照時，系統(tǒng)迅速切換至離網(wǎng)模式，通過儲能、柴油發(fā)電機和V2G充電樁構(gòu)建的“微型電網(wǎng)”，可獨立支撐實驗室關(guān)鍵設(shè)備運行超8小時。
鄭志鋒介紹，該平臺不僅是一個用能單元，已成為一個可調(diào)度、可響應(yīng)的虛擬電廠節(jié)點。在并網(wǎng)時，它留有接口可以參與學校內(nèi)能源需求響應(yīng)，實現(xiàn)應(yīng)急電能調(diào)度；在離網(wǎng)時，它又能迅速重組微電網(wǎng)系統(tǒng)，維持樓宇和平臺供電穩(wěn)定?！斑@種自主運行及調(diào)控能力，大幅提升用戶的能源安全感，也為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)中廣泛接入、靈活互動的分布式智慧能源體系提供了關(guān)鍵技術(shù)與實踐支撐。”
自主消納實現(xiàn)節(jié)能運行
考慮到當前多元化的充電需求，該平臺設(shè)計的充電區(qū)不僅支持新能源轎車和電動自行車，還預(yù)留了接口可以接入新能源貨車或無人機等新能源設(shè)備，未來還可結(jié)合電力市場交易，實現(xiàn)按需充電；配合V2G充電樁，還可實現(xiàn)按需放電。充電過程中，系統(tǒng)通過實時采集電池各項等參數(shù)，生成個性化電池診斷報告，同時為優(yōu)化電池管理算法積累海量數(shù)據(jù)，為電池安全、壽命和效率管理設(shè)立了新標桿。
傳統(tǒng)設(shè)備中，充放電產(chǎn)生的熱量和電能往往被直接耗散，造成巨大浪費。在該平臺中，團隊自主設(shè)計的高效逆變回饋裝置，能將電池簇釋放的電能精準回收到儲能系統(tǒng)中，實現(xiàn)“放電即充電”的閉環(huán)。在這一過程中，智能算法充當系統(tǒng)的實時優(yōu)化與調(diào)度中心，精準計算并平衡多方需求，并智能分配可調(diào)功率，將“放電”過程從純粹能耗轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)“充電”過程，顯著提升整體能效。
鄭志鋒表示，該平臺作為一個多能源接入的備用基站與智能微電網(wǎng)系統(tǒng)，可在災(zāi)害導致電網(wǎng)中斷時，快速切換為應(yīng)急電源模式，為通信設(shè)備、安防系統(tǒng)等關(guān)鍵設(shè)施提供緊急電力。廈門大學這一基于智能微電網(wǎng)的先進儲能技術(shù)系統(tǒng)創(chuàng)新平臺的建成，不僅為清潔能源高效利用、電池全生命周期管理、多源智慧接入、高壓直流系統(tǒng)安全方面提供了集研發(fā)、驗證、示范于一體的高水平平臺，更以其系統(tǒng)性的解決方案，為我國新型電力系統(tǒng)建設(shè)和能源安全戰(zhàn)略貢獻了“廈大智慧”，打造出可復制、可推廣的“校園方舟”范式。
