中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：3月23日，由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)主辦并聯(lián)合500余家機(jī)構(gòu)共同支持的第十五屆儲(chǔ)能大會(huì)暨展覽會(huì)（簡稱“CIES2025”）在杭州國際博覽中心召開。
CIES大會(huì)以“綠色、數(shù)智、融合、創(chuàng)新”為主題，針對儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)等重點(diǎn)、熱點(diǎn)、難點(diǎn)問題展開充分探討，分享可持續(xù)發(fā)展政策機(jī)制、資本市場、國際市場、成本疏導(dǎo)、智能化系統(tǒng)集成技術(shù)、供應(yīng)鏈體系、商業(yè)模式、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、示范項(xiàng)目應(yīng)用案例、新產(chǎn)品以及解決方案的普及和規(guī)?；こ虘?yīng)用。
在3月24日上午進(jìn)行的數(shù)智化工商業(yè)儲(chǔ)能解決方案與商業(yè)案例專場中，國網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院電池管理專職汪湘晉做了題為《光儲(chǔ)一體化系統(tǒng)數(shù)智化關(guān)鍵技術(shù)分析》的主題報(bào)告演講。
以下內(nèi)容根據(jù)大會(huì)發(fā)言整理提煉，僅供參考。
國網(wǎng)浙江省電力有限公司電力科學(xué)研究院電池管理專職汪湘晉
感謝大家，我是來自國網(wǎng)浙江電科院的汪湘晉，我分享的主題是光儲(chǔ)一體化系統(tǒng)的數(shù)智化關(guān)鍵技術(shù)分析，主要內(nèi)容是我們對目前AI大發(fā)展情況下，如何應(yīng)用這些AI技術(shù)，融入整個(gè)光儲(chǔ)一體化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)字化提升。
我分享的內(nèi)容分為三個(gè)方面：第一，工商業(yè)光儲(chǔ)發(fā)展現(xiàn)狀。目前工商業(yè)光儲(chǔ)處于快速發(fā)展的階段，隨著136號(hào)文等各種新的政策出來以后，在新的政策和新的人工智能技術(shù)發(fā)展情況下，光儲(chǔ)系統(tǒng)也將出現(xiàn)一些新的技術(shù)發(fā)展方向，我們要考慮系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)和快速部署，相應(yīng)的智能能源管理與動(dòng)態(tài)的策略優(yōu)化，以及商業(yè)模式創(chuàng)新和相關(guān)增值服務(wù)，包括我們設(shè)備的智能運(yùn)維和智能效率提升等方面。
下面我來介紹對于光儲(chǔ)系統(tǒng)數(shù)字化轉(zhuǎn)型過程當(dāng)中的特點(diǎn)思考。我們認(rèn)為光儲(chǔ)系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)行中需要解決的以下五個(gè)關(guān)鍵問題：
一是規(guī)劃階段，我們要明確到底要配多大容量，如何配備這些儲(chǔ)能，多大容量來實(shí)現(xiàn)投資最大化。
二是隨著電力市場，目前不同的功能應(yīng)用豐富，我們應(yīng)該應(yīng)用什么樣組合功能來提升收益，來匹配電力市場環(huán)境。
三是具體收益到底如何測算。
四是運(yùn)行策略如何制定，要根據(jù)相應(yīng)市場規(guī)則和儲(chǔ)能狀態(tài)進(jìn)行相繼運(yùn)行策略制定。
五是運(yùn)維階段要考慮設(shè)備如何實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)維管控。
我們也針對規(guī)劃設(shè)計(jì)和設(shè)備運(yùn)維和運(yùn)行調(diào)控三個(gè)階段總結(jié)了相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)。我們作為業(yè)主比較關(guān)注的在運(yùn)行調(diào)控方面，更多的要結(jié)合高精度，多尺度的預(yù)測，不只是實(shí)現(xiàn)光伏預(yù)測，在此基礎(chǔ)上要考慮多類型電力市場下負(fù)荷功能進(jìn)行相應(yīng)的策略優(yōu)化和能量管理。同時(shí)在我們設(shè)備運(yùn)維方面，剛才各位專家也提到考慮安全性，以及我們用戶側(cè)的工商業(yè)儲(chǔ)能實(shí)際成本和可執(zhí)行性的角度，我們更多的要考慮到相應(yīng)的設(shè)備狀態(tài)，健康狀態(tài)評(píng)估，異常檢測、故障預(yù)警，以及相應(yīng)的運(yùn)維仿真和我們運(yùn)維輔助決策，從這一方面來提升我們用戶側(cè)的安全和效率。
同時(shí)，我們總結(jié)了從過去傳統(tǒng)的技術(shù)特性，轉(zhuǎn)變到當(dāng)前新的需求方面的思考。
首先在規(guī)劃設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)的規(guī)劃定容是針對一些典型的功能場景開展簡單的充放電收益或者說簡單的測算，隨著現(xiàn)在AI技術(shù)和不同運(yùn)行場景越來越多的情況下，我們需要更多的考慮多元運(yùn)行場景，要融合市場數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)典型場景的生成仿真，在前期做更為詳細(xì)的規(guī)劃。優(yōu)化目標(biāo)的角度，我們也是從單純的經(jīng)濟(jì)性，拓展到考慮設(shè)備的非線性的壽命特性進(jìn)行建模，在經(jīng)濟(jì)壽命的協(xié)同最優(yōu)的角度進(jìn)行相應(yīng)優(yōu)化。傳統(tǒng)的優(yōu)化，是一個(gè)靜態(tài)規(guī)劃模型，基于傳統(tǒng)的人工經(jīng)驗(yàn)，開展基于歷史數(shù)據(jù)，進(jìn)行現(xiàn)有政策或者說市場進(jìn)行相應(yīng)的規(guī)劃?？紤]到現(xiàn)在大模型帶來的推理能力提升以后，未來需要通過大模型或者其他的AI技術(shù)手段，來對我們未來的潛在政策，市場進(jìn)行相應(yīng)的評(píng)估和分析，在我們的規(guī)劃配置過程中，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)匹配最新的政策和市場。
運(yùn)行調(diào)控方面，我們認(rèn)為有三個(gè)方面的新的技術(shù)特征，傳統(tǒng)技術(shù)是針對典型的運(yùn)行功能，以電價(jià)導(dǎo)向，制定經(jīng)驗(yàn)性專家策略。未來情況下，需要根據(jù)預(yù)測數(shù)據(jù)，包括實(shí)時(shí)電價(jià)數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)優(yōu)化，這也是一個(gè)未來趨勢。同時(shí)隨著現(xiàn)在整個(gè)運(yùn)營的系統(tǒng)、集群越來越大的情況下，需要從傳統(tǒng)的只關(guān)注單一的光儲(chǔ)系統(tǒng)運(yùn)行優(yōu)化，來擴(kuò)充到通過虛擬電場聚合以后區(qū)域協(xié)同優(yōu)化。同時(shí)，運(yùn)行控制架構(gòu)也要從傳統(tǒng)集中式運(yùn)行架構(gòu)，考慮到在用戶側(cè)實(shí)際的可部署性，通過應(yīng)用輕量化AI終端，融合云邊算力模型，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)高效運(yùn)行控制。
在運(yùn)維方面，前面各位專家提到了，要在大數(shù)據(jù)上面進(jìn)行相應(yīng)的更新，基于傳統(tǒng)的電壓、電流、溫度等數(shù)據(jù)，加強(qiáng)多模態(tài)采集技術(shù)的應(yīng)用，融合電氣熱聲，甚至壓力采集數(shù)據(jù)，開展相應(yīng)得更為精細(xì)化的設(shè)備建模，從我們純電角度進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，對我們電化學(xué)特性進(jìn)行更為準(zhǔn)確的分析。同時(shí)也是從傳統(tǒng)的被動(dòng)的人工運(yùn)維，基于多模態(tài)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，構(gòu)建多維度的健康狀態(tài)評(píng)價(jià)模型，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)預(yù)警。在專家經(jīng)驗(yàn)運(yùn)維方面，儲(chǔ)能作為目前的新型設(shè)備，尤其是在我們工商業(yè)現(xiàn)場，運(yùn)維人員經(jīng)驗(yàn)并不是特別足，未來需要融入基于過去歷史的典型數(shù)據(jù)，基于專家經(jīng)驗(yàn)形成可推理的專家AI智能模型，來指導(dǎo)運(yùn)維決策。以上是我們對于未來技術(shù)發(fā)展方向方面的思考。
在數(shù)智化技術(shù)方面，我們也做了一些工作，我們團(tuán)隊(duì)在三個(gè)技術(shù)方向上，做的一些技術(shù)攻關(guān)和產(chǎn)品介紹。首先是儲(chǔ)能規(guī)劃設(shè)計(jì)軟件，這個(gè)軟件我們一直在持續(xù)開發(fā)，隨著AI技術(shù)上來以后，我們對系統(tǒng)進(jìn)行不斷迭代升級(jí)。主要做的功能是儲(chǔ)能的優(yōu)化配置和運(yùn)行優(yōu)化，優(yōu)化配置主要是在儲(chǔ)能的前期規(guī)劃，通過我們的一些測算優(yōu)化得到儲(chǔ)能容量功率和相應(yīng)配置方案，進(jìn)行全壽命周期經(jīng)濟(jì)性分析。運(yùn)行優(yōu)化主要是指導(dǎo)儲(chǔ)能的多功能最優(yōu)運(yùn)行，我們從日前角度提出相應(yīng)的響應(yīng)策略和運(yùn)行方案，主要是針對儲(chǔ)能在不同場景下的復(fù)合功能應(yīng)用，開展最優(yōu)運(yùn)行策略優(yōu)化。此外，還具有靈敏度分析功能，主要是通過改變不同的參數(shù)，來分析我們策略和配置方案的可行性和未來的經(jīng)濟(jì)性。這里面包括我們典型功能選取，我們對于用戶側(cè)、源側(cè)和網(wǎng)側(cè)相應(yīng)的規(guī)劃進(jìn)行相應(yīng)的測算。能夠?qū)Φ湫腿者\(yùn)行曲線進(jìn)行詳細(xì)地分析，包括全生命周期的現(xiàn)金流分析。
運(yùn)行調(diào)控方面，建立了智慧光伏的全景效能平臺(tái)，主要功能是實(shí)現(xiàn)我們多尺度的預(yù)測，包括我們分布式光伏的短期，超短期的功率預(yù)測，在這個(gè)基礎(chǔ)上我們能夠?qū)崿F(xiàn)分布式光伏集群功率預(yù)測，同時(shí)我們也是具備多時(shí)間尺度的全景態(tài)勢感知。目前這個(gè)平臺(tái)已經(jīng)接入了省內(nèi)600余座分布式光伏電站，通過此平臺(tái)，能夠支撐電網(wǎng)調(diào)度等功能，后續(xù)也會(huì)提供相應(yīng)的分布式光伏的智慧運(yùn)維解決方案等一系列功能。
這里重點(diǎn)介紹面向“雙碳”目標(biāo)點(diǎn)線面分布式光伏的預(yù)測體系，從傳統(tǒng)的分布式光伏單站點(diǎn)預(yù)測，我們通過集群聚合的分析模式，我們也不斷拓展到臺(tái)區(qū)預(yù)測，10KV線路級(jí)預(yù)測，以及整個(gè)區(qū)域的預(yù)測。預(yù)測的時(shí)間段也包括超短期，短期，中期等不同的時(shí)間尺度?；诙鄷r(shí)間尺度預(yù)測模型，提出了輕量化分布式光伏預(yù)測的云服務(wù)解決方案。通過應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)面向用戶的規(guī)范化的快速部署，通過云服務(wù)體系，可以實(shí)現(xiàn)可持續(xù)，可動(dòng)態(tài)的更新，整體的預(yù)測精度優(yōu)于國標(biāo)三到五個(gè)點(diǎn)。
在實(shí)現(xiàn)了預(yù)測基礎(chǔ)上，我們開發(fā)了光儲(chǔ)系統(tǒng)的能量管理系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)目前也是和交通集團(tuán)進(jìn)行合作，主要是在服務(wù)區(qū)進(jìn)行相應(yīng)運(yùn)行管控，在保證充電成本最低的情況下，能夠?qū)崿F(xiàn)多主體經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)。這涉及博弈的優(yōu)化過程，我們通過多主體合作的利益協(xié)同優(yōu)化模型，實(shí)現(xiàn)了這個(gè)功能。
最后是我們儲(chǔ)能電站數(shù)字孿生系統(tǒng)，這是針對智能運(yùn)維進(jìn)行相應(yīng)的功能開發(fā)，主要也是依托我們的建模仿真技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多物理場的仿真，包括電氣熱多物理場的仿真，同時(shí)開展相應(yīng)的大數(shù)據(jù)分析和物聯(lián)網(wǎng)主數(shù)據(jù)管理工作，主要實(shí)現(xiàn)功能，包括多維狀態(tài)估計(jì)，安全態(tài)勢感知，我們的智能高效運(yùn)維。
這里面重點(diǎn)介紹的是云邊協(xié)同體系，邊端是儲(chǔ)能實(shí)際的站點(diǎn)，在站點(diǎn)內(nèi)對于狀態(tài)評(píng)估需求是非常高，需要具備高實(shí)時(shí)性的狀態(tài)評(píng)估。而實(shí)際上邊端設(shè)備屬性，是低算力和小內(nèi)存的現(xiàn)狀，因此，需要通過云端數(shù)字孿生體大算力和高內(nèi)存，對我們邊端不友好場景預(yù)測精度進(jìn)行相應(yīng)的提升和補(bǔ)充。以下是我們整個(gè)系統(tǒng)的界面，通過三維可視化界面，實(shí)現(xiàn)了電艙的多物理場仿真，包括多維運(yùn)行信息的采集，以及未來的狀態(tài)預(yù)測。
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