引言

　　近年來隨著鉛碳蓄電池成本降低，基于鉛碳蓄電池的儲能電站已具有商業開發價值，在峰谷電價差大的地方已大規模建設、投運。儲能作為一種新型的能源利用方式，各投資主體對其掌握不夠，極易造成其理論收益與實際收益的巨大差異。如何提高電站的收益成為各個電站研究的重點。本文介紹了影響儲能電站收益的一些現象，通過分析提出了解決方案，以達到提高收益的目的。

　　1電池一致性差對儲能電站收益的影響

　　電池組容量符合“木桶原理”,最差的那塊電池的容量決定整個電池組的能量。為防止電池過充過放，放電時，當最低單體電壓達到放電截止電壓時，電池管理系統將使整個電池組停止放電：充電時，當最高單體電壓觸及充電截止電壓時，電池管理系統將使整個電池組停止充電。當大量電池串聯，以相同的電流充放電使用時，容量小的電池始終在滿充滿放，容量大的電池卻一直使用部分容量，整個電池組的容量總有一部分處于閑置狀態，資源不能充分利用。

　　以某儲能電站250kw儲能變流器（PCs）為例，其直流母線并聯接入四組電池，每組電池組由312塊2V、1000Ah鉛碳蓄電池串聯組成，其中任一蓄電池異常或故障都將導致整臺PCs的限功率或停機。如PCs提前1h結束放電，將損失250×0.7=175元收益（0.7為峰谷差價，這里的峰谷差價并非電網峰谷差價，而是儲能電站投資方與用戶之間簽訂的峰谷差價，一般低于電網峰谷差價，相當于將一部分收益分享給用戶，各個儲能電站的峰谷差價存在一定的差異）。當有一塊蓄電池有問題時也將使蓄電池充電提前結束，蓄電池充電不足會導致放電時長達不到理想放電時間8h。一塊蓄電池的問題將影響整個電站的收益，降低儲能電站的效率，大幅減少儲能電站的收益，增加運維、財務、管理等成本，使電站的回收期延長。同時，性能差的蓄電池劣化速度會加快，進而加速整組蓄電池的劣化，形成惡性循環。

　　現階段主要的解決方法：（1）提高蓄電池生產工藝水平，保證同一批次產品的一致性：（2）在鉛碳蓄電池出廠時對蓄電池做一致性試驗，篩選一致性好的蓄電池編組并做好記錄：（3）現場安裝時按照蓄電池出廠時的一致性編號進行安裝驗收，杜絕將一致性不好的電池編為一組：（4）在電站運維期間及時更換性能差的電池：（5）檢查BMS系統的均衡功能是否正常投入：（6）嚴格按照蓄電池保養手冊對蓄電池進行定期保養：（7）及時更換漏液、鼓包等異常蓄電池。

　　2電池管理系統（BMM）異常對儲能電站收益的影響

　　由于BMS可以直接控制PCS,所以當BMS異常或故障時將直接導致PCS限功率或停機。現場BMS的主要問題是蓄電池測溫探頭損壞、電壓測試線損壞、蓄電池信息采集單元故障、BMS保護定值整定錯誤、直流斷路器性能不可靠導致誤跳閘、蓄電池連接條設計選型不合理導致蓄電池溫度高、直流電纜絕緣損壞導致絕緣下降甚至短路的嚴重事件等，這些故障都將導致BMS向PCS發限功率或停機指令。

　　上述問題主要解決方案：（1）嚴把設備選型關，一定要在價格合理的前提下選擇質量好、工藝優異的廠家，不能因一味追求降建設成本而增加運維成本，要全生命周期考慮電站的成本與收益。（2）要嚴把安裝關，測溫探頭、電壓測試線、電纜以及其他一些電子設備等極易損壞的物品在現場安裝時一定要做好保護，規范安裝。（3）蓄電池連接條要按規定力矩安裝，力矩過大容易損壞蓄電池極柱，力矩過小容易使蓄電池極柱與連接條的接觸電阻增大導致發熱甚至蓄電池起火。在投產后要定期對蓄電池連接條溫度進行測試并與蓄電池采集溫度對比，此方法既可用來判斷連接條是否連接緊密，也可用來判斷蓄電池溫度采集是否正常。（4）加強調試、試運期的設備管理，設備試驗、試運按規程嚴格執行，試驗數據要及時記錄、保存，發現異常要分析原因并及時處理。

　　3能量管理系統（EMM）異常對儲能電站收益的影響

　　EMS是針對電池儲能系統研發的軟件平臺，可對廠站的一次設備、二次設備、數據通信設備進行實時管理、維護和監控，是整個電站的神經中樞。其強大的分析功能、完善的故障報警，可有效解決廠站通信中存在的各廠家通信規約不同并使用各自的監控管理程序等導致的管理混亂問題，從而實現合理、規整的統一監視和管理，達到提高廠站自動化管理水平、保障電站安全、可靠、穩定運行的目的。現階段EMS主要問題是系統死機，導致死機的具體原因主要包括：系統軟件不穩定：一些EMS安裝在集裝箱內，通風散熱條件不好，導致設備溫度高：PCS工作時諧波大，電站抗干擾能力不足等。EMS運行不穩定將導致PCS停機，影響PCS充放電策略的執行。

　　上述問題的主要解決方案：（1）繼續完善軟件的開發，提高軟件的可靠性：（2）集裝箱內的EMS系統要考慮散熱問題，必要時要增加空調制冷：（3）電站的抗干擾措施要完善，使用帶屏蔽層抗干擾通信線，在干擾嚴重的情況下可以增加磁環或改用光纖通信。

　　4空調系統運行不正常對儲能電站收益的影響

　　蓄電池正常運行需在一定的溫度內，溫度太低和太高均會影響其工作效率甚至導致安全事件（例如著火、爆炸等）。采用智能溫度控制系統，既可以減少站用電，又可以保證系統的安全高效運行。空調的啟停不光要參考環境溫度，還要根據蓄電池的特性、溫度、季節、安裝位置等綜合考慮。空調的定期維護、保養可大幅提高其可靠性。

　　5前期調研不充分對儲能電站收益的影響

　　鉛碳儲能電站的主要收益來自于削峰填谷，如果前期對用戶的用電情況調研不充分，盲目擴大電站容量，會導致設備利用率低：而電站容量小則會導致單位成本高的問題。江蘇某鉛碳儲能電站由于容量超過用戶需求，在充電時受限于變壓器容量不能充滿，造成設備效率低，資產閑置。由于用戶的用電變化受市場變化影響較大，只調研一年的數據并不充分，畢竟儲能電站的設計壽命是10年，所以在考慮電站容量時最好結合用戶之前三年的數據和以后的市場預測情況綜合分析。

　　6取得的成果

　　通過對新建電站從前期可研、設備選型、設計、安裝、調試、試運行等各環節加強管理，加上管理、技術人員經驗的積累，儲能電站的運行可靠性大幅提高，收益得到保證，運行收益幾乎接近設計收益，電站收益較先期投產電站提高10%:對已投產電站的改造也使電站收益大幅提高，大約為5%。

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