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储能知识课堂 | 解析工商业储能系统效率
2024-12-20
在工商业领域，储能系统正发挥着日益关键的作用，而系统效率是衡量其性能优劣的核心指标之一。尤其对于利用峰谷差价套利实现收益的企业来讲，储能系统效率直接关系到企业的经济效益和投资回报期。
储能系统转换效率计算公式
根据GB/T 51437-2021《风光储联合发电站设计标准》：储能装置效率应根据电池效率、功率变换系统效率、电力线路效率、变压器效率等因素按下式计算：
Φ=Φ1×Φ2×Φ3×Φ4
Φ1：电池效率，储能电池完成充放电循环的效率，即电池本体放出电量与充入电量的比值。除了电池本身的特性以外，电池的效率也和电池使用过程中的充放电深度（DOD）、充放电倍率以及电池的温度等因素密切相关;
Φ2：功率变换系统效率，包括整流效率和逆变效率；
Φ3：电力线路效率，考虑交直流电缆双向输电损耗后的效率；
Φ4：变压器效率，考虑变压器双向变压损耗后的效率。
如何判断储能系统转换效率高低？
最直接明了的方法就是查看系统运行的充放电数据，但选型前期该如何判断，我们主要从以下几个方面进行分析。
1、设备选型
电池：对电池能耗影响最大的是电池内阻，电池内阻越低，能耗越小，除此之外，还需评估充放电效率、循环寿命等各项电池性能指标。
PCS：PCS损耗主要由功率开关器件产生，主要评估硬件设计，包括电路拓扑结构、开关器件选型、控制策略等，优选高效率、高功率因数、低谐波的设备。
2、系统集成设计
散热设计：电池在常温下运行效率最高（一般是25℃左右），温度过高或过低都会导致电池效率的降低，合理的散热设计可以将电池维持在适宜的工作温度范围内，从而提高系统效率。
电路布局和电气连接：电流通过电缆、开关设备和电气连接部分时会产生电阻发热损耗，模块化、紧凑化设计能减少线缆使用，降低能量损耗，同时评估系统集成过程中铝巴、铜排、线缆的载流面积，焊接、端子等部位的加工及连接方式等等，所以，设计合理的电路布局、电气连接及优良的加工工艺，可以减少线路电阻和能量损失，从而提高系统的整体效率。
3、EMS管理策略
储能系统的EMS管理策略也会影响到系统的整体效率。一个智能的EMS系统，能够根据天气情况、电网的峰谷电价时段、电池的SOC状态以及用户的用电负荷情况，智能定制储能系统的充放电策略，实现储能系统与用电负载的协同优化，提高系统的综合能效。
4、运维管理
建立储能系统数据监测平台，实时采集系统运行数据，对数据进行深入分析，做好故障排查，找出影响系统效率的关键因素，并采取相应的优化措施。
定期对储能系统进行维护检查，及时更换老化或损坏的部件，确保系统始终保持良好的运行状态。
当然，除了储能系统转换效率，还有一个电站综合效率的说法，根据GB/T 36549-2018《电化学储能电站运行指标及评价》的定义：储能电站综合效率应为评价周期内，储能电站生产运行过程中上网电量与下网电量的比值，即：综合效率=评价周期内储能电站向电网输送的电量总和÷储能电站从电网接受的电量总和。所以，综合效率计算公式，除了要计算储能系统交直流转换效率外，还要减掉辅助设备功率损耗，比如空调、消防系统、照明系统、监控、报警等辅助设备，这些辅助设备在运行过程中会消耗电能，影响整体储能电站综合效率。
未蓝新能源自研AiP簇级均衡核心技术，有效构建了多簇并联场景，确保新旧电池可轻松混用，将能量损失降到0%，并使储能系统效率提升2%。
综上所述，工商业储能系统效率是一个涉及多方面因素的复杂性能指标。了解其运行原理、影响因素及提高办法，对于客户合理选择与应用储能系统，具有极为重要的意义。随着技术的持续进步与创新，储能系统效率有望不断提升，也将为工商业的可持续能源发展注入更强动力。
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