小李是江西某產(chǎn)業(yè)園區(qū)電力主管，最近他遇到了一件煩心事——“明明園區(qū)屋頂上裝著10MW光伏電站，可是一到了晚上用電高峰時(shí)，還是得從電網(wǎng)高價(jià)去買電?！?/p>

小李遇到的問題，是眾多新能源電站業(yè)主的共同難題。眾所周知，光伏發(fā)電“靠天吃飯”，有著很強(qiáng)的隨機(jī)性、波動(dòng)性，中午是發(fā)電高峰，卻是用電低谷，晚上想用電時(shí)，卻沒電可用。

最近，國(guó)內(nèi)研究團(tuán)隊(duì)提出了一種“雙時(shí)間尺度協(xié)調(diào)運(yùn)行策略”，這種新策略可不簡(jiǎn)單，相當(dāng)于給園區(qū)電力系統(tǒng)裝上了“智慧大腦”，通過內(nèi)部源、儲(chǔ)、荷的協(xié)調(diào)配合，大大提升了用電經(jīng)濟(jì)性，可實(shí)現(xiàn)日用電成本約20%的節(jié)約。

看看是怎么做到的？

兩步走的 "雙時(shí)間尺度" 策略

STEP 1: 提前1天做規(guī)劃：謀定后動(dòng)（小時(shí)級(jí)計(jì)劃）

就像家庭主婦，每天早上會(huì)提前規(guī)劃今天要給家人做什么飯，買什么菜。園區(qū)電力運(yùn)營(yíng)人員，也會(huì)在每天結(jié)束前對(duì)第二天的光伏出力和負(fù)荷用電情況進(jìn)行預(yù)測(cè)，并結(jié)合工商業(yè)分時(shí)電價(jià)表，制定整個(gè)園區(qū)的“電力供應(yīng)計(jì)劃”。

這一步核心目標(biāo)是，算總賬最??！

具體要做3件事：

預(yù)測(cè)園區(qū)發(fā)電用電：根據(jù)歷史發(fā)電數(shù)據(jù)、用電數(shù)據(jù)、天氣預(yù)報(bào)、生產(chǎn)排產(chǎn)計(jì)劃等，提前1天預(yù)測(cè)出明天每個(gè)小時(shí)的發(fā)電量、用電量。例如，預(yù)測(cè)上午10點(diǎn)到下午3點(diǎn)，光照最強(qiáng)，預(yù)計(jì)發(fā)電4萬度，園區(qū)由于中午午休等因素，只能用電3萬度，富裕的1萬度電得存入儲(chǔ)能。

預(yù)測(cè)儲(chǔ)能充電放電：根據(jù)當(dāng)?shù)毓ど虡I(yè)分時(shí)電價(jià)政策，規(guī)劃平、谷時(shí)段充電，高峰時(shí)段放電。以江西省7月為例，中午11:30-14:30的3小時(shí)為谷、深谷時(shí)段，適合充電。晚上17:00-22:30為峰、尖峰時(shí)段，電費(fèi)最高，適合放電。

考慮儲(chǔ)能電池?fù)p耗：電池有充放次數(shù)限制，過于頻繁和過深的充放電，都會(huì)產(chǎn)生電池?fù)p耗成本，需要計(jì)入總運(yùn)行成本。

因此，日前"預(yù)算" ，是要平衡短期收益和長(zhǎng)期損耗，目標(biāo)是讓園區(qū)一天的總花費(fèi)最低——包括買電成本、光伏設(shè)備折算成本、儲(chǔ)能損耗成本等。

STEP 2:當(dāng)天實(shí)時(shí) "調(diào)賬"：隨機(jī)應(yīng)變（10分鐘級(jí)調(diào)整）

再好的計(jì)劃也趕不上變化。比如，云層飄過可能讓光伏出力瞬間跌一半，某棟樓突然開空調(diào)也會(huì)讓負(fù)荷驟增。因此在計(jì)劃執(zhí)行當(dāng)天，需要每10分鐘監(jiān)測(cè)一次實(shí)際的光伏出力、負(fù)荷需求、儲(chǔ)能的當(dāng)前狀態(tài)，將運(yùn)行情況劃分成不同場(chǎng)景，并給出每種場(chǎng)景下儲(chǔ)能充放電功率的即時(shí)調(diào)整策略。

（1）低谷時(shí)段（電價(jià)最低）

光伏多，負(fù)荷少：多余光伏電優(yōu)先給儲(chǔ)能充電。

光伏少，負(fù)荷多：電網(wǎng)按日前計(jì)劃的數(shù)值給儲(chǔ)能充電，充滿即停。

（2）高峰時(shí)段（電價(jià)最高）

光伏多，負(fù)荷少：同上，優(yōu)先用光伏給儲(chǔ)能充電。

光伏少，負(fù)荷多：光伏和儲(chǔ)能優(yōu)先供電。儲(chǔ)能不看日前計(jì)劃的放電總量限制，而是根據(jù)“負(fù)荷-光伏”的實(shí)時(shí)差額和自身電量，有多大勁使多大勁，最大化套利！

（3）平價(jià)時(shí)段（電價(jià)居中）

光伏多，負(fù)荷少：優(yōu)先用光伏給儲(chǔ)能充電。

光伏少，負(fù)荷多：儲(chǔ)能放電策略同高峰時(shí)段。但如果后面還有高峰時(shí)段，當(dāng)儲(chǔ)能累計(jì)放電量達(dá)到日前計(jì)劃值或電量下限時(shí)，就強(qiáng)制停止放電，留足“彈藥”備戰(zhàn)高峰！如果后面沒有高峰，則和高峰時(shí)段一樣，盡可能放電。

實(shí)戰(zhàn)案例看懂省錢效果

為了驗(yàn)證控制策略的有效性，研究人員以某園區(qū)進(jìn)行了分析，該園區(qū)光伏裝機(jī)35 MW，儲(chǔ)能145 MWh，并設(shè)置了2種供電場(chǎng)景——場(chǎng)景1，僅大電網(wǎng)和光伏給負(fù)荷供電；場(chǎng)景2，大電網(wǎng)、光伏和儲(chǔ)能協(xié)同供電。

以光伏發(fā)電高峰是分時(shí)電價(jià)低谷情況為例，光伏出力最強(qiáng)的上午是電價(jià)低谷（每度 0.33 元），晚上才是高峰。

場(chǎng)景1（沒裝儲(chǔ)能，傳統(tǒng)策略）：上午光伏電太多，低價(jià)上網(wǎng)虧錢，晚上又高價(jià)買電，一來一回虧到“肉疼”。

一天運(yùn)行總成本（148 124元）=電網(wǎng)交互成本（134 700元） +光伏發(fā)電成本（13 424 元）+儲(chǔ)能成本（0元）

場(chǎng)景2（裝了儲(chǔ)能，雙時(shí)間尺度策略）：上午把光伏電和低價(jià)電網(wǎng)電存起來，晚上高峰放電，

一天運(yùn)行總成本（117 657元）=電網(wǎng)交互成本（63 132元） +光伏發(fā)電成本（13 424 元）+儲(chǔ)能成本（41101元）

結(jié)論：較傳統(tǒng)模式，一天可節(jié)省3.05萬元。

最后總結(jié)：儲(chǔ)能的“智慧大腦”

這項(xiàng)“雙時(shí)間尺度協(xié)調(diào)運(yùn)行策略”，相當(dāng)于給園區(qū)裝上了“智慧大腦”，有三重核心價(jià)值：

顯著省錢：在兩個(gè)截然不同的分時(shí)電價(jià)模式下，該策略均實(shí)現(xiàn)了約20%的日運(yùn)行成本節(jié)約，證明了峰谷套利是實(shí)打?qū)嵉氖找妗?/p>

對(duì)抗波動(dòng)：10分鐘級(jí)的實(shí)時(shí)控制有效吸收了光伏和負(fù)荷的分鐘級(jí)波動(dòng)，讓日前計(jì)劃在實(shí)際運(yùn)行中更“靠譜”，減少了預(yù)測(cè)誤差的負(fù)面影響，保障了套利效果。

延長(zhǎng)壽命：在日前優(yōu)化中明確計(jì)入充放電深度和頻次對(duì)電池壽命的影響，避免了“殺雞取卵”式的過度使用，讓儲(chǔ)能更持久地創(chuàng)造價(jià)值。

隨著分時(shí)電價(jià)機(jī)制推廣和儲(chǔ)能成本下降，這種讓“充電寶”更聰明的策略，將在構(gòu)建更經(jīng)濟(jì)、更穩(wěn)定的新型電力系統(tǒng)中扮演重要角色。未來，我們的電費(fèi)單或許就藏著它的功勞。