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 目前，為倡導(dǎo)節(jié)約用電和低谷用電，我國(guó)很多地區(qū)的工業(yè)用電實(shí)行時(shí)段不同、電價(jià)不同的收費(fèi)方法。例如，江蘇省上午8點(diǎn)到中午12點(diǎn)、下午5點(diǎn)到晚上9點(diǎn)，這兩個(gè)時(shí)間段是處于電價(jià)高峰(1.0697元)，而午夜12點(diǎn)到早晨8點(diǎn)這個(gè)時(shí)間段是電價(jià)低谷(0.3139元)。兩者之間有0.7558元的差價(jià)。但大部分工業(yè)企業(yè)是24小時(shí)連續(xù)生產(chǎn)或者是白天進(jìn)行生產(chǎn)，很難避開(kāi)電價(jià)高峰，用電成本居高不下仍在困擾著企業(yè)發(fā)展。

表1 江蘇省電力價(jià)格政策(大工業(yè)非優(yōu)待類(lèi)10kV)

如何利用電價(jià)差，實(shí)現(xiàn)降本增效，是影響工業(yè)用電企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要問(wèn)題。儲(chǔ)能是利用物理或化學(xué)的方法將電能存儲(chǔ)起來(lái)，在需要時(shí)再釋放出來(lái)的一種技術(shù)，可以幫助企業(yè)在晚間低電價(jià)時(shí)存儲(chǔ)電能，在白天高電價(jià)的時(shí)候釋放電能。隨著儲(chǔ)能技術(shù)的不斷發(fā)展，電池價(jià)格的不斷降低，企業(yè)利用儲(chǔ)能技術(shù)實(shí)現(xiàn)電價(jià)的“削峰填谷”已經(jīng)成為可能。

儲(chǔ)能系統(tǒng)一般是由電池、雙向儲(chǔ)能變流器(PCS)、蓄電池簇監(jiān)控單元(BCMS)、能源管理系統(tǒng)(EMS)和電池管理系統(tǒng)(BMS)構(gòu)成的。

圖1：儲(chǔ)能系統(tǒng)構(gòu)成示意圖

下面通過(guò)具體案例來(lái)探討儲(chǔ)能項(xiàng)目的方案設(shè)計(jì)。

項(xiàng)目背景

江蘇某家企業(yè)是24小時(shí)連續(xù)生產(chǎn)，生產(chǎn)過(guò)程中需要消耗大量的電能，企業(yè)的用電負(fù)荷在250KW左右。

解決方案

因?yàn)槠髽I(yè)用電負(fù)荷在250kW左右，所以選擇容量為250kW的PCS。電池選用較為常見(jiàn)的鉛碳電池或者鋰電池。根據(jù)電池類(lèi)型的不同和充放電時(shí)間段的不同形成以下四種方案。在這四種方案中，方案一的電池容量根據(jù)每天電池充放電2次選擇，而方案二電池容量根據(jù)每天電池充放電1次選擇。

表2：“削峰填谷”四個(gè)技術(shù)方案

方案一：

電池在一天中充放電2次。在此方案中，電池分別在0h – 8h 和12h – 17h 充電，在8h – 12h 和17h– 21h 放電。

圖2 “削峰填谷”技術(shù)方案一

方案二：

電池一天只充放電1次。電池在0h—8h充電，分別在8h—12h 和17h—21h 分兩次放電。

圖3 “削峰填谷”技術(shù)方案二

一般鉛碳蓄電池和鋰電池的充放電次數(shù)大約在4000次左右，如果電池每天充放電1次，電池壽命大概10年左右，但是如果每天充放電2次，電池壽命就會(huì)減少到5年左右。所以在計(jì)算投資回收期時(shí)，如果投資回收期大于電池的壽命，就需要考慮更換電池的成本。

通過(guò)四種方案的比較，鉛碳蓄電池方案一和鋰電池方案一的靜態(tài)投資回收期分別是10.76年和10.13年，而鉛碳蓄電池方案二和鋰電池方案二的靜態(tài)投資回收期分別是8.26年和8.93年。其中鉛碳蓄電池方案二的靜態(tài)投資回收期短，為8.26年，所以此方案有著高投資收益。

表3 鉛碳蓄電池方案技經(jīng)分析

表4 鋰電池方案技經(jīng)分析

在四個(gè)方案里，鉛碳電池方案二投資收益好，10年投資收益可以達(dá)到71.76萬(wàn)元。

表 5 四種技術(shù)方案的靜態(tài)投資回收期

隨著儲(chǔ)能技術(shù)的成熟和儲(chǔ)能電池價(jià)格的不斷降低，儲(chǔ)能技術(shù)將越來(lái)越多的應(yīng)用到工商業(yè)企業(yè)，為企業(yè)降本增效做出貢獻(xiàn)。