智慧储能助力既改项目绿色创新

2023年3月31日，由中国电子节能技术协会主办2023绿色工业节能发展大会京举行。大会以“绿色电能•智慧创新”为主题，从设计、施工、运营全生命周期角度，提供建造绿色能源管理的核心问题与解决方案，并结合实践项目展开，共同深入探讨。来自设计院、大专院校、业主单位、工程公司、相关企业的领导、专家、学者等80余人参会，并同步开通线上会议。

维拓设计电气副总工程师、电气事业部副总经理汪海，作为中国电子节能技术协会电气与照明专业委员会专家委员参加本次会议，并发表了主题为《智慧储能在大型商业改造项目中应用》的精彩报告。

本报告以维拓设计在北京昌平大型旅游商业文化综合体项目改造工程建筑中智慧储能应用与实践基础上，从政策指引、供电方案比较，配电设计、安全性措施、运营策略、经济效益等角度剖析了储能电站在大型商业综合体改造项目中的应用优势和效果；通过实际案例项目的前期设计、中期施工和后期运营为后续工程智慧储能的应用提供新思路，更好引导用户削峰填谷、改善电力供需状况，绿色用电、节能环保。

1 智慧储能优势及方案比选

Advantages and Scheme Selection

工程是基于维拓设计众多新建及改建商业综合体项目的技术经验及课题研发的基础上，综合对用电负荷本身固有特征、使用周期性、改造项目自身的特点以及智慧储能安全性等分析，采用智慧储能具备以下优势：

① 响应国家政策推进新型储能全面市场化发展，可以灵活地控制电网和电力需求，确保系统安全稳定，可以在错时或定档供电。

② 有助于改善能源的利用效率，减少大规模能源利用所带来的污染，绿色环保。

③ 根据本项目负荷周期性强特点可制定合理的充放电措施，补充高峰期用电容量不足的风险。

④ 当地峰谷电价差大，“削峰增益”经济效益显著，提高业主投资回报率。

⑤ 施工周期快，减少土建改造，减少外线施工，有利于改造项目快速推进。

通过上述方案比选本项目采用方案三智慧储能作为用电高峰期供电系统微扩容方案，提升了地产改造行业创新能力，同时即降低了投入成本又节能环保，减少碳排放。

2 智慧储能设备安全性措施

Equipment Safety Measures

智慧储能系统电气部分由汇流柜、变流器、变压器等电气设备组成，实现电池本体与外部电源的电量交换。

一般来说，电气设备本身的制造工艺和技术成熟度很高，电气保护技术也比较成熟，正常运行过程出现故障的可能性不大；但储能电站空间紧密，因拓扑设计不合理、 选型不匹配、外部故障等引发的电气设备发热、放电等不正常运行状态，极有可能传导至电池本体间接造成电站事故。

消防设施设计合理、配置到位、系统完好，储能发生火灾后造成的损失就会得到降低，其发生火灾的概率和造成的后果也就越小。

① 将储能设备布置于室外，降低对商业人员密集场所危害性，并兼顾四周实际环境考虑：避开人员出入口；利于电缆进出线位置；绿化影响最低。

② 采用现浇钢筋混凝土将沉降风险做到最低

③ 电池采用分舱布置方案，舱室之间填充耐火材料，实现舱室间物理隔离。

④ 锂电池充放电过程中会产生氢化物、一氧化碳等可燃气体，设置灵敏的可燃气体监测设备，通过联动通风系统避免可燃气体聚集。

⑤ 形变、渗透、振动、树突等引起的内部电池短路及过度充放电都会导致电池温度增加裂变到热失控，采用注水或浸水冷却系统，电池内部出现故障时达到电池不起明火效果。

3 智慧储能的经济效益

Economic Benefits

智慧储能在峰谷电价差较大的区域（一般峰谷电价差大于等于0.7元/kWh）设置，投资回报率较高，且设置智慧储能作为第二电源时，可以提高供电系统的可靠性、安全性。

本项目峰谷电价差约为0.98元/kWh ，经济效益显著，通过分析约5年收回投资成本，电池更换周期一般为十年，其余五年则为净收益，每年收益约288万元 。

另外随着电池价格的下降，电池更换成本不到原总投资的三分之一，成本回收期会更短，净收益持续期会更长。

4 智慧储能的社会效益

Social Results

一方面智慧储能具有能量时序调节作用，具有削峰填谷重要特性，在一定程度上实现电力供需的分离，改变传统大型商业综合体开业即用电高峰的瞬时性特点。

另一方面，智慧储能具有灵活性、精准性和安全性等特点，对提升电能质量、保证电网安全运行、绿色环保、节能减排等方面起着重要的作用；本项目为新型储能全面市场化、多元化发展，起到积极示范带头作用，在央视2套新闻联播中进行展示。

5  结 语

Concluding Remarks

维拓设计一直致力于建筑产品技术的研发与迭代，并通过长期的项目实践经验积累，积极探索既改（商办、文旅、住区、康养等）产品线的绿色节能技术方案在建筑领域应用的新模式和新路径；为未来中国的“双碳”减排计划实现持续创新、不断实践，贡献我们的社会责任。

(作者：  汪 海、杨 玺　　指导：  靳天倚、杨春丽、李 毅）