10月15，工信部印發(fā)《工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)與電力行業(yè)融合應(yīng)用參考指南（2024年）》。文件指出，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)已成為制造強(qiáng)國的重要支撐和網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國的重要內(nèi)容。《指南》的發(fā)布，為電力企業(yè)提供輕量化、可復(fù)制、可操作的實(shí)踐路徑。其中大篇幅介紹了儲能系統(tǒng)相關(guān)的發(fā)展現(xiàn)況及未來趨勢。

文件指出，電力行業(yè)的數(shù)字化、智能化轉(zhuǎn)型正在全鏈條深度推進(jìn)，發(fā)電、輸電、變電、配電、用電及儲能等各環(huán)節(jié)均展現(xiàn)出顯著變化。其中儲能環(huán)節(jié)：儲能設(shè)備智能化水平大幅提升，配備先進(jìn)傳感器、控制器與智能電池管理系統(tǒng)（BMS），實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)監(jiān)控與優(yōu)化調(diào)度；儲能數(shù)據(jù)平臺借助云計算、大數(shù)據(jù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障預(yù)警、性能診斷等功能，為運(yùn)營決策與電力市場交易提供數(shù)據(jù)支撐；儲能系統(tǒng)集成與協(xié)同控制能力增強(qiáng)，有效平滑新能源出力、提升電網(wǎng)穩(wěn)定性，并參與多場景應(yīng)用。

在綠色化生產(chǎn)方面，儲能管理的內(nèi)涵包括儲能電站運(yùn)維、儲能資產(chǎn)管理、儲能電池精準(zhǔn)評估等。

（1）儲能電站智能監(jiān)控與運(yùn)維

目前大多數(shù)的儲能電站運(yùn)維較為簡單粗放，且缺乏有效的運(yùn)維管理工具，無法滿足電站安全高效運(yùn)維需求。儲能運(yùn)維是保證儲能電站長時間連續(xù)安全運(yùn)行，支持調(diào)峰調(diào)頻、削峰填谷等多種用途來發(fā)揮價值和贏得收益的關(guān)鍵，因此儲能電站投運(yùn)后的盈利水平很大程度受運(yùn)維水平高低的影響。因此基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的儲能電站智能監(jiān)控運(yùn)維至關(guān)重要，通過邊緣計算與云邊協(xié)同技術(shù)實(shí)現(xiàn)海量電池數(shù)據(jù)的采集、傳輸和處理，利用大數(shù)據(jù)分析和機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)預(yù)測儲能系統(tǒng)組件的壽命和性能下降趨勢，通過智能分析迅速診斷異常狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)智能預(yù)警和火災(zāi)預(yù)警，減少因故障而導(dǎo)致的安全風(fēng)險。實(shí)時監(jiān)控儲能系統(tǒng)的狀態(tài)，包括電池單體/模塊電壓、電流、溫度、SOC（荷電狀態(tài)）、SOH（健康狀態(tài)）等關(guān)鍵參數(shù)，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)收集并分析這些數(shù)據(jù)，形成可視化展示，及時發(fā)現(xiàn)潛在問題并做出預(yù)警。

（2）儲能資產(chǎn)管理與優(yōu)化調(diào)度

傳統(tǒng)模式依賴人工記錄與經(jīng)驗(yàn)判斷，資產(chǎn)管理信息零散且更新滯后，難以實(shí)現(xiàn)精細(xì)化追蹤與維護(hù)，導(dǎo)致資源分配和調(diào)度往往基于有限數(shù)據(jù)和直覺，效率與靈活性受限。維護(hù)工作依靠定期巡檢，故障發(fā)現(xiàn)滯后，響應(yīng)不夠迅速，增加了運(yùn)維成本和安全風(fēng)險。而在合規(guī)與安全監(jiān)控方面，傳統(tǒng)手段亦顯得力不從心，難以實(shí)時確保所有操作均符合嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。

基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)方式通過集成物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析與人工智能算法，為儲能資產(chǎn)管理帶來革新。資產(chǎn)信息實(shí)時匯總，狀態(tài)透明可視，維護(hù)需求預(yù)見性識別，實(shí)現(xiàn)從被動應(yīng)對到主動預(yù)防的轉(zhuǎn)變，有效延長資產(chǎn)壽命，降低成本。優(yōu)化調(diào)度方面，數(shù)字化系統(tǒng)能夠綜合分析電網(wǎng)負(fù)荷、市場價格波動及儲能狀態(tài)，自動生成最優(yōu)調(diào)度策略，提升資源利用效率和市場競爭力。加之智能安全監(jiān)控與合規(guī)性自動審核功能，確保運(yùn)營既高效又安全合規(guī)。

（3）儲能電池精準(zhǔn)評估與管理

傳統(tǒng)方式依賴于定期維護(hù)與響應(yīng)式修理，往往基于固定時間表或明顯故障跡象進(jìn)行，缺乏對電池健康狀態(tài)的深入洞察。這種被動的方法不僅效率低下，而且難以捕捉到早期性能衰退，導(dǎo)致維護(hù)成本高昂，電池整體使用壽命縮短。此外，依賴人工記錄和評估的管理方式易出錯且數(shù)據(jù)孤立，難以形成系統(tǒng)性的維護(hù)策略和壽命預(yù)測模型。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過集成傳感器、大數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)等先進(jìn)技術(shù)，實(shí)時監(jiān)控電池電壓、電流、溫度等關(guān)鍵參數(shù)，結(jié)合歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，數(shù)字化系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)評估電池健康狀態(tài)，預(yù)測潛在故障，實(shí)現(xiàn)從被動維修向主動預(yù)防轉(zhuǎn)變。這種前瞻性維護(hù)策略可顯著減少意外停機(jī)，延長電池使用壽命，優(yōu)化運(yùn)維成本。利用先進(jìn)的算法模型，系統(tǒng)還能根據(jù)電池使用模式和環(huán)境條件，定制個性化充放電策略，平衡性能與壽命，最大化儲能系統(tǒng)的整體效益。同時，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺的集中管理確保信息的透明度與可追溯性，便于多站點(diǎn)協(xié)同與優(yōu)化決策。

（4）儲能與分布式能源互動

在傳統(tǒng)模式下，分布式能源如太陽能光伏板和小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)等，與儲能系統(tǒng)的配合較為簡單直接，依賴基本的控制邏輯和局部優(yōu)化策略。信息交換受限，調(diào)度響應(yīng)遲緩，難以實(shí)現(xiàn)高效協(xié)同，導(dǎo)致能源生產(chǎn)和儲存的潛力未能充分挖掘。此外，由于缺乏實(shí)時數(shù)據(jù)分析能力，用戶側(cè)的能源消費(fèi)行為與供應(yīng)側(cè)的調(diào)節(jié)之間存在脫節(jié)，難以做到精準(zhǔn)匹配，增加了能源浪費(fèi)和供需不平衡的風(fēng)險。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)通過集成物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)分析以及人工智能等技術(shù)，為儲能與分布式能源互動提供智能化解決方案，使得能源系統(tǒng)能夠?qū)崟r感知、預(yù)測并響應(yīng)多種來源的能源生產(chǎn)與消耗數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理和動態(tài)優(yōu)化。儲能系統(tǒng)不再是簡單的電量存取裝置，而是成為智能電網(wǎng)的靈活調(diào)控節(jié)點(diǎn)，可以根據(jù)分布式能源的波動性、負(fù)荷需求的變化，乃至市場電價信號，自動調(diào)整充放電策略。用戶側(cè)也能通過智能家居系統(tǒng)參與能源互動，實(shí)現(xiàn)需求側(cè)響應(yīng)，進(jìn)一步提升能源利用效率。

網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同方面，詳解了源網(wǎng)荷儲、虛擬電廠、零碳電廠幾種應(yīng)用案例：

1.源網(wǎng)荷儲一體化

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的海量數(shù)據(jù)處理和智能分析能力，為源網(wǎng)荷儲一體化提供了強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支撐和決策依據(jù)。一方面，通過精準(zhǔn)預(yù)測工業(yè)負(fù)荷需求，可以在工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺上靈活調(diào)度可再生能源發(fā)電與儲能資源，有效匹配工業(yè)生產(chǎn)周期，實(shí)現(xiàn)供需精準(zhǔn)對接，減少能源浪費(fèi)。另一方面，工業(yè)負(fù)荷的靈活性潛力被進(jìn)一步挖掘，通過需求響應(yīng)機(jī)制，工業(yè)用戶可根據(jù)電力供需狀況和價格信號調(diào)整生產(chǎn)計劃，參與電網(wǎng)輔助服務(wù)，如提供調(diào)峰、調(diào)頻服務(wù)，從而在降低自身能源成本的同時，增強(qiáng)電網(wǎng)的穩(wěn)定性和韌性。此外，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺能夠集成各類能源消耗數(shù)據(jù)，對能源使用進(jìn)行精細(xì)化管理與優(yōu)化，識別節(jié)能空間，推薦并實(shí)施節(jié)能改造措施，助力企業(yè)實(shí)現(xiàn)碳排放目標(biāo)。同時，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障預(yù)警等智能運(yùn)維服務(wù)，保障能源設(shè)施的安全高效運(yùn)行，減少意外停機(jī)損失。

圖 3-13 某產(chǎn)業(yè)園源網(wǎng)荷儲協(xié)同項(xiàng)目

2.虛擬電廠

通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺實(shí)時收集和分析工業(yè)負(fù)荷的詳細(xì)數(shù)據(jù)，虛擬電廠可以精確匹配可再生能源的供應(yīng)與工業(yè)用能需求，優(yōu)化能源配置，實(shí)現(xiàn)供需兩側(cè)的智能互動。例如，根據(jù)生產(chǎn)計劃動態(tài)調(diào)整工業(yè)負(fù)荷，充分利用工廠內(nèi)的分布式能源，如屋頂太陽能，在陽光充足時直接供電，或在電網(wǎng)負(fù)荷高峰期調(diào)度儲能設(shè)備放電，減輕電網(wǎng)壓力，同時減少企業(yè)的能源成本。

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺集成的能源消耗數(shù)據(jù)，為虛擬電廠提供了全面的能源使用視圖，支持企業(yè)實(shí)施更加精細(xì)化的能效改善措施，如設(shè)備能效優(yōu)化、生產(chǎn)流程調(diào)整等，有效減少能源浪費(fèi)，實(shí)現(xiàn)碳排放的精確追蹤與管理。通過智能分析和預(yù)測，企業(yè)能夠更好地參與需求響應(yīng)、虛擬儲能等市場機(jī)制，不僅提升能源利用效率，還為電網(wǎng)提供輔助服務(wù)，增強(qiáng)系統(tǒng)的靈活性和穩(wěn)定性。

虛擬電廠與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融合還加速了綠色金融和碳交易市場的創(chuàng)新。基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的透明化、可追溯特性，企業(yè)的節(jié)能減排成效得以量化、驗(yàn)證和交易，如通過區(qū)塊鏈技術(shù)確保碳信用的可信流轉(zhuǎn)，為企業(yè)提供碳資產(chǎn)管理的新渠道，激發(fā)更多綠色投資和技術(shù)創(chuàng)新，推動低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

圖 3-14 某虛擬電廠實(shí)現(xiàn)資源聚合調(diào)控和供需雙向互動示意圖

3.智慧零碳電廠

工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的融入，幫助智慧零碳電廠實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)和工業(yè)需求的精準(zhǔn)對接。通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，智慧零碳電廠能夠?qū)崟r獲取并分析工業(yè)用戶的能源消耗模式、生產(chǎn)計劃等大數(shù)據(jù)，據(jù)此優(yōu)化發(fā)電調(diào)度策略，精準(zhǔn)匹配供給與需求，提高能源利用效率。同時，工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的開放性和互操作性，使得電廠能夠與更廣泛的能源生態(tài)系統(tǒng)相聯(lián)結(jié)，比如電動汽車充電網(wǎng)絡(luò)、分布式儲能系統(tǒng)等，形成更加靈活多元的能源管理網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)一步促進(jìn)可再生能源的高效消納。

在此基礎(chǔ)上，智慧零碳電廠與工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)同作用還促進(jìn)了能效管理和碳足跡追蹤的精細(xì)化。借助于物聯(lián)網(wǎng)傳感器、人工智能算法等技術(shù)，工業(yè)用戶可以實(shí)時監(jiān)控自身的能源消耗和碳排放情況，通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺獲得定制化的能效改進(jìn)方案，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的持續(xù)優(yōu)化與減排。

圖 3-15 某智慧零碳電廠項(xiàng)目光伏向日葵場景