中國儲能網(wǎng)訊:隨著“雙碳”目標推進,電化學儲能電站如雨后春筍般涌現(xiàn)。然而,設備兼容性差、傳統(tǒng)運維效率低、安全風險高、數(shù)據(jù)孤島林立等問題,如同懸在行業(yè)頭頂?shù)摹斑_摩克利斯之劍”。如何破局?中科久安以創(chuàng)新理念與技術實踐,交出屬于自己的行業(yè)答卷——構建基于“資產(chǎn)底座+數(shù)字孿生”的電化學儲能電站智能安全管理新業(yè)態(tài),驅動儲能電站智能化變革。
一、行業(yè)之痛:安全與效率的“雙重挑戰(zhàn)”
隨著電化學儲能電站規(guī)模的持續(xù)擴大,其系統(tǒng)復雜性與安全管理難度也急劇攀升。當前行業(yè)面臨多重挑戰(zhàn):
設備兼容性差:不同品牌與類型的設備兼容性差,導致數(shù)據(jù)難以互通,統(tǒng)一管理難以實現(xiàn)。
“人海戰(zhàn)術”運維低效:運維工作高度依賴低效的人工巡檢模式,不僅效率低下、成本高昂,還存在安全隱患,且故障響應滯后。
“數(shù)據(jù)孤島”決策無據(jù):海量運行數(shù)據(jù)分散存在,形成 “數(shù)據(jù)孤島”,由于缺乏有效的整合與分析,智能化決策無法開展。
“事后救火”安全被動:在安全方面,傳統(tǒng)監(jiān)控手段對電池熱失控、火災等深層風險預警能力不足,往往只能在事故發(fā)生后采取被動的 “事后補救” 處置,進而造成巨大損失。
新國標要求更高:國家標準 GB/T 44133-2024《智能電化學儲能電站技術導則》針對電站的智能運維、智能檢修、安全管理及安全運營提出了更高要求?!峨娀瘜W儲能電站消防安全管理平臺技術規(guī)范》提出以3D數(shù)字孿生的形式監(jiān)控儲能電站所有區(qū)域的電池艙狀態(tài)展示、設備安全故障及火災報警信息實時推送,并提供數(shù)據(jù)概覽顯示和故障告警統(tǒng)計等功能。
政府單位等相關行業(yè)針對上述問題構建起更為標準化的管理體系,這也倒逼儲能消防企業(yè)必須加快步伐,盡快解決行業(yè)所面臨的諸多挑戰(zhàn)。
二、中科久安之道:“三最”理念驅動智能化變革
1.體驗最好:頂級數(shù)字孿生,讓電站“躍然屏上”
01 引擎強悍
采用與《黑神話:悟空》同款的Unreal Engine(虛幻引擎),達成最強畫面功能展示與性能平衡。同時支持WebGL,滿足不同需求與國產(chǎn)化環(huán)境。
02 精度震撼
實現(xiàn)從L1城市級(≤5米)到L5零件/單體電池級(擬真)的五級精度建模。宏觀可瞰全站布局,微觀可察單顆電芯狀態(tài)。
03 實時監(jiān)控
構建儲能電站1:1數(shù)字孿生體,通過數(shù)字孿生模型實時呈現(xiàn)儲能電站設備運行狀態(tài),如電池組電壓、溫度、逆變器功率等,在虛擬空間中動態(tài)映射物理電站的運行狀態(tài)。運維人員可通過數(shù)字孿生系統(tǒng),查看電池艙、電池簇、電池包等設備的實時運行參數(shù)及空間分布。運行狀況一目了然,故障定位從“小時級”邁向“秒級”!
全設備狀態(tài)實時監(jiān)控效果
2.顆粒度最細:資產(chǎn)孿生體,構筑全生命周期底座
01 構建“一物一檔”最小單元:為電站內每一個物理資產(chǎn)(大到電池艙,小到單體電池)創(chuàng)建獨立的“資產(chǎn)孿生體”,成為承載其全生命周期數(shù)據(jù)的“數(shù)字身份證”。
資產(chǎn)孿生體概念圖
02 數(shù)據(jù)驅動業(yè)務聯(lián)動:任意資產(chǎn)孿生體的數(shù)據(jù)變化或某業(yè)務觸發(fā)流程,都能瞬間觸發(fā)其他關聯(lián)業(yè)務(如生成運維工單、啟動應急預案、調整能源調度),實現(xiàn)跨系統(tǒng)、跨業(yè)務的無縫協(xié)同與資源最優(yōu)調度,徹底解決“煙囪”問題。
業(yè)務聯(lián)動變革圖
3. 功能最全:閉環(huán)智能管理,安全與效率雙提升
01 智能安全預警:依托數(shù)字孿生技術構建物理仿真模型,提前預警熱失控、短路等嚴重故障風險,可有效避免火災、爆炸等重大安全事故的發(fā)生,將安全事故率降低80%,將事故扼殺在萌芽。
故障預警告警示意圖
02 智能運維監(jiān)控:整合SCADA設備監(jiān)控系統(tǒng)、EMS能源管理系統(tǒng)、IoT物聯(lián)網(wǎng)平臺、GIS地理信息系統(tǒng)等多系統(tǒng)數(shù)據(jù),實現(xiàn)“一圖覽全站”。設備狀態(tài)、能源流向、故障信息盡在掌握,運維效率倍增。
03 應急處置與虛擬演練:在數(shù)字空間中逼真模擬火災、短路等事故場景,生成標準化應急流程。運維人員可反復沉浸式演練,提升實戰(zhàn)響應能力,降低真實演練成本與風險。
應急處置演練圖
04 虛擬聚合管理:支持將分散的儲能電站等資源在數(shù)字空間整合為“虛擬電廠”,參與電力市場交易(峰谷套利、輔助服務),挖掘全新商業(yè)價值。
05 多方協(xié)同決策:構建統(tǒng)一數(shù)據(jù)樞紐,實現(xiàn)業(yè)主、電網(wǎng)、設備商等主體的安全數(shù)據(jù)共享與協(xié)同決策,打破信息壁壘。
虛擬聚合管理圖
三、實踐見證:標桿項目落地,成效顯著
中科久安依托數(shù)字孿生等前沿技術,自主研發(fā)了 “基于數(shù)字孿生的安消一體化平臺” 消防解決方案,成功構建起 “運維-監(jiān)測-預警-報警-處置” 的全流程閉環(huán)管理體系。通過該方案,故障定位時間大幅縮短至分鐘級別,火災響應效率得到顯著提升。
在應急演練方面,依托數(shù)字孿生技術搭建的虛擬場景,能夠精準模擬火災、電路短路等各類突發(fā)狀況。運維人員可借助這一技術開展高效的應急演練,從而使應急響應能力與整體安全性獲得全面提升。
目前,該方案已成功落地應用,成為行業(yè)內 “智慧安防” 領域的標桿案例。
案例示意圖
四、展望未來:賦能智慧儲能,共建安全高效能源未來
中科久安將持續(xù)深耕電化學儲能智能安全管理領域,以“資產(chǎn)底座+數(shù)字孿生”為核心動力,推動運維智能化發(fā)展,從依賴人工走向預測性維護,同時實現(xiàn)安全主動化,推動安全管理從事后處置轉向事前精準預警與防控。我們致力于促進運營協(xié)同化,打破信息孤島,實現(xiàn)電站在全生命周期內的價值最大化。
我們的目標是讓每一座電化學儲能電站都成為可知、可管、可控、安全的“智慧生命體”,為構建新型電力系統(tǒng)、保障能源安全貢獻科技力量!