多源儲能消納實驗設備

一.概述

在全球能源轉(zhuǎn)型及中國“雙碳"戰(zhàn)略背景下，建筑能源領域低碳化發(fā)展亟需突破多能協(xié)同、智能調(diào)控與高效儲能技術瓶頸。當前，傳統(tǒng)建筑能源系統(tǒng)存在能效低、可再生能源消納不足、供能靈活性差等問題。本實驗平臺的建設旨在：
  1.支撐科研創(chuàng)新：為光伏微電網(wǎng)、氫能產(chǎn)儲技術、儲熱/冷技術、車網(wǎng)互動（V2G）、HVAC等前沿方向提供實體驗證載體，推動低碳技術迭代升級；

2.賦能教學實踐：構(gòu)建跨學科綜合實驗場景，覆蓋《新能源儲能技術》、《儲能原理及技術》等課程，改用真實場景，培養(yǎng)復合型能源人才；
  3.服務產(chǎn)業(yè)需求：探索相變儲能等技術的技術和商業(yè)化路徑，助力建筑能源領域碳減排目標實現(xiàn)；
  4.政策與行業(yè)依據(jù)：GB/T 34120-2017《電化學儲能系統(tǒng)儲能變流器技術規(guī)范》等標準；
  5.高校及科研機構(gòu)對創(chuàng)新性的多能互補、智慧運維、儲能、消納系統(tǒng)實驗平臺的迫切需求。

二.實驗平臺功能要求與創(chuàng)新點

1.多能互補運行；

2.儲能平抑波動；

3.儲熱/冷系統(tǒng)與微電網(wǎng)聯(lián)動，實現(xiàn)“電-熱-冷"跨能源形式協(xié)同優(yōu)化；

4.數(shù)據(jù)監(jiān)控與AI賦能：

5.集成AI預測算法，實現(xiàn)負荷需求預測與光儲充協(xié)同調(diào)度，提升系統(tǒng)經(jīng)濟性；

6.提供儲能系統(tǒng)動態(tài)響應等20+項實驗模塊，支撐課題申報與學生科創(chuàng)項目；

7.支持數(shù)字孿生平臺，可實現(xiàn)硬件仿真與多場景能效分析。
三.主要配置及參數(shù)

包括蓄冷單元+雙向負荷消納單元+多源蓄熱單元

1.蓄冷單元：全年工況變頻低溫雙工況風冷機組（-5℃）+冰蓄冷罐（25RT納米復合導熱型冰盤管），也可同時搭配相變材料，實現(xiàn)冷能動態(tài)存儲與釋放；

2.蓄熱單元：空氣源熱泵（COP≥3.3）+電加熱+相變儲熱罐（＞150L），外置保溫層與可視化視窗，支持熱能梯級利用實驗。

3.可編程雙向智能消納系統(tǒng)：冷管理+熱管理：模擬建筑供冷、供暖與熱水等供應場景，可實現(xiàn)定溫差、定流量、定能量、單測點等各種方式，便于科學研究。

4.擁有全天候?qū)嶒灢僮髂芰Γ瑲夂驘o關型實驗平臺，構(gòu)建各類儲能（電池+氫+熱/冷）協(xié)同的能源系統(tǒng)，實現(xiàn)可再生能源就地消納率≥85%。

5.研究相變儲熱、冰蓄冷、水蓄冷等技術的能效優(yōu)化潛力，目標儲熱密度≥35MJ/m3、蓄冷密度≥40MJ/m3。

6.安全與擴展性：符合IP20/IP54防護等級，配置冗余斷路器（LBE12-100漏保）與故障自診斷系統(tǒng)；開放式通信接口（Modbus TCP/IP、OPC UA），為以后支持區(qū)塊鏈能源交易、氫能（需后續(xù)擴展）等新技術接入提供條件。