PGEC年度大会 | 蔡天成:光储柴微网一体化解决方案
2025年12月12日,由中国内燃机工业协会、中国内燃机工业协会应急动力装备专委会、GPOWER动力展主办的“2025中国内燃发电设备行业年度大会”在四川成都隆重召开,帝森克罗德集团代表 蔡天成 应邀出席会议并作《光储柴微网一体化解决方案》主题分享。以下内容根据现场发言整理,仅供参考。

尊敬的各位领导,大家下午好,我是帝森克罗德集团的蔡天成,今天分享的题目是“光储柴微网一体化解决方案”,这一方案可以有效将光伏、储能、柴发等多种能源进行高效整合,为用户提供一个安全可靠且绿色能源供应,满足不同场景下的能源需求。
帝森克罗德集团简介
作为首次参加内燃发电设备大会的新公司,简单介绍一下我们公司。帝森克罗德集团成立于2007年,目前涉及的领域有智能配电、新能源、微电网和AI智能物联网领域。集团发展历程:07年开启了电能质量事业,2010年便为国内70%的造船行业提供过技术服务,到了2013年,仅用6年的时间便成为了国内电能质量领域最有影响力的公司之一,2015年成功收购南京南自西电公司,这家公司成立于民国时期,是国内最早具有生产永磁真空断路器并通过了西高所全套型式试验的公司之一,目前更名为帝森南自,我们利用其国际先进的智能电气技术和国际合作背景,不仅扩展了智能配电领域产品,并逐步发展海外市场。2020年,我们在苏州昆山打造了全新5G工厂,总建筑面积达5万平方米,目前负责我们所有产品的研发和制造,2022年,全年销售额达30亿元,同年并购了创业板上市公司中达安,中达安是17年在深交所唯一一家以工程监理为主营业务的上市公司,也进一步推动我们公司在数字基建、绿色能源领域的发展,2023年制定了全球战略目标,并在多个国家建立分公司,比如新加坡、乌兹别克斯坦等地,也与多个国内高校合作,比如西安交通大学、清华大学、北京航空大学等,积极推动科技创新和核心技术攻关,并在2024年荣获国家级专精特新“小巨人”企业称号。
以下是四个领域所涉及的产品,智能配电涵盖高低压开关、电能质量等多种产品;新能源涉及充电桩、风光发电及储能产品;微电网有家庭及工商业解决方案;AI云平台含储能、充电桩等定制化平台,四大业务板块相互关联协同发展,共同构成了目前集团的业务体系。无论是完整的体系认证、整洁有序的办公环境,还是专业专注的工作人员,每一处细节都体现了我们公司对产品质量的严苛把控,更彰显了我们对客户负责的态度。多年的发展,我们在行业中不仅赢得了市场认可,也获得了众多荣誉。作为江苏省智能电网综合治理工程技术研究中心,彰显了在技术研发和创新上的实力。此外,还是苏州市第一批3A级绿色工厂、高新技术企业、苏州市瞪羚企业、国家级专精特新企业,这些荣誉全方位展示了帝森克罗德的综合实力和发展潜力。07年至今,我们有这16年的研发制造经验,研发人员比例占达23%,高比例的研发人员投入,为创新提供了坚实的人力基础。目前有60多项发明专利;298项外观与实用新型专利,39项软件著作权。
智慧柴储微电网解决方案
以上是我们公司简单的介绍。接下来为大家讲解光储柴微电网解决方案,包含两个方案,一个是柴储微电网解决方案,一个光储柴微电网解决方案。
首先看一下柴发在实际应用中存在的问题:
第一个低负载“空转”场景。工地仅供电照明/小型工具(负载率小于30%)、备用电源长期低负荷待机。200KW柴发在负载20%时,每小时油耗28L;负载提升至80%时,虽总油耗65L,但单位功率油耗降低40%。
第二个频繁启停“折腾”场景。短期施工项目每日启停3-5次,临时活动分时段供电,每次启动需额外消耗1.2-1.8L燃油预热机组,且频繁启停破坏发动机稳定工况,加剧燃油浪费,相同运行时长下,比持续稳定运行多耗15%-22%燃油。
第三个违规操作“浪费”场景。操作人员为图方便,开机后直接满负荷运行(未预热)、停机前末降负载(骤停),冷机满负荷运行时,燃油燃烧效率低;骤停导致未充分燃烧的燃油残留,单次违规操作约多耗0.8-1.2L油。
第四个老旧机组“带病”场景。比如说常见的喷油嘴堵塞、活塞环磨损都可以造成机油渗漏,双重因素推高油耗。
结合以上提到的四种燃油浪费的场景,我们推出智慧柴储微电网解决方案,由柴油发电机和储能系统和EMS系统管理组成。EMS为整个系统的核心大脑,EMS会实时检测负载功率变化以及柴发运行状态,通过控制储能充放配合柴发供电实现平衡负荷,当负载轻载时,EMS控制储能充电,吸收柴发的多余输出功率;当负载重载时,EMS控制储能放电,与柴发共同供电,确保供电稳定。这一过程能让柴发始终维持在稳定的工况下运行,从根本上解决了柴发低负载低效运行的能量浪费,又防止因负荷波动导致的油耗攀升。
储能系统内部集成了AI主动预警、模块化设计、多目标优化控制技术、多源传感、AI算法等多项先进技术,大幅提升了工作效益,满足多场景应用,实现多源化运维。内部由多个关键部分构成,电芯是基础单元,多个电芯串联组成PACK,再形成电池。PCS即双向逆变器,它连接电池与电网,实现电能双向转换。开关也就是断路器起到保护电路的作用。BMS电池管理系统负责监控和管理电池状态。此外,还有防爆系统、消防系统和温控系统保障安全稳定运行,EMS则进行整体的能量管理。PCS控制器接收指令信号,控制变流器对电池充放电,调节电网功率,EMS控制器,是整个方案的核心,它来控制并实现是柴储协同工作,在保障供电稳定的同时,实现节油降耗。在硬件与配置上,我们EMS控制器具备以下优势,内部主频在800MHz-1GHz之间。标配8路485通讯和2路CAN通讯,均采用全隔离保护设计,单机功耗小于4W,还有4路晶体管开关量输出,防护等级为IP63。消防系统采用双重设计。搭配智能无线自动灭火,发生火灾时能快速喷射灭火药剂,快速灭火且不损伤设备。同时采用双释压设计,一个是压力检测,一个是可燃气体检测,有效避免爆炸风险。
光储柴微电网解决方案
接下来光储柴微电网解决方案,在柴储方案的基础上增加了光伏,并采用直流架构设计,形成光伏+储能+柴发的协同供电模式。白天光伏发电,满足负载需求,多余的电由储能吸收,夜晚光伏不发电,储能放电,满足夜间用电需求,可实现柴发作为备用电源,仅在无光无储的时候应急,或者搭配小功率直柔系统可以让柴发永远工作在最佳节能状态,如同开车一样,稳定的转速下是最省油的,有效解决了能耗问题,而直流架构又具备两个优势:一是能直接减少能量转换造成的损失,例如常规交流系统中,光伏发出的直流电需要通过光伏逆变器转换为交流,再经过储能PCS转换为直流两次转换才能存入储能,过程中能量损耗较高;而直流架构可简化转换流程,光伏发出的直流电可通过DC/DC模块,直接由储能储存,降低了能源损失。另一方面,直流系统无需应对交流场景中常见的功率因数低、谐波干扰等电能质量问题,能为负载提供稳定且高质量的电力供应。
为大家分享一个实际案例,可以通过案例更直观的看到我们方案实际应用效果。这是一个海外项目,海外市场存在很多特殊用电场景:比如无电地区,供电不稳地区,以及部分地处偏远无法接入市电,这种场景只能依赖柴发,来获得电力供应。比如新加坡这个项目,就是地处偏远地区,远离市电,不具备市电接入条件,只能靠柴发供电,存在柴发依赖高、环保压力大、运营成本高等问题,针对用户痛点我们为其量身打造了柴储一体化方案,这个项目都是由我们独自完成的。柴发配了400kW和150kW,主要放在工地这边,储能配了230kWh放在生活区域,中间由连接柜、控制柜和保护柜组成。当塔吊设备启动的时候,储能放电配合柴发一起供电,避免柴发因为顺时大电流而过载,而且当电机轻载时,柴发多余功率可为储能充电,当柴发异常或关闭时,能无缝切换至离网模式,保证生活用电不中断,通过EMS智能调度实现能源互补,为客户构建稳定低碳的供电网络。我们这套方案最大可以承受1400A的电流,结合项目数据,我们为客户实现柴油使用量下降40%以上,直接为客户减少了柴发频繁启动或者无效运转带来的设备损耗,也避免了寿命加速衰减,同时降低污染物的排放。值得一提的是,由于项目所在地拥有极好的光照资源,客户目前也在与我们沟通,想利用闲置的空地铺设光伏,计划将现有柴储升级为光储柴方案,实现闲置资源最大化利用,真正实现环保与降本的双重收益。
柴发行业产品解决方案
最后一个柴发行业产品解决方案。因为柴发在实际运行过程中存在很多的问题,我们针对这些问题也是推出了相应的解决产品,一共准备了两大类四个产品。
首先我们看一下柴发在实际运行中面临的一些挑战:
第一负载波动导致的电流冲击可能损坏柴发机绕组,或因保护动作迟缓引发供电中断。
第二多能源协同运行中,能源切换、模式转换产生的瞬时电流造成电路故障,需要可靠的隔离与保护机制。
第三传统开关设备缺乏灵活的扩展能力与智能联动功能,无法适配微网调控控制需求,影响系统整体运行效率。
第四偏远地区、工业园区等应用场景中,柴发机组常面临恶劣环境,对断路器的防护性能与稳定性要求极高。
柴发专用智能型万能式断路器,额定绝缘电压1000V,额定冲击耐受电压12kV,额定电流范围200-6300A,模块化设计大大减少维修或检修的时间和成本。
柴发专用塑壳断路器,可以适配中小型的柴发系统,而且在面对有效的空间可以提供一个更好选择,内部元件采用加固卡扣固定,抗振动冲击能力符合IEC标准,适配微网的运输与移动部署要求,主要结构进行三大优化:内部操作机构为快速动作机构,能有效防止动触头跌落引发电弧重燃,避免分断失败。触头系统采用新型耐烧蚀银合金触头材料,提高产品分断能力;磁靴技术增强磁场强度,实现2-5ms快速熄弧、5-7ms快速分断,保障系统高效运行。灭弧系统利用窄缝灭弧原理,配合产气材料增大灭弧室内气压,推动电弧快速进入灭弧室,从而达到限流和提高分断能力的目的,断路器平均限流系数达0.14。
柴发专用微端断路器,结构更加小巧,额定电流范围覆盖1-125A,分段能力为4.5kA、6kA、10kA可选,可在-40℃~70℃之间稳定工作。这是柴发专用微型断路器的内部结构,像较长机械寿命的操作机构、独特齿形的连接端子等设计都是为了提升断路器性能。
这个是新一代的无线消防火灾产品,集预警、报警、灭火功能于一体。实现了现代化消防管理,并让灭火更加可靠、高效、精确、智能。系统由自动报警灭火系统主机、灭火控制器和灭火装置三部分构成,是一个独立且完整的电气火灾监测控制系统。灭火主机主要负责监控与报警,具备485通讯上传电力后台,也可以通过短信报警方式发送到值班人员手机,并支持绑定8个手机号码;灭火控制器能实时检测环境中温度与烟雾变化,采用双判据,当只有温度或烟雾超过预设值后会上传到主机发出预警排查信号,当温度与烟雾同时满足时会触发灭火装置快速灭火,可以实现精准灭火,避免误动作,灭火装置作用主要是接受信号,喷发灭火药剂,快速灭火,内部药剂采用锶盐,绿色环保无污染,而且喷发后不会对设备造成二次损坏。整个灭火系统部署简易,不需要额外铺设管网,可以针对性保护重要负荷。它涵盖了远程报警、预警排查、自动灭火、系统过程显示和消防记录管理等多项功能,也可以结合柴发场景,提供定制化方案,比如针对高低压配电柜、户外配电箱、电缆沟或者重要负荷提供消防保护。

我们服务的客户涉及诸多著名的项目,以北京地标性建筑中国尊为例,对配电系统的要求极为严苛,我们为其提供了可靠的智能配电产品,这不仅体现了我们在技术上的实力,更彰显了客户对我们的高度信任。我们的服务案例,涉及有各行各业,比如说城市建设、国防军工、地标型建筑等,比如中南海配电系统、北京市政府搬迁、酒泉卫星发射基地、辽宁号航空母舰、大兴国际机场、北京中国尊、北京奥运会、海军地面指挥中心、亚特兰蒂斯、北京城市副中心、上海迪士尼等,还与阿里巴巴、华为、中国石化、中国石油、ABB、西门子、奔驰、沃尔沃等国内外知名企业达成合作。这些企业对产品和服务要求极高,选择帝森克罗德,是对我们服务和技术的认可。
截止到目前,我们有超5000万的配电产品、超100万的新能源产品得到应用,累计发电量达1000GWh以上,累计服务客户也超10万,而且我们业务覆盖5大洲,已有100多个国家和地区使用公司产品,众多客户的选择是对我们产品和服务的有力肯定,立足客户、服务客户是帝森克罗德集团对用户永远的承诺。
如有柴储、光储柴等相应需求可以随时联系我们,我们具备成熟且落地的方案,可以提供从前期设计到后面设备供应全流程服务。
我的演讲结束,感谢大家的聆听!

