数字储能网讯：错过商业运营日期 (COD) 会给储能项目带来数百万美元的损失，而且这种情况发生的频率比DJI_0682[21][74]预期的要高。根据 ERCOT 储能互连队列数据，项目错过 COD 的时间平均为七个月，从通电到 COD 平均需要五个月。每次延迟都意味着成本不断增加，包括部署的团队、闲置的设备和累积的贷款利息，而没有收入来抵消开支。在时间就是金钱的市场中，Energy Vault 的 VaultOS™ 能源管理系统 (EMS) 和实时电站数字孪生提供了一个引人注目的选择，可以大幅降低调试风险。通过在调试开始之前识别风险并消除风险，我们的软件可以加速部署、最大限度地减少停机时间并确保项目按时并在预算范围内上线。

储能项目的投资通常超过 1 亿美元。电池、逆变器和 EPC（工程、采购和施工）成本迅速累积，每停工一天就意味着收入损失。由于许可延迟、施工受挫、设备故障、控制和集成问题，项目可能会错过 COD。虽然许多因素都会造成调试风险，但本文重点介绍如何利用 VaultOS™ EMS（将所有设备在现场连接在一起的系统）来降低执行风险。

挑战：集成复杂性和后期发现

在大多数项目中，第一次测试所有设备作为一个完整系统是在现场调试期间，此时 COD 时钟正在滴答作响。发电厂控制中的复杂相互作用通常在调试开始前才被发现，从而导致意外延迟。

传统的电站验收测试 (FAT) 会在单个硬件组件出厂前对其进行验证，但并未考虑电池、逆变器、变压器和电网基础设施的全系统集成。许多关键问题仅在现场调试期间才会出现，因此修复成本高昂且耗时。

PSS/E 和 PSCAD 等电力系统建模工具可模拟功率响应和逆变器行为，对于开发强大的发电厂控制器 (PPC) 至关重要。它们主要关注逆变器和 PPC 对电网的响应，但它们无法轻松地在现场测试完整硬件和软件系统的实施。它们无法捕捉电池行为、冷却系统、安全机制和真实电站动态。如果项目的预调试测试不完整，则会导致方法分散，出现无法预见的问题，当在现场发现时，这些问题会增加成本并延迟项目时间表。PSS/E 和 PSCAD 中建模的 PPC 控制通常不会与生产软件或设备进行交叉验证，从而导致模拟和现场实际控制之间存在差异。这些是关键工具，但无法实时全面测试控制系统。

Energy Vault 方法：VaultOS™ 和通过模拟加速

VaultOS™ 是 Energy Vault 的发电厂控制器和能源管理系统，为储能和发电资产提供实时监控、运行控制和优化调度。VaultOS™ 控制储能电站的一切，从监控单个电池到全面电力调度。作为与硬件无关的解决方案，它可与任何逆变器、电池或电厂辅助设备（传感器、暖通空调、冷却器、消防系统）集成。管理大量现场设备需要精确到电池单元级别的高分辨率数据。在拥有数十万个电池的项目中，这可能涉及每秒处理数百万个数据点，我们将在即将发布的博客文章中探讨这个主题。

后期发现的成本令人震惊。延误可能意味着数百万美元的收入损失和罚款。为了解决这个问题，我们设计并构建了 VaultOS™ 来降低项目执行风险。我们的解决方案：VaultOS™ 实时电站数字孪生，这是一个基于软件的专利平台，可创建储能电站的完整虚拟副本，以便在部署前数月甚至数年使用模拟电站设备对 PPC 和 EMS 软件进行完整的端到端测试。在我们的模拟中测试的软件与现场软件“逐字节”相同。该软件实时运行，就像在模拟过程中与现场设备对话一样。

VaultOS™ 不仅仅是一个概念——它已经在大型项目中证明了自己的价值。我们首次大规模部署的是Stanton 电池储能系统 (SBES)，这是一个与 Wellhead Electric 在加州Stanton 合作的 68.8 MW / 275.2 MWh 项目。Wellhead首席执行官 Hal Dittmer 强调了我们的速度：

Wellhead 首席执行官 Hal Dittmer 表示：“Energy Vault 团队为我们的 Stanton 电站设计并部署了最佳的储能解决方案。机械完工后仅几天，系统就向电网输送了全部电力，验证了设计和执行的质量。Energy Vault 出色地提供了既满足具有挑战性的能量密度要求又满足设备交付时间框架的解决方案，使项目得以推进。我们是一个满意的客户，我们感谢 Energy Vault 的专业知识、创造性思维和合作伙伴关系，使这个项目得以实现。”

对于我们的第一个项目，我们仅用了几天就实现了全功率并网

并在几周内达到 COD，而大多数项目需要更长的时间。我们是如何行动得如此之快的？我们很早就开始了！在设备首次通电之前，我们就确定并解决了发电厂的控制风险。在我们踏入现场之前，一切都在实时电站数字孪生中进行了测试，这使我们能够排除故障并解决潜在问题，以免延迟 COD。性能测试提前数月开始，为主动应对挑战提供了充足的时间。当我们在Stanton 进行每个现场性能测试时，我们确切地知道该电站将如何响应，并且知道一旦我们进入市场，我们将可靠地运行。该项目最终被要求提前进入市场，并在 2023 年夏天南加州热浪期间提供关键援助。

从航空航天到储能的经验教训

Energy Vault 的软件团队由多位工程师组成，他们精通多个行业，包括储能、软件开发、航空航天和国防、网络安全、物联网和电信。我们吸取了多个行业的经验教训，为下一代多 GWh 系统构建了新的储能软件控制平台。

目前，我负责 VaultOS 能源管理系统的软件工程和开发，但我在航空航天和国防领域的背景涉及为船舶、飞机和无人机开发和部署系统，这些系统必须在关键任务环境中完美运行。我之前的团队无法在需要时随时试用我们的平台来测试我们的设备。数字模拟技术至关重要，因为实际测试通常不是一种选择。由于我们无法在系统投入运营环境之前对其进行现场测试，因此我们开发了严格的测试工具和模拟，以在高保真模拟环境中评估设备和软件。

在 Energy Vault，我们将这些方法应用于储能，应用先进的建模和实时模拟来提高效率、降低风险并确保从建设到运营的无缝过渡。

什么是实时电站数字孪生？

Energy Vault 的实时电站数字孪生是一种高保真虚拟储能系统模型，它集成了真实数据、高级模拟算法和预测分析。该模型复制了电池、逆变器和电网组件的性能和相互作用，使我们能够在部署之前就发现并解决问题。

VaultOS™ 实时电站数字孪生的主要优势

-加速调试并降低风险：通过在软件中模拟系统性能，我们缩短了调试时间并确保准时交付。现场通常出现的常见集成问题在部署之前得到解决。

-保护高资本支出投资：储能系统涉及从变压器到电池的许多设备。我们监控和控制所有电站设备。即使是中型电站也可能涉及数十万个电池，每个电池都有关键的电压和温度参数。我们的解决方案确保所有资产都受到监控和安全控制，以实现长期可靠性和优化的投资回报。

-创建高保真电站模型：我们构建整个电站的数字化表示，捕捉电池、逆变器、变压器和电网连接在实际运行条件下的相互作用。通过在现实环境中进行测试，我们改进了模型并确保未来的项目从经验教训中受益。这也是一个非常酷的演示！

-最大限度地减少部署中断：通过预测模拟，我们可以在性能和控制问题发生之前解决它们，确保顺利、不间断的调试和运行。我们创建实时故障场景，观察系统响应，并将其与实际电站行为进行比较，使我们能够根据实际数据快速改进模型和控制。

-调试、运营和增强的测试模型：数字孪生提供了一个环境，允许在调试和运营期间复制问题并测试更改。这减少了诊断问题的时间，并为我们的客户提供了更好的运营和维护 (O&M) 体验。此外，这些模型可以协助增强过程，并在增强发生之前测试电站的控制，从而限制任何潜在的冲突或停机时间。

已证实的影响

VaultOS™ EMS 和实时电站数字孪生对我们在第一批千兆瓦时项目中取得早期成功至关重要。通过在集成和运营问题成为现场问题之前解决它们，我们缩短了调试时间、降低了成本并提高了系统可靠性。我们的客户受益于更快的上市时间、更少的意外延迟，以及对他们的储能系统从第一天起就能按设计运行的信心。

随着储能项目规模和复杂性的不断增长，VaultOS™ EMS 和实时电站数字孪生将成为降低执行风险和确保无缝部署的重要工具。随着分析、机器学习和实时数据集成的不断进步，我们正在为速度和可靠性设定新的行业标准。

我们已经在最新的项目卡利斯托加微电网（世界上最大的绿色氢能微电网）中对此进行了测试。该系统集成了先进的储能和氢燃料电池，可提供弹性备用电源。虽然物理电站的机械安装即将完成，但我们的虚拟模拟已经运行了一年多。通过利用我们的实时电站数字孪生，我们在第一次氢气输送之前就对微电网控制进行了严格测试，确保在调试前实现无缝集成、优化性能和降低风险。

在 Energy Vault，我们不仅构建储能系统，还改变其部署方式。我们的技术可确保项目实现 COD 目标、最大限度提高投资回报并从第一天起可靠运行。VaultOS ™ EMS 和实时电站数字孪生不仅仅是一个电池控制器，更是储能项目成功的关键。

COD 延迟会造成数百万美元的损失。VaultOS™ 可消除风险并确保您的项目按时、按预算上线。