安科瑞 陳聰

摘要：隨著新能源的逐漸普及，儲能技術(shù)被越來越多地應(yīng)用于儲能系統(tǒng)中。本文旨在探索新能源工商業(yè)儲能的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，以期為我國新能源技術(shù)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供一定的參考和幫助。本研究首先簡要梳理了新能源儲能的研究歷程及現(xiàn)狀，然后分析了新能源工商業(yè)儲能的市場需求和發(fā)展趨勢，接著介紹了當前新能源儲能技術(shù)的瓶頸問題，并提出了一些解決途徑。*后，本文結(jié)合國內(nèi)外實踐案例，總結(jié)了新能源工商業(yè)儲能發(fā)展所面臨的問題和挑戰(zhàn)，指出了未來發(fā)展的方向和建議。本文通過對新能源工商業(yè)儲能的深入探索，為新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和能源供應(yīng)的可持續(xù)發(fā)展提供了必要的分析和思考。

關(guān)鍵詞：新能源；儲能；工商業(yè)；發(fā)展現(xiàn)狀；趨勢

0.前言

在現(xiàn)代社會，環(huán)保節(jié)能已經(jīng)成為人們普遍關(guān)注的問題。新能源是世界各國共同爭取實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的手段之一。在新能源領(lǐng)域，儲能技術(shù)的發(fā)展也越來越受到重視。新能源儲能技術(shù)是將不穩(wěn)定的電力能量以一定的方式儲存起來，以便在需要的時候釋放出來，從而實現(xiàn)動態(tài)平衡。目前，新能源儲能技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了顯著的效果。

儲能技術(shù)的分類主要包括化學儲能、機械儲能、儲熱儲冷、電容器等，這些技術(shù)的發(fā)展始于20世紀70年代，其技術(shù)體系逐漸完備，并且已經(jīng)進入了實質(zhì)性發(fā)展階段。目前，儲能技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)逐漸擴大到包括航空、航天、交通、軍事、通訊、醫(yī)療、金融、住宅、商業(yè)等領(lǐng)域。

工商業(yè)儲能是指容量及功率較小、用于工商業(yè)的儲能系統(tǒng)，目前主要通過“低電價時從電網(wǎng)充電，高電價時放電使用”的方式來為用電企業(yè)節(jié)省成本。

在工商業(yè)領(lǐng)域中，儲能需求的顯著增長與日俱增，其主要原因是工商業(yè)電力需求變化和電力市場深度調(diào)整。在工商業(yè)用電中，經(jīng)常存在電峰值需要管理，通過儲能技術(shù)可以實現(xiàn)對峰谷差值的管理，以達到節(jié)能降耗的效果。在其應(yīng)用場景中，比較典型的是直流UPS儲能系統(tǒng)、光儲一體化系統(tǒng)等。

在新能源工商業(yè)儲能發(fā)展趨勢方面，政策環(huán)境和市場趨勢，以及技術(shù)進展和應(yīng)用前景成為了新能源儲能發(fā)展的支持力量。近年來，家政策方面對新能源儲能技術(shù)的發(fā)展也給予了較大的支持，鼓勵各界開展技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用探索。同時，隨著儲能技術(shù)成為新能源領(lǐng)域的重要支撐技術(shù)，其應(yīng)用領(lǐng)域也在逐漸擴大。

總而言之，新能源儲能技術(shù)的發(fā)展是可持續(xù)能源發(fā)展的重要方向之一。隨著技術(shù)的不斷進步和應(yīng)用探索的不斷開展，相信新能源工商業(yè)儲能領(lǐng)域一定會迎來更好的發(fā)展前景。

1.新能源儲能技術(shù)概述

1.1儲能技術(shù)分類

新能源儲能技術(shù)是實現(xiàn)可再生能源大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵。目前，常見的儲能技術(shù)主要包括化學儲能技術(shù)、機械儲能技術(shù)、電化學儲能技術(shù)、熱儲能技術(shù)和儲熱換能技術(shù)等。其中，化學儲能技術(shù)是在化學反應(yīng)中將電能轉(zhuǎn)化為化學能或?qū)⒒瘜W能轉(zhuǎn)化為電能，以實現(xiàn)儲能的一種技術(shù)；機械儲能技術(shù)是通過對機械運動的控制和轉(zhuǎn)換，將電能轉(zhuǎn)化為機械能或?qū)C械能轉(zhuǎn)化為電能；電化學儲能技術(shù)是在電極材料中引入活性物質(zhì)實現(xiàn)化學反應(yīng)儲能的技術(shù)。此外，熱儲能技術(shù)是將熱能儲存于物質(zhì)的形態(tài)中，例如：將水蒸汽轉(zhuǎn)化為水并將其儲存，然后再利用熱水進行發(fā)電；儲熱換能技術(shù)是將低溫熱能存儲并轉(zhuǎn)換為高溫熱能，然后再進行發(fā)電。這些技術(shù)各有優(yōu)點和缺點，需要在實際應(yīng)用中進行綜合考慮和選擇。

隨著新能源規(guī)模的不斷擴大和技術(shù)的不斷改進，新能源儲能技術(shù)發(fā)展歷程也日趨成熟。在新能源儲能發(fā)展現(xiàn)狀分析中，可見各類新能源儲能技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域正在逐漸拓展，特別是在電力系統(tǒng)調(diào)峰、低碳交通和新能源接入等方面的應(yīng)用逐步增多。這些應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展為新能源儲能的后續(xù)應(yīng)用提供了基礎(chǔ)和先決條件。

除此之外，工商業(yè)儲能需求和應(yīng)用場景也是新能源工商業(yè)儲能發(fā)展的重要方面。分析現(xiàn)有市場數(shù)據(jù)可得，工商業(yè)儲能需求主要來自傳統(tǒng)能源替代、降低用能成本、避免用電高峰時段偏差及支持綠色能源發(fā)展等多方面因素，工商業(yè)儲能應(yīng)用場景舉例可以有分布式光伏電站、微電網(wǎng)、大型商業(yè)和工業(yè)能量儲備系統(tǒng)等。

*后，在政策環(huán)境、市場趨勢、技術(shù)進展和應(yīng)用前景方面，新能源工商業(yè)儲能領(lǐng)域也面臨著一系列的機遇和挑戰(zhàn)。例如，不斷優(yōu)化的政策環(huán)境和市場趨勢以及隨之而來的市場規(guī)模擴大等機遇，同時，也要面對新技術(shù)新應(yīng)用的探索及應(yīng)用逐漸成熟所形成的競爭壓力等挑戰(zhàn)。

綜上所述，新能源工商業(yè)儲能技術(shù)的發(fā)展在目前處于快速增長階段，同時也需要政策與市場的呵護、更豐富的應(yīng)用場景拓展以及技術(shù)的進一步完善。

1.2儲能技術(shù)發(fā)展歷程

儲能技術(shù)是新能源領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)之一，它能夠解決新能源發(fā)電波動性和不穩(wěn)定性的問題，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行。儲能技術(shù)可以分為物理儲能、化學儲能、生物儲能等多種類型。物理儲能包括壓縮空氣儲能、重力儲能、電容器等，化學儲能則包括電化學儲能和熱化學儲能。這些儲能技術(shù)各有優(yōu)缺點，需要根據(jù)實際情況進行選擇和應(yīng)用。

儲能技術(shù)的發(fā)展歷程可以追溯到19世紀，當時電池和電容器被廣泛應(yīng)用。20世紀60年代，鈉-硫電池被發(fā)明，其具有高能量密度、長壽命、環(huán)境友好等優(yōu)點，一度被認為是前景的儲能技術(shù)之一。20世紀90年代，鋰離子電池被商業(yè)化應(yīng)用，它具有高能量密度、低自放電率、長壽命等優(yōu)點，成為受矚目的儲能技術(shù)。

目前，新能源儲能技術(shù)正處在快速發(fā)展階段。光伏儲能、風力儲能、電動汽車儲能等都得到了廣泛的應(yīng)用。隨著技術(shù)進步和市場需求的日益增加，未來幾年新能源儲能技術(shù)將迎來高速發(fā)展。

1.3新能源儲能發(fā)展現(xiàn)狀分析

新能源儲能技術(shù)是未來能源發(fā)展的重要組成部分，也是解決可再生能源不穩(wěn)定性問題的重要手段。當前，新能源儲能技術(shù)的發(fā)展日新月異，其儲能技術(shù)分類和應(yīng)用場景已經(jīng)越來越豐富多樣。據(jù)統(tǒng)計，全球儲能市場規(guī)模在不斷擴大，并呈現(xiàn)出高速增長的趨勢。

首先，新能源儲能技術(shù)的分類是多樣的，包括化學電池儲能、電容儲能、機械儲能等多種方式。這些不同分類的儲能技術(shù)各有優(yōu)劣，需要根據(jù)具體需求進行選擇和應(yīng)用。

其次，新能源儲能技術(shù)的發(fā)展歷程翻天覆地，自20世紀80年代電動汽車應(yīng)用儲能技術(shù)開始，目前全球已具備日均1GW以上的儲能裝機量。未來發(fā)展趨勢是更加注重綠色環(huán)保，緊密結(jié)合儲能技術(shù)與智能控制技術(shù)的發(fā)展，不斷推動新能源儲能技術(shù)的發(fā)展。

*后，新能源儲能發(fā)展現(xiàn)狀分析顯示，儲能技術(shù)的安裝容量處于快速增長狀態(tài)，中國作為全球新能源儲能市場之一，其市場規(guī)模和設(shè)備裝機量均在不斷擴大。同時，新能源儲能技術(shù)推廣應(yīng)用的可行性和經(jīng)濟性也正在得到進一步增強。

總之，新能源儲能技術(shù)在未來可持續(xù)發(fā)展和節(jié)能減排方面將具有重要意義。當前已經(jīng)存在的新能源儲能技術(shù)面臨一些普遍關(guān)注的問題，如安全性、維護成本和使用壽命等方面需要不斷提高和創(chuàng)新，以滿足不斷增長的能源需求。

2.工商業(yè)儲能需求與應(yīng)用場景

2.1工商業(yè)儲能需求分析

工商業(yè)儲能需求分析是本論文的重要部分之一。隨著新能源技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，工商業(yè)儲能需求逐漸增加。工商業(yè)儲能在促進新能源消納、提高電網(wǎng)安全性、降低電網(wǎng)運行成本等方面都具有重要意義。

首先，工商業(yè)儲能可以解決新能源波動性問題，實現(xiàn)新能源平穩(wěn)運行和優(yōu)化消納。新能源波動性問題是困擾新能源發(fā)展和利用的重要問題之一，而通過儲能技術(shù)的應(yīng)用，可以很好地協(xié)調(diào)新能源并網(wǎng)和負荷消費。

其次，工商業(yè)儲能可以提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和安全性。在能源供需緊張的情況下，如果電網(wǎng)能夠利用儲能技術(shù)實現(xiàn)多方面協(xié)調(diào)，那么電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定將得到進一步的提高。

*后，工商業(yè)儲能可以降低電網(wǎng)運行成本。儲能技術(shù)的應(yīng)用能夠替代傳統(tǒng)電網(wǎng)的一些投資。在某些情況下，通過儲存電能，可以實現(xiàn)優(yōu)化運行和減少峰值負荷，從而降低電網(wǎng)運行成本。

因此，可以看出工商業(yè)儲能需求是非常明顯的。工商業(yè)儲能的應(yīng)用場景廣泛，包括儲能電站、儲能系統(tǒng)等多方面。在未來的發(fā)展中，儲能領(lǐng)域也將呈現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢和趨勢。

2.2工商業(yè)儲能應(yīng)用場景舉例

工商業(yè)儲能應(yīng)用場景舉例是指利用儲能技術(shù)實現(xiàn)工商企業(yè)能量的儲存與釋放，以滿足變電站的調(diào)峰需求，其應(yīng)用場景主要包括電網(wǎng)調(diào)峰、備用電源、微電網(wǎng)等。其中，電網(wǎng)調(diào)峰是目前應(yīng)用廣泛的場景之一，其主要是通過儲能系統(tǒng)在高峰期將能量儲存，在低谷期對電網(wǎng)進行輸出，對電網(wǎng)質(zhì)量起到了一定的調(diào)節(jié)作用。備用電源場景下，通過儲能系統(tǒng)實現(xiàn)對企業(yè)電力需求的備用，能夠有效提高企業(yè)的供電保障和應(yīng)急能力。此外，微電網(wǎng)也是一種較為典型的應(yīng)用場景，其主要通過組建能量交易場景實現(xiàn)微網(wǎng)能量之間的交易。

綜上，工商企業(yè)儲能應(yīng)用場景舉例是多種多樣的，既涵蓋了對復雜電網(wǎng)的調(diào)峰需求，也滿足了企業(yè)電力備用以及內(nèi)部用能的需求。這些場景不僅為企業(yè)實現(xiàn)能量的有效管理提供了可靠保障，也為新能源儲能技術(shù)的發(fā)展創(chuàng)造了廣闊的應(yīng)用前景。

3.新能源工商業(yè)儲能發(fā)展趨勢

3.1政策環(huán)境與市場趨勢

當前，能源供需矛盾日益突出，新能源儲能技術(shù)的發(fā)展迫在眉睫。政策環(huán)境與市場趨勢是該領(lǐng)域發(fā)展的重要推動力。首先，相關(guān)部門在新能源儲能政策上加大了扶持力度，有力地促進了新能源儲能的發(fā)展。例如，2017年發(fā)展改革委員會聯(lián)合多部門印發(fā)《關(guān)于新能源儲能補貼有關(guān)事項的通知》對新能源儲能補貼、扶持標準等進行了具體規(guī)定，為行業(yè)提供了政策保障。其次，市場需求也在不斷地推動新能源儲能技術(shù)的進步。工商業(yè)儲能需求增長迅速、應(yīng)用場景不斷擴展，新能源儲能技術(shù)不斷升級創(chuàng)新，也為市場帶來了新的商機和增長點。2021年至今，共有26個省份發(fā)布了新能源配置儲能的政策，地方補貼政策。值得注意的是，多地政策中也對分布式光伏配儲做出了要求。總體來看，各地要求光伏電站配儲規(guī)模為裝機容量的5%～30%之間，配置時間多以2～4小時為主，少部分地區(qū)為1小時。其中特別指出的是，河南省2021年《關(guān)于加快新型儲能發(fā)展的實施意見》內(nèi)明確了2021年后上的新能源項目不配儲能不得上網(wǎng)的硬性規(guī)定。未來，新能源儲能市場將進一步擴大，政策與市場發(fā)展的良好態(tài)勢將持續(xù)推動新能源工商業(yè)儲能技術(shù)的快速發(fā)展。

3.2技術(shù)進展和應(yīng)用前景

目前，新能源儲能技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，不僅在家庭、商業(yè)，甚至在能源領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用。通過技術(shù)進步和政策扶持的逐漸提高，新能源儲能發(fā)展趨勢愈加明顯，實現(xiàn)新能源可靠性和可持續(xù)性將成為未來的發(fā)展方向。

在儲能技術(shù)的發(fā)展歷程中，蓄電池技術(shù)、電容技術(shù)、氫燃料電池技術(shù)等成為新能源儲能的主要技術(shù)方向。其中，蓄電池技術(shù)應(yīng)用廣泛，已經(jīng)形成了相對成熟的電動汽車和家庭儲能市場，同時也逐漸在工商業(yè)儲能領(lǐng)域得到了大規(guī)模的應(yīng)用。

在工商業(yè)儲能需求方面，隨著產(chǎn)業(yè)的成熟，工商企業(yè)對于能源安全和可靠性的重視逐漸加大，對于儲能技術(shù)的需求也隨之增加。不僅如此，工商業(yè)儲能的應(yīng)用場景也更加豐富，包括但不限于峰谷平衡、備用電源、送電設(shè)備的啟動和應(yīng)急電源等。

隨著政策環(huán)境和市場形勢的發(fā)生變化，儲能技術(shù)的應(yīng)用前景也更加廣闊。相關(guān)部門相繼出臺了一系列支持新能源儲能的政策，同時市場需求也在逐漸提高。在技術(shù)方面，新型材料、新型反應(yīng)堆以及新型系統(tǒng)集成技術(shù)等也正在逐漸完善，相信儲能技術(shù)的應(yīng)用前景一定會更加明朗。

2023年以來，碳*鋰價格相比2022年11月高點腰斬，這使得占儲能系統(tǒng)成本50%以上的重要零部件——儲能電芯的成本下降了近10%，儲能系統(tǒng)的初始建設(shè)成本也隨之下降。

2023年，國內(nèi)多個省份的峰谷電價差的繼續(xù)擴大。目前，工商業(yè)儲能系統(tǒng)主要通過“低電價時為儲能電站充電，高電價時放電用于企業(yè)生產(chǎn)”，來為企業(yè)節(jié)省用電成本。峰谷電價差擴大后，工商業(yè)儲能系統(tǒng)的經(jīng)濟性也可以得到相應(yīng)的提升。

目前，廣東、浙江兩省的工商業(yè)儲能可以做到“兩充兩放”（即每天充放電兩次），回本周期可以做到3～4年。

綜上所述，新能源工商業(yè)儲能發(fā)展正在快速向前推進，未來有望在各個領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，并為能源革命做出重要的貢獻。

1. Acrel-2000ES儲能柜能量管理系統(tǒng)

4.1系統(tǒng)概述

安科瑞儲能能量管理系統(tǒng)Acrel-2000ES，專門針對工商業(yè)儲能柜、儲能集裝箱研發(fā)的一款儲能EMS，具有完善的儲能監(jiān)控與管理功能,涵蓋了儲能系統(tǒng)設(shè)備(PCS、BMS、電表、消防、空調(diào)等)的詳細信息,實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)查詢與分析、可視化監(jiān)控、報警管理、統(tǒng)計報表等功能。在高*應(yīng)用上支持能量調(diào)度,具備計劃曲線、削峰填谷、需量控制、防逆流等控制功能。

4.2系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

Acrel-2000ES，可通過直采或者通過通訊管理或串口服務(wù)器將儲能柜或者儲能集裝箱內(nèi)部的設(shè)備接入系統(tǒng)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下：

4.3系統(tǒng)功能

4.3.1實時監(jiān)測

系統(tǒng)人機界面友好，能夠顯示儲能柜的運行狀態(tài)，實時監(jiān)測PCS、BMS以及環(huán)境參數(shù)信息，如電參量、溫度、濕度等。實時顯示有關(guān)故障、告警、收益等信息。

4.3.2設(shè)備監(jiān)控

系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)測PCS、BMS、電表、空調(diào)、消防、除濕機等設(shè)備的運行狀態(tài)及運行模式。

PCS監(jiān)控：滿足儲能變流器的參數(shù)與限值設(shè)置；運行模式設(shè)置；實現(xiàn)儲能變流器交直流側(cè)電壓、電流、功率及充放電量參數(shù)的采集與展示；實現(xiàn)PCS通訊狀態(tài)、啟停狀態(tài)、開關(guān)狀態(tài)、異常告警等狀態(tài)監(jiān)測。

BMS監(jiān)控：滿足電池管理系統(tǒng)的參數(shù)與限值設(shè)置；實現(xiàn)儲能電池的電芯、電池簇的溫度、電壓、電流的監(jiān)測；實現(xiàn)電池充放電狀態(tài)、電壓、電流及溫度異常狀態(tài)的告警。

空調(diào)監(jiān)控：滿足環(huán)境溫度的監(jiān)測，可根據(jù)設(shè)置的閾值進行空調(diào)溫度的聯(lián)動調(diào)節(jié)，并實時監(jiān)測空調(diào)的運行狀態(tài)及溫濕度數(shù)據(jù)，以曲線形式進行展示。

UPS監(jiān)控：滿足UPS的運行狀態(tài)及相關(guān)電參量監(jiān)測。

4.3.3曲線報表

系統(tǒng)能夠?qū)CS充放電功率曲線、SOC變換曲線、及電壓、電流、溫度等歷史曲線的查詢與展示。

4.3.4策略配置

滿足儲能系統(tǒng)設(shè)備參數(shù)的配置、電價參數(shù)與時段的設(shè)置、控制策略的選擇。目前支持的控制策略包含計劃曲線、削峰填谷、需量控制等。

4.3.5實時報警

儲能能量管理系統(tǒng)具有實時告警功能，系統(tǒng)能夠?qū)δ艹浞烹娫较?、溫度越限、設(shè)備故障或通信故障等事件發(fā)出告警。

4.3.6事件查詢統(tǒng)計

儲能能量管理系統(tǒng)能夠?qū)b信變位，溫濕度、電壓越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析。

4.3.7遙控操作

可以通過每個設(shè)備下面的紅色按鈕對PCS、風機、除濕機、空調(diào)控制器、照明等設(shè)備進行相應(yīng)的控制，但是當設(shè)備未通信上時，控制按鈕會顯示無效狀態(tài)。

4.3.8用戶權(quán)限管理

儲能能量管理系統(tǒng)為保障系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如遙控的操作，數(shù)據(jù)庫修改等）?？梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的安全保障。

1. 結(jié)語

新能源工商業(yè)儲能發(fā)展是2023年熱門的話題之一。從儲能技術(shù)概述、工商業(yè)儲能需求與應(yīng)用場景以及新能源工商業(yè)儲能發(fā)展趨勢個方面對此進行分析。首先，從儲能技術(shù)的分類和發(fā)展歷程來看，在電力系統(tǒng)中，儲能技術(shù)被認為是實現(xiàn)電力質(zhì)量調(diào)控、電網(wǎng)柔性化以及新能源高比例并網(wǎng)等的重要手段。其次，隨著新能源的迅速發(fā)展，新能源儲能的應(yīng)用也越來越廣泛。新能源儲能發(fā)展現(xiàn)狀分析表明，在儲能領(lǐng)域，電池技術(shù)是成熟的一種儲能方式。除了電池技術(shù)外，壓縮空氣儲能、電容儲能、磁能儲能、儲熱、儲氫等技術(shù)也在逐漸發(fā)展并得到了廣泛的應(yīng)用。

在工商業(yè)儲能需求與應(yīng)用場景方面，我們可以看到，日益增長的用電需求和供電安全保障需要更多的儲能技術(shù)的引入。工商業(yè)儲能需求分析表明，商業(yè)用電和工業(yè)用電都有不同程度的峰谷價差，因此，需要儲能技術(shù)來實現(xiàn)峰谷調(diào)峰，以節(jié)省用電成本。工商業(yè)儲能應(yīng)用場景舉例，幾乎涉及所有的能源和領(lǐng)域例如，光伏、風電、電力電子、電動汽車等。

*后，從新能源工商業(yè)儲能發(fā)展趨勢來看，政策環(huán)境與市場趨勢和技術(shù)進展和應(yīng)用前景是主要因素。在能源領(lǐng)域的政策支持，特別是對于新儲能技術(shù)的支持，將在一定程度上提高市場對該領(lǐng)域的關(guān)注度。技術(shù)進步對于新能源儲能發(fā)展的重要性不言而喻，特別是在電池技術(shù)、燃料電池技術(shù)和電容技術(shù)領(lǐng)域，前景十分廣闊。

綜上所述，新能源工商業(yè)儲能發(fā)展具有巨大的潛力和廣闊的前景，政策環(huán)境的改善和技術(shù)的不斷突破都將一步推動其發(fā)展。

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