Angesichts der globalen Klimakrise ist saubere Energie, die steinerne Energie ersetzt, der grundlegende Weg für die Menschheit, um Kohlenstoffneutralität zu erreichen.
Mit der kontinuierlichen Verbesserung des Zugangs zum Stromnetz für instabile und saubere Energie hat dies jedoch große Herausforderungen für den stabilen Betrieb des Netzes mit sich gebracht. Technologien zur Energiespeicherung den sicheren und stabilen Betrieb des Stromnetzes zu gewährleisten, indem das Problem der Reinigung von Energie, Zeit und Raum gelöst wird.
Wie kann man die Schlüsselkomponenten Batteriepacks, Energiespeichervariablen (PCS), Batteriemanagementsystem (BMS) und Energiemanagementsystem (EMS) durch effektive Lösungen integrieren, um die Wirtschaftlichkeit und Sicherheit des Systems zu maximieren, was zum ersten Grundsatz der Entwicklung der Branche geworden ist.
Komplexe Energiespeicherprodukte und komplexe Anwendungsmodelle haben den Weg für die integrierte Technologierevolution vorgezeichnet. Es stellt sich also die Frage, welcher integrierte Weg in den verschiedenen Anwendungsszenarien jetzt gewählt werden sollte. Wohin werden die zukünftigen technischen Wege führen?
Frühere Integration von Energiespeichern: zentralisierte Lösung
Die zentralisierte Energiespeicherung ist die erste Generation integrierter Strecken in der Industrie. Nachdem die Mehrfachbatterie-Cluster auf der DC-Seite bezahlt sind, wird die Lithium-Ionen-BMSDas Temperaturkontrollsystem, das automatische Brandverhütungssystem und die Querstromverteilungsvorrichtung sind zu einem Batteriebehälter zusammengefasst.
Zur gleichen Zeit, in der variablen Stromspannung Teil, PCS und Transformator Zusammensetzung der Macht Container, und die beiden Container sind durch die DC-Kabel verbunden.
Aufgrund der Vorteile der niedrigen Kosten und des geringen technischen Aufwands eroberten sie schnell den Energiespeichermarkt und wurden zur ersten Generation von integrierten Energiespeicherrouten für den Mainstream.
Allerdings gibt es nach einer großen Anzahl von konzentrierten Programmen viele Probleme. Die beiden wichtigsten Faktoren, die sich auf diesen Indikator auswirken, sind die Gesamtinvestitionskosten während des Lebenszyklus und der Energiedurchsatz während des gesamten Lebenszyklus. Das größte Problem bei zentralisierten Lösungen ist, dass es unmöglich ist, den optimalen Stromdurchsatz über den gesamten Lebenszyklus zu erreichen.
Nachdem die Batterie auf der Gleichstromseite parallel geschaltet ist, ist jede Batterie aufgrund der unterschiedlichen elektrischen Leistung der verschiedenen Batterien unzufrieden und unvollständig, und es wird auch zu ernsthaften Problemen mit der Zirkulation kommen. Um die Systemsicherheitsprobleme zu vermeiden, die durch die Zirkulation verursacht werden, wird die Menge von 10% von jedem beibehalten, die auf die Tiefe der Lagerung reduziert wird.
Bei der Auslegung der Wärmeabfuhr ist die Energiespeicherbehälter verwendet in der Regel 1-2 konzentrierte Klimageräte. Sie muss mit einem langen Luftkanal konstruiert werden. Die Kühleffizienz ist gering, der Temperaturunterschied im Behälter ist groß, was die Inkonsistenz der Zelle verschlimmert und die Anzahl der Systemzyklen verringert.
Bei wechselnden Strömen sind viele Batterie-Cluster an ein einziges PCS angeschlossen. Sobald ein Ausfall auftritt, ist der Kapazitätsverlust groß, was die Systemeffizienz beeinträchtigt.
Die Verringerung der Stromdurchsatzkapazität des gesamten Lebenszyklus ermöglicht es der zentralisierten Lösung, nur die Wirtschaftlichkeit zu verringern, die gut erhalten wurde, aber die Kostensenkung wird auch mehr Sicherheitsprobleme mit sich bringen. Bis jetzt haben die meisten Energiespeicherkraftwerke, die Sicherheitsprobleme erlitten haben, auch eine zentralisierte Lösung angenommen.
Gleichzeitig sind die vorgefertigten Großanlagen im Hinblick auf Betrieb und Wartung sehr flächenintensiv und wenig flexibel. Sie unterstützen nicht die gemischte Nutzung von alten und neuen Batterien, und es ist schwierig, Strom nachzufüllen. Diese Probleme werden sich im späteren Betrieb nach und nach einstellen.
In diesem Stadium ist die Energiespeicherindustrie noch auf der Suche nach den besten Investitionskosten. Die Tomination ist der zentrale Faktor der technischen Überlegungen. Der Grund dafür ist, dass das Gewinnmodell für die Energiespeicherung nicht klar ist, und der zweite Grund ist, dass die meisten Projekte die Speicherung erneuerbarer Energien sind und viele Kraftwerke die entsprechenden Indikatoren abschließen sollen.
Integration von Energiespeichern der zweiten Generation: zentrales und dezentrales System
Der Hauptgrund für den geringen Energiedurchsatz des zentralisierten Systems während des gesamten Lebenszyklus liegt in der Batterie selbst. Wenn jedes Akkupaket nicht genau gesteuert wird, führt dies unweigerlich zu einer Verringerung der Speichertiefe, der Systemeffizienz und einer Abnahme der Lebensdauer der Batterie.
Um dieses Problem zu lösen, dachten alle, dass der Anschluss eines Energieoptimierers an jedes Batteriemodul
Der Batteriecluster wird über diesen Energieoptimierer (DC/DC) an den DC-Bus angeschlossen und dann über PCS mit dem Netz verbunden. Dies ist eine Verteilungslösung. Von der Konzentration bis zur Verteilung kann das gesamte System die Leistung jedes Batterieclusters genau steuern, das Problem der Unzufriedenheit, der Unvollständigkeit und des Umlaufs der DC-Seite parallel lösen, die Speichertiefe des Systems erheblich verbessern und die Lebensdauer der Batterie gewährleisten.
Durch die Hinzufügung des DC/DC-Moduls sind jedoch die Kosten für die Ausrüstung gestiegen. Gleichzeitig verringert der zweistufige Wechselrichter aus DC/DC und PCS die Umwälzeffizienz des Systems und erhöht die Internet-Einstellzeit.
Auf der Ebene der physischen Integration verwendet das Verteilungsschema immer noch ein Container-Layout. Es kann keine flexible Geräteanordnung erreichen. Eine partitionierte Sicherheitstrennung wird nicht erreicht. Gleichzeitig wird das Problem einer großen Anzahl von Batterien in einem einzigen PCS, das mit der Batterie verbunden ist, nicht gelöst.
Mit dem Aufkommen zentraler und dezentraler Systeme hat sich das Streben nach optimalen Investitionskosten auf das Streben nach optimalen Stromkosten verlagert. Von der "Vervollständigung des Speicherindexes" zur Frage, "wie man mit Energiespeicherkraftwerken Gewinne erzielen kann".
Dritte Generation der Integration von Energiespeichern: dezentrales System
Unabhängig davon, ob es sich um ein zentralisiertes oder ein konzentriertes, verstreutes System handelt, besteht sein Kern darin, die Umkehrung durch PCS auf der Gleichstromseite vorzunehmen. Container sind zu einer notwendigen physikalischen Form geworden, konnten aber das Problem der geringen Systemeffizienz und der hohen Gesamtlebenszykluskosten für Strom nicht lösen.
Andererseits ist mit dem kontinuierlichen Anstieg der Strompreisdifferenz zwischen Industrie- und Gewerbestrom und der raschen Zunahme von dezentralen Photovoltaikanlagen eine große Nachfrage auf der Nutzerseite entstanden.
Zu dieser Zeit traten die physische Form des Containers und das komplexe Gelände der Industrie- und Handelsfabriken als schwer zu überwindende Hindernisse in Erscheinung.
Gleichzeitig konnte die Kapazität der Containerbatterie nicht mit der Stromlast des Nutzers mithalten. Wir brauchen ein flexibleres, integriertes Energiespeichersystem, um das Problem des Energiespeichersystems auf der Nutzerseite zu lösen. Zum Beispiel, Grevault 5kWh-Wagen ESS bietet den Menschen eine bequemere Stromunterstützung.
1. Kleine Schränke werden die physische Form der integrierten Energiespeicherlösung der dritten Generation
Auf der Grundlage des kleinen Schranks wird, wenn die Gleichstromseite noch angeschlossen ist, der große PCS-Schrank benötigt, um die umgekehrte Arbeit zu erledigen, was zwei Probleme mit sich bringt.
Erstens deckt das PCS mit großer Kapazität ein großes Gebiet ab, und die Standortanforderungen für die Nutzer sind zu hoch, und viele Szenarien sind noch nicht anwendbar. Der zweite Punkt ist, dass mit den kontinuierlichen Veränderungen in der Belastung der Nutzer auf die Industrie und den Handel, ist es notwendig, die Flexibilität der Stromversorgung und Erweiterung Operationen zu erhöhen.
In gewissem Maße ist es schwierig, die Effizienz des Systems nach der Erweiterung der Energieversorgung aufrechtzuerhalten, und es kann die Bedürfnisse der Nutzer in Bezug auf Flexibilität nicht erfüllen.
2. Das "systemische Produkt" ist zum Kernkonzept der integrierten Energiespeicherlösung der dritten Generation geworden.
Daher haben einige Hersteller vorgeschlagen, dass durch eine hochintegrierte Batterie-Cluster + PCS + BMS + Temperaturregelung Feuer-System, um kleine Schränke zu machen, ist das Produkt systematisiert. Es kann eine flexible Erweiterung erreichen und das Problem der Energieauffüllung lösen.
Jeder kleine Schrank wird von einem unabhängigen BMS und PCS gesteuert. Die Tiefe des Speichers kann 100% betragen. Die Höhe des PCS und des Batterieclusters ermöglicht es der Systemeffizienz, die neue Höhe zu durchbrechen.
Das verteilte System hat auch einen großen Durchbruch bei der Sicherheit gebracht, da der physische Aufbau und die Kontrollgenauigkeit der kleinen Schränke zugenommen haben. Sobald Sicherheitsrisiken auftreten, kann das System schneller und genauer auf die Problembatterie ausgerichtet werden. Solange der Schrank feuerfest und explosionssicher ist, kann er die Aufprallfläche effektiv reduzieren, so dass die Feuerwehr genügend Zeit hat, den Brandherd zu bekämpfen.
Mit dem Aufkommen des integrierten Systems der dritten Generation wird das verteilte Energiespeichersystem nicht nur auf der Nutzerseite, sondern auch häufig in großen netzseitigen Projekten eingesetzt.
Das volle Speicher- und Entladevolumen über den gesamten Lebenszyklus, die Verbesserung der Sicherheit und die Vereinfachung von Betrieb und Wartung, die das verteilte System mit sich bringt, führen dazu, dass immer mehr Eigentümer und Planungsinstitute bereit sind, dieses neue Modell zu übernehmen.
Auch wenn sie eine gewisse Anfangsinvestition mit sich bringt, sind die Vorteile während des gesamten Lebenszyklus immer noch besser als die Containerlösung.
Diese Generation von Energiespeichersystemen wird durch das Konzept "Produkt ist System" in hohem Maße integriert und durch die physische Form von kleinen Schränken umgesetzt.
Es löst nicht nur perfekt den Kundenschmerz auf der Benutzerseite, sondern hat auch ziemlich bunte Anwendungsfälle auf der Quellnetzseite.
Schlussfolgerung
Mit der Entwicklung der Energiespeicherindustrie ist der Integrationsplan, den wir derzeit sehen, nicht die endgültige Form, und die endgültige Form wird nie erscheinen. Aus der allgemeinen Entwicklungsgeschichte können wir jedoch auch ersehen, dass die Stromerzeugung über den gesamten Lebenszyklus hinweg weiter zugenommen hat.
Die Regelungsgenauigkeit wird kontinuierlich verbessert, und das Systemdesign wird immer praktischer. Das übersichtlichere Betriebs- und Wartungsmodell ist eine ewige Entwicklungsrichtung. Kontinuierliche Durchbrüche sind der Schwerpunkt der Entwicklung der Energiespeicherindustrie.
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