En el marco de la crisis climática mundial, la sustitución de la energía de piedra por energía limpia se ha convertido en la vía fundamental para que el ser humano alcance la neutralidad de carbono.
Sin embargo, con la mejora continua del acceso a la red eléctrica de energías limpias escasamente estables, ha planteado enormes retos al funcionamiento estable de la red. Tecnologías de almacenamiento de energía Garantizar el funcionamiento seguro y estable de la red eléctrica resolviendo el problema de la limpieza de la energía y del tiempo y el espacio.
Cómo integrar las piezas clave de los paquetes de baterías, las variables de almacenamiento de energía (PCS), el sistema de gestión de baterías (BMS) y el sistema de gestión de energía (EMS) mediante soluciones eficaces para maximizar la economía y la seguridad del sistema, que se ha convertido en el primer principio de desarrollo de la industria.
Los complejos productos de almacenamiento de energía y los complejos modelos de aplicación han prefigurado la revolución de la tecnología integrada. Así que la pregunta es: ¿qué ruta integrada debe seleccionarse ahora en los distintos escenarios de aplicación? ¿Hacia dónde irán las futuras rutas técnicas?
Integración temprana del almacenamiento de energía: solución centralizada
El almacenamiento centralizado de energía es la primera generación de rutas integradas de la industria. Después de que las agrupaciones de baterías múltiples se pagan al lado de CC. BMS de iones de litioEl sistema de control de la temperatura, el sistema automático de prevención de incendios y el dispositivo de distribución de corriente cruzada forman un contenedor de baterías.
Al mismo tiempo, en la parte de tensión de flujo variable, el PCS y el transformador componen el contenedor de potencia, y los dos contenedores están conectados a través del cable de CC.
Gracias a sus ventajas de bajo coste y bajo umbral tecnológico, ocupó rápidamente el mercado del almacenamiento de energía y se convirtió en la primera generación de rutas integradas de almacenamiento de energía de uso general.
Sin embargo, tras la ejecución de un gran número de planes concentrados, surgen muchos problemas. Aquí tenemos que reforzar un concepto, el coste del ciclo de vida completo, y los dos factores principales que afectan a este indicador son el coste total de inversión del ciclo de vida y el rendimiento energético del ciclo de vida completo. El mayor problema de las soluciones centralizadas es que es imposible alcanzar el rendimiento energético óptimo del ciclo de vida completo.
Después de conectar la batería en paralelo en el lado de CC, debido a la diferencia de rendimiento eléctrico entre diferentes baterías, cada batería es insatisfecho e incompleto, y también traerá graves problemas de circulación. Con el fin de evitar los problemas de seguridad del sistema causados por la circulación, La cantidad de 10 cada uno se mantiene, que se reduce a la profundidad de almacenamiento.
En el diseño de la disipación de calor, la contenedor de almacenamiento de energía suele utilizar 1-2 acondicionadores de aire concentrados. Debe diseñarse con un conducto de aire largo. La eficiencia de la refrigeración es baja, la diferencia de temperatura en el contenedor es grande, lo que agrava la inconsistencia de la célula y reduce el número de ciclos del sistema.
Para los flujos cambiantes, hay muchos grupos de baterías conectados a un único PCS. Cuando se produce un fallo, la pérdida de capacidad es grande, lo que afecta a la eficiencia del sistema.
La reducción de la capacidad de producción de energía de todo el ciclo de vida permite que la solución centralizada sólo reducir la economía que se ha mantenido bien, pero la reducción de costes también traerá más problemas de seguridad. Hasta ahora, la mayoría de las centrales de almacenamiento de energía que han sufrido problemas de seguridad también se ha Una solución centralizada se adopta.
Al mismo tiempo, desde el punto de vista del funcionamiento y el mantenimiento, los monómeros unitarios prefabricados a gran escala ocupan una gran superficie y son poco flexibles. No admiten el uso mixto de baterías viejas y antiguas, y es difícil reponer la electricidad. Estos problemas irán apareciendo gradualmente durante el funcionamiento posterior.
En este momento, la industria del almacenamiento de energía sigue persiguiendo los mejores costes de inversión. La nominación es el factor central de las consideraciones técnicas. La razón es que el modelo de beneficios del almacenamiento de energía no está claro, y la segunda es que la mayoría de los proyectos son de almacenamiento de energía renovable, y muchas centrales eléctricas están por completar los indicadores correspondientes.
Integración del almacenamiento de energía de segunda generación: esquema centralizado descentralizado
La razón principal del bajo rendimiento energético del esquema centralizado durante todo el ciclo de vida es, en realidad, la incompatibilidad con la batería. Si no se controla con precisión cada paquete de baterías, se producirá inevitablemente una reducción de la profundidad de almacenamiento, de la eficiencia del sistema y una disminución de la ciclo de vida de la batería.
Para resolver este problema, todo el mundo pensó que conectar un optimizador de energía en cada módulo de batería
El grupo de baterías se conecta al bus de CC a través de este optimizador de energía (CC/CC) y, a continuación, se conecta a la red a través del PCS. Se trata de una solución de distribución. Desde la concentración hasta la distribución, todo el sistema puede controlar con precisión la potencia de cada clúster de baterías, resolver el problema de la insatisfacción, el carácter incompleto y la circulación en paralelo del lado de CC, mejorando en gran medida la profundidad de almacenamiento del sistema y garantizando la vida útil de las baterías.
Sin embargo, debido a la incorporación del módulo DC/DC, el coste del equipo ha aumentado. Al mismo tiempo, el inversor de dos etapas de CC/CC y PCS reduce la eficiencia de circulación del sistema y aumenta el tiempo de ajuste de Internet.
A nivel de integración física, el esquema de distribución sigue utilizando una disposición de contenedores. No consigue una disposición flexible de los equipos. No consigue un aislamiento de seguridad dividido. Al mismo tiempo, no se resuelve el problema de un gran número de baterías en un único PCS conectado a la batería.
Con la aparición de los sistemas centralizados descentralizados, todo el mundo ha pasado de la mera búsqueda del coste de inversión óptimo a la búsqueda del coste de electricidad óptimo. De "completar el índice de almacenamiento" a "cómo obtener beneficios mediante centrales de almacenamiento de energía".
Tercera generación de integración del almacenamiento de energía: esquema distribuido
Ya se trate de un esquema centralizado o disperso concentrado, su núcleo es invertir a través de PCS en el lado de CC. El contenedor se ha convertido en una forma física necesaria, pero no ha sido capaz de resolver el problema de la baja eficiencia del sistema y el elevado coste eléctrico total del ciclo de vida.
Por otro lado, con el continuo aumento de la diferencia de precio entre la electricidad industrial y la comercial y el rápido incremento de las instalaciones fotovoltaicas distribuidas, ha empezado a surgir una gran demanda por parte de los usuarios.
En ese momento, la forma física del contenedor y el complejo terreno de las fábricas industriales y comerciales aparecían en los puntos de dolor difíciles de igualar.
Al mismo tiempo, la capacidad de la batería del contenedor no podía adaptarse a la carga de energía del usuario. Necesitamos un esquema integrado de almacenamiento de energía más flexible para resolver el punto débil del sistema de almacenamiento de energía del lado del usuario. Por ejemplo, Grevault Carro de 5 kWh ESS ofrece a las personas un soporte eléctrico más cómodo.
1. Los armarios pequeños se convierten en la forma física de la solución integrada de almacenamiento de energía de tercera generación
Sobre la base del armario pequeño, si el lado CC sigue conectado, el armario PCS grande sigue siendo necesario para completar el trabajo inverso, lo que implica dos problemas.
En primer lugar, los PCS de gran capacidad abarcan una gran superficie, y los requisitos de emplazamiento para los usuarios son demasiado elevados, por lo que muchos escenarios siguen sin ser aplicables. En segundo lugar, con los continuos cambios de carga de los usuarios en la industria y el comercio, es necesario aumentar la flexibilidad de las operaciones de alimentación y ampliación.
Con un grado, es difícil mantener la eficiencia del sistema tras la ampliación de la reposición de energía, y no puede satisfacer las necesidades de los usuarios en términos de flexibilidad.
2. "Producto sistémico" se ha convertido en el concepto central de la solución integrada de almacenamiento de energía de tercera generación
Por lo tanto, algunos fabricantes han propuesto que a través de un clúster de baterías+PCS+BMS+sistema de control de temperatura de fuego altamente integrado para hacer pequeños armarios, se sistematiza el producto. Puede lograr una expansión flexible y resolver el problema de la reposición de energía.
Cada pequeño armario está controlado por el BMS independiente y PCS. La profundidad del almacenamiento puede ser de 100%. La altura de la PCS y el grupo de baterías permite la eficiencia del sistema para romper a través de la nueva altura.
El esquema distribuido también ha logrado grandes avances en seguridad, porque han aumentado el diseño físico y la precisión de control de los armarios pequeños. Una vez que se producen los riesgos de seguridad, el sistema puede situarse con mayor rapidez y precisión en la batería del problema. En el armario, siempre que la resistencia al fuego y el rendimiento a prueba de explosiones del armario pueden reducir eficazmente el área de impacto, por lo que los bomberos tienen tiempo suficiente para manejar la escena del incendio.
Con la aparición del esquema integrado de tercera generación, el sistema de almacenamiento de energía distribuida no sólo se utiliza ampliamente en el lado del usuario, sino también con frecuencia en proyectos del lado de la red de grandes fuentes.
El volumen de almacenamiento y descarga del ciclo de vida completo, la mejora de la seguridad y la mejora de la comodidad de funcionamiento y mantenimiento que aporta el esquema distribuido hacen que cada vez más propietarios e institutos de diseño estén dispuestos a adoptar este nuevo modelo.
Aunque conllevará cierta inversión inicial, los beneficios de todo el ciclo de vida siguen siendo mejores que la solución del contenedor.
Esta generación de sistemas de almacenamiento de energía se integran mediante el concepto de "producto es sistema" y se implementan a través de la forma física de pequeños armarios.
No sólo resuelve a la perfección el problema del cliente en el lado del usuario, sino que también tiene casos de aplicación bastante vistosos en el lado de la red de origen.
Conclusión
Con el desarrollo de la industria de almacenamiento de energía, el plan de integración que vemos actualmente no es la forma final, y la forma final nunca aparecerá. Sin embargo, a partir de la historia general de desarrollo, también podemos ver que la generación de energía de todo el ciclo de vida ha seguido aumentando.
La precisión del control mejora continuamente y el diseño del sistema es cada vez más cómodo. El modelo de funcionamiento y mantenimiento más conciso es una eterna dirección de desarrollo. Los avances continuos son el centro del desarrollo de la industria de almacenamiento de energía.
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