Dans le contexte de la crise climatique mondiale, le remplacement de l'énergie de pierre par l'énergie propre est devenu la voie fondamentale pour que l'homme atteigne la neutralité carbone.
Cependant, l'amélioration continue de l'accès au réseau électrique des énergies propres instables a posé d'énormes défis à la stabilité du fonctionnement du réseau. Technologies de stockage de l'énergie garantir le fonctionnement sûr et stable du réseau électrique en résolvant le problème du nettoyage de l'énergie, du temps et de l'espace.
Comment intégrer les éléments clés des batteries, les variables de stockage d'énergie (PCS), le système de gestion des batteries (BMS) et le système de gestion de l'énergie (EMS) grâce à des solutions efficaces afin de maximiser la rentabilité et la sécurité du système, ce qui est devenu le premier principe de développement de l'industrie.
La complexité des produits de stockage de l'énergie et des modèles d'application a ouvert la voie à la révolution des technologies intégrées. La question est donc de savoir quelle voie intégrée doit être choisie dans les différents scénarios d'application actuels. Où iront les futurs itinéraires techniques ?
Intégration plus précoce du stockage de l'énergie : solution centralisée
Le stockage centralisé de l'énergie est la première génération d'itinéraires intégrés dans l'industrie. Après que les multiples groupes de batteries ont été raccordés au côté CC, le système de stockage d'énergie centralisé de l'Union européenne (UE) a été mis en place. BMS lithium-ionLe système de contrôle de la température, le système de prévention automatique des incendies et le dispositif de distribution de courant transversal sont formés pour former un conteneur de batterie.
En même temps, dans la partie à tension variable, le PCS et le transformateur composent le conteneur d'alimentation, et les deux conteneurs sont reliés par le câble CC.
Grâce à ses avantages en termes de coût et de technologie, il a rapidement occupé le marché du stockage de l'énergie et est devenu la première génération d'itinéraires intégrés de stockage de l'énergie.
Cependant, après l'exécution d'un grand nombre de projets concentrés, de nombreux problèmes se posent. Nous devons renforcer un concept, celui du coût du cycle de vie complet, et les deux principaux facteurs qui influencent cet indicateur sont le coût d'investissement total du cycle de vie et le rendement énergétique du cycle de vie complet. Le plus gros problème des solutions centralisées est qu'il est impossible d'atteindre le rendement énergétique optimal sur l'ensemble du cycle de vie.
Une fois la batterie connectée en parallèle du côté CC, en raison de la différence de performance électrique entre les différentes batteries, chaque batterie est insatisfaite et incomplète, ce qui entraîne également de graves problèmes de circulation. Afin d'éviter les problèmes de sécurité du système causés par la circulation, la quantité de 10% de chaque batterie est conservée, ce qui est réduit à la profondeur de stockage.
Dans la conception de la dissipation de la chaleur, la conteneur de stockage d'énergie utilise généralement 1 à 2 climatiseurs concentrés. Il doit être conçu avec un long conduit d'air. L'efficacité de la réfrigération est faible, la différence de température dans le conteneur est importante, ce qui aggrave l'incohérence de la cellule et réduit le nombre de cycles du système.
Pour les flux changeants, de nombreux groupes de batteries sont connectés à un seul PCS. Lorsqu'une panne survient, la perte de capacité est importante, ce qui affecte l'efficacité du système.
La réduction de la capacité de production d'énergie de l'ensemble du cycle de vie permet à la solution centralisée de réduire uniquement l'économie qui a été bien maintenue, mais la réduction des coûts entraînera également davantage de problèmes de sécurité. À l'heure actuelle, la plupart des centrales de stockage d'énergie qui ont souffert de problèmes de sécurité ont également adopté une solution centralisée.
En même temps, du point de vue de l'exploitation et de la maintenance, les monomères préfabriqués à grande échelle occupent une grande surface et sont peu flexibles. Ils ne permettent pas l'utilisation mixte de batteries anciennes et de vieilles batteries, et il est difficile de réapprovisionner en électricité. Ces problèmes apparaîtront progressivement au cours de l'exploitation ultérieure.
À ce stade, l'industrie du stockage de l'énergie est toujours à la recherche des meilleurs coûts d'investissement. La tomination est le facteur central des considérations techniques. La raison en est que le modèle de profit du stockage de l'énergie n'est pas clair, et la seconde est que la plupart des projets sont des projets de stockage d'énergie renouvelable, et que de nombreuses centrales électriques doivent compléter les indicateurs correspondants.
Intégration du stockage de l'énergie de deuxième génération : schéma centralisé et décentralisé
La raison principale du faible débit d'énergie du système centralisé pour l'ensemble du cycle de vie est en fait incompatible avec la batterie. Si chaque batterie n'est pas contrôlée avec précision, cela entraînera inévitablement une réduction de la profondeur de stockage et de l'efficacité du système, ainsi qu'une diminution de la consommation d'énergie. cycle de vie de la batterie.
Pour résoudre ce problème, tout le monde a pensé que la connexion d'un optimiseur d'énergie sur chaque module de batterie
Le groupe de batteries est connecté au bus CC par l'intermédiaire de cet optimiseur d'énergie (CC/CC), puis au réseau par l'intermédiaire du PCS. Il s'agit d'une solution de distribution. De la concentration à la distribution, l'ensemble du système peut contrôler avec précision la puissance de chaque groupe de batteries, résoudre le problème de l'insatisfaction, de l'incomplétude et de la circulation du côté CC en parallèle, améliorer considérablement la profondeur de stockage du système et assurer la durée de vie de la batterie.
Toutefois, l'ajout du module DC/DC a entraîné une augmentation du coût de l'équipement. En même temps, l'onduleur à deux étages DC/DC et PCS réduit l'efficacité de la circulation du système et augmente le temps de réglage de l'internet.
Au niveau de l'intégration physique, le schéma de distribution utilise toujours une disposition en conteneurs. Il n'est pas possible d'obtenir une disposition flexible des équipements. Il ne permet pas de réaliser une isolation de sécurité cloisonnée. En même temps, le problème d'un grand nombre de batteries dans un seul PCS connecté à la batterie n'est pas résolu.
Avec l'émergence des systèmes centralisés et décentralisés, tout le monde est passé de la recherche pure des coûts d'investissement optimaux à la recherche du coût optimal de l'électricité. De "l'achèvement de l'indice de stockage" à "comment faire du profit grâce aux centrales de stockage d'énergie".
Troisième génération d'intégration du stockage de l'énergie : schéma distribué
Qu'il s'agisse d'un système centralisé ou d'un système concentré et dispersé, l'essentiel est d'inverser le PCS en passant par le PCS du côté du courant continu. Le conteneur est devenu une forme physique nécessaire, mais il n'a pas été en mesure de résoudre le problème de la faible efficacité du système et du coût élevé de l'électricité sur l'ensemble du cycle de vie.
D'autre part, avec l'augmentation continue de la différence de prix entre l'électricité industrielle et l'électricité commerciale et l'augmentation rapide des installations photovoltaïques distribuées, un grand nombre de demandes de la part des utilisateurs a commencé à émerger.
À cette époque, la forme physique du conteneur et le terrain complexe des usines industrielles et commerciales sont apparus comme des points problématiques difficiles à résoudre.
En même temps, la capacité de la batterie du conteneur ne peut pas correspondre à la charge de l'utilisateur. Nous avons besoin d'un système intégré de stockage d'énergie plus flexible pour résoudre le problème du système de stockage d'énergie du côté de l'utilisateur. Par exemple, Grevault Chariot 5kWh ESS offre aux citoyens une assistance électrique plus pratique.
1. Les petites armoires deviennent la forme physique de la solution intégrée de stockage d'énergie de troisième génération
Sur la base de la petite armoire, si le côté DC est toujours connecté, la grande armoire PCS est toujours nécessaire pour effectuer le travail inverse, ce qui implique deux problèmes.
Tout d'abord, le PCS de grande capacité couvre une vaste zone et les exigences en matière de site pour les utilisateurs sont trop élevées, et de nombreux scénarios ne sont toujours pas applicables. Deuxièmement, compte tenu de l'évolution constante de la charge des utilisateurs dans l'industrie et le commerce, il est nécessaire d'accroître la flexibilité de l'alimentation électrique et des opérations d'expansion.
Dans une certaine mesure, il est difficile de maintenir l'efficacité du système après l'expansion du réapprovisionnement en énergie, et il ne peut pas répondre aux besoins des utilisateurs en termes de flexibilité.
2. La "systémique du produit" est devenue le concept central de la solution intégrée de stockage d'énergie de troisième génération.
C'est pourquoi certains fabricants ont proposé de systématiser le produit par le biais d'une grappe de batteries hautement intégrée + PCS + BMS + système de contrôle de la température pour fabriquer de petites armoires. Ce système permet une expansion flexible et résout le problème du réapprovisionnement en énergie.
Chaque petite armoire est contrôlée par un BMS et un PCS indépendants. La profondeur du stockage peut atteindre 100%. La hauteur du PCS et du groupe de batteries permet au système de franchir une nouvelle étape en termes d'efficacité.
Le système distribué a également permis de grandes avancées en matière de sécurité, car la conception physique et la précision de contrôle des petites armoires se sont améliorées. Lorsque des risques de sécurité apparaissent, le système peut être positionné plus rapidement et avec plus de précision sur la batterie problématique. Dans l'armoire, tant que les performances de résistance au feu et d'antidéflagration de l'armoire peuvent réduire efficacement la zone d'impact, de sorte que les pompiers aient suffisamment de temps pour s'occuper de la scène de l'incendie.
Avec l'émergence du système intégré de troisième génération, le système de stockage d'énergie distribué est non seulement largement utilisé du côté de l'utilisateur, mais aussi fréquemment utilisé dans les projets de réseaux de sources importantes.
Le volume de stockage et de décharge sur l'ensemble du cycle de vie, l'amélioration de la sécurité et l'amélioration de la facilité d'exploitation et d'entretien apportés par le système distribué font que de plus en plus de propriétaires et d'instituts de conception sont prêts à adopter ce nouveau modèle.
Bien que cela implique un certain investissement initial, les avantages du cycle de vie complet restent supérieurs à ceux de la solution des conteneurs.
Cette génération de systèmes de stockage d'énergie est intégrée par le biais du concept "le produit est un système" et mise en œuvre sous la forme physique de petites armoires.
Non seulement il résout parfaitement le problème du client du côté de l'utilisateur, mais il offre également des cas d'application très colorés du côté du réseau source.
Conclusion
Avec le développement de l'industrie du stockage de l'énergie, le plan d'intégration que nous voyons actuellement n'est pas la forme finale, et la forme finale n'apparaîtra jamais. Toutefois, l'historique du développement global nous permet de constater que la production d'énergie de l'ensemble du cycle de vie n'a cessé d'augmenter.
La précision du contrôle est constamment améliorée et la conception du système devient plus pratique. Le modèle d'exploitation et de maintenance plus concis est un axe de développement éternel. Le développement de l'industrie du stockage de l'énergie est axé sur des percées continues.
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