Soluzioni di stoccaggio a batteria dietro il contatore e scenari applicativi

Che cos'è l'accumulo di energia? Quali sono gli scenari applicativi dell'accumulo di energia?

L'accumulo di energia è la conversione dell'energia elettrica in altre forme di energia da immagazzinare.

• Metodo di base: convertire l'elettricità in altre forme di energia, immagazzinarla in un dispositivo di accumulo e rilasciarla quando necessario; in base alle caratteristiche della conversione energetica, l'energia elettrica può essere convertita in energia cinetica, energia potenziale ed energia chimica.
• Scopo: Realizzare il funzionamento stabile dell'energia elettrica a livello di alimentazione, trasmissione e utente (stoccaggio della batteria dietro il contatore).
• Scenari di applicazione:

1. Può essere utilizzato nei settori della riduzione dei picchi e del riempimento delle valli, della compensazione del carico e della regolazione rapida della frequenza di rete per migliorare la stabilità e l'affidabilità del funzionamento della rete;
2.  Applicato nel campo della generazione di nuove energie per ridurre l'impatto dei grandi cambiamenti istantanei dei sistemi di generazione fotovoltaica ed eolica sulla rete elettrica e ridurre il fenomeno dell'"abbandono della luce e del vento";
3.  Utilizzato nelle stazioni di ricarica dei veicoli a nuova energia, riduce l'impatto della ricarica istantanea su larga scala dei veicoli a nuova energia sulla rete elettrica e può anche godere della differenza di prezzo dell'energia tra i picchi e le valli.

Quanti tipi di accumulo di energia esistono?

In base ai diversi metodi di conversione dell'energia, l'accumulo di energia può essere suddiviso in accumulo di energia fisica, accumulo di energia elettrochimica e altri metodi di accumulo di energia:

• Accumulo fisico di energia comprende l'accumulo di energia idroelettrica con pompaggio, l'accumulo di energia ad aria compressa e il accumulo di energia a volanoecc. Tra questi, l'accumulo idroelettrico con pompaggio ha una grande capacità e un basso costo del kWh ed è attualmente il metodo di accumulo energetico più utilizzato nell'immagazzinamento fisico dell'energia.
• Accumulo di energia elettrochimica è un tipo di accumulo di energia che si è sviluppato rapidamente negli ultimi anni e che comprende principalmente l'accumulo di energia da batteria agli ioni di litio, l'accumulo di energia da batteria al piombo e l'accumulo di energia da batteria a flusso. Tra queste, la batteria agli ioni di litio ha le caratteristiche di un buon ciclo e di una rapida velocità di risposta ed è attualmente il principale metodo di accumulo di energia nell'ambito dell'accumulo di energia elettrochimica.
• Altri metodi di stoccaggio dell'energia includono l'accumulo di energia con superconduttori e l'accumulo di energia con superconduttori. Attualmente, a causa degli elevati costi di produzione e di altre ragioni, le applicazioni sono poche e sono stati realizzati solo progetti dimostrativi.

I principali tipi di accumulo di energia attualmente presenti sul mercato comprendono l'accumulo fisico di energia e l'accumulo elettrochimico di energia.

Soluzione di sistema di accumulo a batteria dietro il contatore

Panoramica del programma

A differenza delle centrali fotovoltaiche di grande potenza e superficie, l'accumulo di batterie dietro il contatore consiste nel collocare i pannelli fotovoltaici all'ultimo piano o nel cortile di un'abitazione familiare, utilizzando inverter a bassa potenza o microinverter per eseguire il processo di commutazione e utilizzando direttamente questa nuova energia, che può anche incorporare l'energia elettrica in eccesso nella rete.

Vantaggi e caratteristiche

• Soglia bassa, utilizzo di edifici esistenti, riduzione delle perdite e dei costi;
• Flessibilità e minore occupazione di suolo, riducendo in modo diverso l'occupazione di suolo delle centrali fotovoltaiche;
• Funzionamento indipendente, interfaccia efficace con smart grid e micro grid;
• Protezione verde e ambientale, isolamento termico e raffreddamento, bellezza e possibilità di creare benefici ecologici.

Struttura del sistema di accumulo a batteria dietro il contatore

Inverter di accumulo fotovoltaico, pacco elettrico impilato, sistema di gestione BMS, contabilizzazione.

Principali scenari e casi di applicazione dell'accumulo di batterie dietro il contatore

Stazione di ricarica

L'integrazione di luce, accumulo e ricarica delle batterie di accumulo dietro il contatore è attualmente uno scenario applicativo relativamente comune. Da un lato, allevia l'impatto della carica ad alta corrente delle pile di ricarica sulla rete elettrica regionale durante i picchi di carica.

D'altra parte, l'accumulo di batterie dietro il contatore apporta notevoli vantaggi alle stazioni di ricarica grazie alla differenza di prezzo tra le ore di punta e quelle di valle.

Parchi industriali

Attualmente, la maggior parte dei progetti di stoccaggio a batteria dietro al contatore sono costruiti in parchi industriali. Nel 2018 è stato riportato che in un parco industriale in Cina, la capacità di accumulo di energia della centrale di accumulo di energia della rete di distribuzione intelligente nel parco industriale di Singapore era di 20MW/160MWh.

Inoltre, molti parchi industriali della provincia cinese di Jiangsu hanno installato impianti di accumulo di energia per uso domestico.

Centro dati

Per migliorare ulteriormente la stabilità e l'affidabilità dell'alimentazione del data center, Wanke ha collaborato con Alibaba per costruire un data center con un sistema di accumulo a batteria dietro il contatore, che ha garantito l'alimentazione del data center durante il periodo del Double Eleven.

Il sistema di accumulo a batteria dietro il contatore è collegato in parallelo al data center, semplificando la serie di alimentazione del data center, ottimizzando e migliorando la struttura dell'alimentazione, migliorando notevolmente la capacità e il tempo di backup dell'alimentazione di emergenza del data center e migliorando ulteriormente l'affidabilità dell'alimentazione del data center.

Inoltre, il sistema di accumulo dell'energia può anche migliorare l'economia del funzionamento dell'alimentazione dei data center, risparmiare energia e ridurre i consumi, nonché essere a basse emissioni di carbonio e rispettoso dell'ambiente attraverso meccanismi come il peak shaving e il valley filling e l'allocazione della capacità.

Stazione base di comunicazione

Nel 2018, China Tower Corporation ha siglato una cerimonia per la firma di una cooperazione strategica per il riciclaggio delle batterie di alimentazione dei veicoli a nuova energia con 16 aziende, tra cui BYD e GOTION HIGH-TECH. È chiaro che c'è un'enorme richiesta di stoccaggio di batterie per stazioni base dietro il contatore.

China Tower Corporation dispone attualmente di quasi 2 milioni di stazioni base in tutto il Paese. L'energia di backup, il peak shaving e il valley filling e le stazioni di nuova energia richiedono un totale di circa 136 milioni di kWh di batterie e la domanda annuale di batterie di accumulo di nuova energia è di circa 25 milioni di kWh.

Alimentazione da terra del porto

I porti sono grandi consumatori di energia elettrica. Con la continua espansione delle dimensioni dei porti, si è prestata sempre più attenzione al consumo di energia elettrica. Il carico energetico principale del porto si concentra sulle apparecchiature ad alta potenza e a lunga durata.

La Cina prevede di costruire una centrale di accumulo di batterie da 5 MW (1 MW di supercondensatori + 4 MW di batterie al litio) dietro il contatore nel sistema di alimentazione a terra del porto per soddisfare le esigenze di accesso all'alimentazione a terra di un totale di oltre 10 MW e di un singolo attracco di oltre 3 MW. Quando la rete di terra è completamente carica, c'è un margine sufficiente per soddisfare le esigenze di accesso di varie fonti di energia e carichi casuali.

Isole

Attualmente, in alcune aree montuose remote, isole e altri luoghi lontani dalle città di tutto il mondo, ci sono ancora alcune "aree vuote di elettricità" che non sono collegate all'elettricità o hanno un'alimentazione instabile.

Tuttavia, la microgrid dietro il contatore di accumulo delle batterie nelle isole marine remote può integrare diverse fonti energetiche come la generazione di energia diesel, il fotovoltaico e l'accumulo di energia.

La capacità di alimentazione delle isole è aumentata di 8 volte. Allo stesso tempo, 100% di energia pulita come il fotovoltaico possono essere utilizzate per prime. In futuro, l'accesso flessibile all'energia delle onde, l'energia mobile di accumulo di energia mobilee si possono realizzare anche altre fonti energetiche.

Ospedali

Il progetto di accumulo di batterie dietro il contatore del sistema ospedaliero può realizzare il peak-shaving e il valley-filling della rete elettrica quando la rete elettrica è normalmente alimentata, e può scollegare rapidamente la rete elettrica in caso di interruzione dell'alimentazione per garantire l'alimentazione di carichi importanti nell'ospedale, l'accesso veloce e agire come un Accumulo di energia UPS (gruppo di continuità).

Centri commerciali

Il progetto di una centrale elettrica di accumulo a batterie intelligente dietro il contatore di un complesso commerciale a Pechino, in Cina, ha una scala totale di 1MW/5MWh, di cui la scala della prima fase di funzionamento è di 500KW/2,5MWh. La vita utile prevista della centrale è di 10 anni.

La centrale elettrica dietro il contatore di stoccaggio della batteria realizza la gestione della capacità e degli oneri elettrici del centro commerciale domestico e risolve i problemi legati all'impossibilità di espandere e trasformare la linea del centro commerciale domestico e all'impatto sulla rete elettrica causato dalla connessione di ricarica dei veicoli elettrici.

Campi militari

Un campo sull'altopiano al confine con la Cina utilizza una LAN a energia rinnovabile. Il progetto costruisce principalmente nuove centrali fotovoltaiche, eoliche e di accumulo di energia, e supporta la costruzione di linee di trasmissione, centrali diesel di emergenza e sistemi intelligenti di gestione e controllo della micro-rete. Dopo il completamento, il tasso di autosufficienza energetica supererà i 90%, diventando la più grande rete locale di energia rinnovabile in Cina.

Non solo è in grado di soddisfare meglio il fabbisogno energetico complessivo dei militari e della popolazione locale per l'illuminazione, il riscaldamento, la produzione di ossigeno, l'aspirazione dell'acqua e le attrezzature, ma può anche ridurre notevolmente l'onere del supporto logistico del petrolio e del carbone e costruire inizialmente un moderno sistema di stoccaggio a batteria dietro il contatore, verde, a basse emissioni di carbonio, sicuro, efficiente e sostenibile.

Banche

Il sistema di accumulo di energia da 1MW/2,56MWH dell'edificio della China Merchants Bank di Shanghai è un esempio di accumulo a batteria dietro il contatore. Il progetto si trova nell'edificio di Shanghai della China Merchants Bank. Utilizza il modello "shaving peaks and filling valleys" per fornire servizi di risparmio energetico alla banca.