В умовах глобальної кліматичної кризи чиста енергія, що замінює кам'яну енергію, стала основним шляхом для досягнення вуглецевої нейтральності людства.
Однак, з постійним вдосконаленням нестабільних умов доступу чистої енергії до електромережі, це принесло величезні виклики для стабільної роботи електромережі. Технології зберігання енергії гарантувати безпечну та стабільну роботу електромережі, вирішуючи проблему очищення енергії, часу та простору.
Як інтегрувати ключові частини акумуляторних батарей, змінні накопичувачі енергії (PCS), системи управління батареями (BMS) та системи управління енергією (EMS) за допомогою ефективних рішень для максимізації економічної ефективності та безпеки системи, що стало першим принципом розвитку галузі.
Комплексні продукти для зберігання енергії та складні моделі застосування заклали передумови для інтегрованої технологічної революції. Тож питання полягає в тому, який інтегрований маршрут слід обрати в різних сценаріях застосування зараз? Куди приведуть майбутні технічні маршрути?
</img
Інтеграція попередніх систем зберігання енергії: централізоване рішення
Централізоване зберігання енергії - це перше покоління інтегрованих маршрутів у галузі. Після того, як кілька кластерів акумуляторів підключаються до сторони постійного струму літій-іонні BMSСистема контролю температури, автоматична система запобігання пожежі та пристрій перехресного розподілу електроенергії формують контейнер для батареї.
У той же час, в частині змінної напруги потоку, PCS і трансформатор складають силовий контейнер, і обидва контейнери з'єднані кабелем постійного струму.
Завдяки перевагам низької вартості та низьких технологічних порогів, він швидко зайняв ринок зберігання енергії та став першим поколінням основних інтегрованих маршрутів зберігання енергії.
Однак після запуску великої кількості концентрованих схем виникає багато проблем. Тут нам потрібно посилити концепцію вартості повного життєвого циклу, і двома основними факторами, які впливають на цей показник, є загальні інвестиційні витрати на весь життєвий цикл і пропускна здатність всього життєвого циклу. Найбільша проблема для централізованих рішень полягає в тому, що неможливо досягти оптимальної пропускної здатності за весь життєвий цикл.
Після підключення акумулятора паралельно на стороні постійного струму, через різницю в електричних характеристиках між різними батареями, кожна батарея незадоволена і неповна, і це також призведе до серйозних проблем з циркуляцією. Щоб уникнути проблем з безпекою системи, спричинених циркуляцією, зберігається кількість 10% кожного, яка зменшується до глибини зберігання.
При проектуванні тепловідводу, в першу чергу, слід враховувати контейнер для зберігання енергії зазвичай використовує 1-2 концентровані кондиціонери. Він повинен бути спроектований з довгим повітропроводом. Ефективність охолодження низька, різниця температур в контейнері велика, що посилює неузгодженість комірки і зменшує кількість циклів системи.
Для зміни потоків використовується багато кластерів батарей, під'єднаних до однієї PCS. При виході з ладу відбувається велика втрата ємності, що впливає на ефективність системи.
Зменшення пропускної здатності протягом усього життєвого циклу дозволяє централізованому рішенню лише зменшити економію, яка і так добре підтримувалася, але зниження витрат також принесе більше проблем з безпекою. На сьогоднішній день більшість електростанцій накопичення енергії, які зазнали проблем з безпекою, також мають централізоване рішення.
Водночас, з точки зору експлуатації та обслуговування, великомасштабні збірні моноблоки займають велику площу і мають низьку гнучкість. Вони не підтримують змішане використання старих і нових батарей, а поповнювати запаси електроенергії складно. Ці проблеми поступово проявляться під час подальшої експлуатації.
На даному етапі індустрія зберігання енергії все ще прагне до оптимальних інвестиційних витрат. Тонізація є основним фактором технічних міркувань. Причиною цього є те, що модель прибутку від зберігання енергії не є чіткою, а друга причина полягає в тому, що більшість проектів - це зберігання відновлюваної енергії, і багато електростанцій повинні досягти відповідних показників.
Інтеграція систем зберігання енергії другого покоління: централізована децентралізована схема
Основною причиною низької пропускної здатності централізованої схеми протягом усього життєвого циклу є фактична неузгодженість з батареєю. Якщо кожна акумуляторна батарея не контролюється точно, це неминуче призведе до зменшення глибини зберігання, ефективності системи та зниження термін служби батареї.
Для вирішення цієї проблеми всі вважали, що підключення енергооптимізатора на кожному акумуляторному модулі
Кластер акумуляторів підключається до шини постійного струму через цей енергооптимізатор (DC/DC), а потім підключається до мережі через PCS. Це рішення для розподілу. Від концентрації до розподілу вся система може точно контролювати потужність кожного кластера акумуляторів, вирішити проблему незадоволеності, неповноти та паралельної циркуляції сторони постійного струму, значно покращуючи глибину зберігання системи та забезпечуючи термін служби акумулятора.
Однак через додавання модуля DC/DC вартість обладнання зросла. У той же час, двоступеневий інвертор DC/DC і PCS знижує ефективність циркуляції системи і збільшує час налаштування інтернету.
На рівні фізичної інтеграції схема розподілу все ще використовує контейнерну схему. Вона не може досягти гнучкого розташування обладнання. Вона не досягає розділеної ізоляції безпеки. Водночас не вирішується проблема великої кількості акумуляторів в одній PCS, підключених до батареї.
З появою централізованих децентралізованих схем всі перейшли від чистої гонитви за оптимальними інвестиційними витратами до гонитви за оптимальною вартістю електроенергії. Від "виконання індексу накопичення" до "як отримати прибуток за рахунок електростанцій накопичення енергії".
Третє покоління інтеграції систем зберігання енергії: розподілена схема
Незалежно від того, чи це централізована або концентрована розосереджена схема, її суть полягає в реверсі через ОКС на стороні постійного струму. Контейнер став необхідною фізичною формою, але не зміг вирішити проблему низької ефективності системи та високої загальної вартості електроенергії протягом життєвого циклу.
З іншого боку, з постійним збільшенням різниці між промисловими та комерційними цінами на електроенергію та швидким зростанням розподілених фотоелектричних установок, почала з'являтися велика кількість попиту з боку користувачів.
У цей час фізична форма контейнера і складний рельєф промислових і комерційних заводів виявилися больовими точками, які було важко узгодити.
У той же час, ємність контейнерної батареї не могла відповідати енергетичному навантаженню користувача. Нам потрібна більш гнучка інтегрована схема зберігання енергії, щоб вирішити больову точку системи зберігання енергії на стороні користувача. Наприклад, Grevault Візок ESS 5kWh пропонує людям більш зручну силову підтримку.
1. Невеликі шафи стають фізичною формою інтегрованого рішення для зберігання енергії третього покоління
На базі маленької шафи, якщо сторона постійного струму все ще підключена, велика шафа PCS все ще потрібна для завершення зворотної роботи, що передбачає дві проблеми.
По-перше, СКС великої потужності займає велику площу, а вимоги до місця розташування для користувачів занадто високі, і багато сценаріїв все ще не застосовуються. Другий момент полягає в тому, що з постійними змінами в навантаженні користувачів на промисловість і комерцію, необхідно підвищити гнучкість операцій з електропостачання та розширення.
З певним ступенем складно підтримувати ефективність системи після розширення поповнення потужності, і вона не може задовольнити потреби користувачів з точки зору гнучкості.
2. "Системність продукту" стала основною концепцією інтегрованого рішення для зберігання енергії третього покоління
Тому деякі виробники запропонували, щоб за допомогою високоінтегрованого акумуляторного кластера + PCS + BMS + протипожежна система контролю температури для виготовлення невеликих шаф, продукт був систематизований. Це може досягти гнучкого розширення та вирішити проблему поповнення енергії.
Кожна невелика шафа контролюється незалежними BMS і PCS. Глибина сховища може становити 100%. Висота PCS та кластеру батарей дозволяє вивести ефективність системи на новий рівень.
Розподілена схема також зробила великий прорив у безпеці, оскільки фізична конструкція і точність управління невеликими шафами зросли. Як тільки виникають ризики для безпеки, система може бути швидше і точніше позиціонована до проблемної батареї. У шафі, доки вогнестійкість та вибухозахищеність шафи можуть ефективно зменшити зону ураження, щоб пожежники мали достатньо часу для обробки місця пожежі.
З появою інтегрованої схеми третього покоління розподілена система зберігання енергії не тільки широко використовується на стороні користувача, але й часто застосовується у великих проектах на стороні мережі.
Повний життєвий цикл зберігання та обсяг вивантаження, підвищення безпеки, а також зручність експлуатації та обслуговування, що забезпечується розподіленою схемою, змушують все більше власників та проектних інститутів бажати прийняти цю нову модель.
Хоча це потребує певних початкових інвестицій, переваги всього життєвого циклу все одно кращі, ніж у випадку з контейнерами.
Схеми зберігання енергії цього покоління інтегровані завдяки високому ступеню концепції "продукт - це система" і реалізовані у фізичній формі невеликих шаф.
Він не тільки чудово вирішує проблеми клієнтів на стороні користувача, але також має досить барвисті випадки застосування на стороні мережі-джерела.
Висновок
З розвитком індустрії зберігання енергії, план інтеграції, який ми бачимо зараз, не є остаточною формою, і остаточна форма ніколи не з'явиться. Однак із загальної історії розвитку ми також бачимо, що виробництво електроенергії протягом усього життєвого циклу продовжує зростати.
Точність керування постійно підвищується, а дизайн системи стає зручнішим. Більш лаконічна модель експлуатації та обслуговування - вічний напрямок розвитку. Постійні прориви є основним напрямком розвитку індустрії зберігання енергії.
+86 - 18925002618
