Основни познания за шкафове за съхранение на енергия: панорамен анализ от принципи до приложения

Шкафовете за съхранение на енергия са интегрирани устройства, използвани в модерни енергийни системи за съхраняване на електрическа енергия и освобождаването й при поискване. Неговата същност е да реализира преноса на електрическа енергия във времето и пространството чрез електрохимични средства (главно литиево-йонни батерии). Съгласно действителната конфигурация на проекта, съхранението на енергия от един шкаф за съхранение на енергия може да достигне хиляди киловатчаса, което е еквивалентно на потреблението на електроенергия на стотици обикновени домакинства за един ден. Тази широкомащабна-характеристика за съхранение на енергия му позволява да играе ролята на „гъвкав регулатор“ в областта на новото производство на електроенергия и регулиране на върховете на електроенергийната мрежа. От гледна точка на техническата класификация, шкафовете за съхранение на енергия се разделят главно на два типа: централизирани и разпределени. Централизираните шкафове за съхранение на енергия се използват най-вече в сценарии с висока{7}}мощност като големи вятърни и фотоволтаични ферми, наземни електроцентрали или индустриални паркове; разпределените шкафове за съхранение на енергия са по-подходящи за промишлени и търговски потребители, търговски комплекси или микромрежи и други случаи с ограничено пространство и гъвкаво разгръщане.

 

Независимо от типа, основната стойност на шкафовете за съхранение на енергия е да разрешат проблема с несъответствието във времето между захранването и търсенето. Вземайки фотоволтаичното производство на електроенергия като пример, шкафовете за съхранение на енергия могат да съхраняват излишната мощност, генерирана от фотоволтаичната система, когато слънчевото греене е достатъчно, и да я освобождават през нощта или когато фотоволтаичната мощност е недостатъчна в облачни дни, като по този начин значително подобряват степента на само-консумация и удобството за свързване към мрежата на възобновяема енергия. В инженерната конфигурация на шкаф за съхранение на енергия от слънчев вятър или шкаф за съхранение на слънчева батерия, шкафът за съхранение на енергия се използва във връзка с фотоволтаични инвертори и контролери за генериране на вятърна енергия, за да се образува енергиен буферен пул от страната на новото производство на енергия, ефективно изглаждайки въздействието на периодичното генериране на електроенергия върху електрическата мрежа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пълна система от шкафове за съхранение на енергия е силно интегрирана от четири основни функционални модула. Енергийното ядро ​​на шкафа за съхранение на слънчева батерия се състои от няколко модула на батерията, свързани последователно и паралелно. Основните продукти използват модулни литиево-железни фосфатни клетки с цикъл на живот обикновено повече от 6000 пъти и могат да поддържат стабилна работа за повече от десет години при условия на ежедневно зареждане и разреждане. Системата за управление на батерията (BMS) е като сензор на нервната система. Той следи напрежението, температурата и вътрешното съпротивление на всяка батерия в реално време. Той използва технология за активно балансиране, за да елиминира разликите в клетките и да предотврати презареждането, пре-разреждането и термичното отклонение.

 

Системата за преобразуване на мощност (PCS) е центърът на преобразуването на електрическа енергия и отговаря за двупосочното преобразуване между променлив ток и постоянен ток. Ефективността на преобразуване на съвременните PCS е надхвърлила 96% и има функции за поддържане на мрежата, като компенсация на реактивната мощност и потискане на хармониците. Системата за управление на енергията (EMS) е "мозъкът" на цялата система. Въз основа на прогнозиране на натоварването, ценовите сигнали на електроенергията и състоянието на батерията, той динамично оптимизира стратегиите за зареждане и разреждане, за да увеличи максимално икономическите ползи, като същевременно гарантира сигурност на електрозахранването. Системата за управление на топлината използва прецизни алгоритми за контрол на температурата, за да гарантира, че батерията винаги работи в оптималната температурна зона от 15 градуса до 35 градуса, забавяйки изчезването на капацитета.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Преобразуването на енергията на шкафа за съхранение на енергия следва основния принцип на електрохимична обратима реакция. Вземайки литиево-железно-фосфатни батерии като пример, по време на процеса на зареждане литиевите йони се отделят от положителния електрод (литиево-железен фосфат) и се вграждат в отрицателния електрод (графит) през електролита и сепаратора; по време на процеса на разреждане литиевите йони се отделят от отрицателния електрод и се връщат към положителния електрод. Този процес на многократно вмъкване и извличане реализира взаимното преобразуване на електрическа енергия и химическа енергия. BMS играе ролята на контрол на процеса. Той динамично регулира тока на зареждане и разреждане и напрежението на прекъсване, за да предотврати навлизането на батерията в състояние на презареждане или пре-разреждане, като по този начин значително удължава живота на батерията.

 

На ниво взаимодействие с електрическата мрежа, шкафовете за съхранение на енергия подобряват стабилността и икономичността на работата на електроенергийната система чрез четири основни възможности. Първо, контрол на регулирането на честотата: Скоростта на реакция на мощността на шкафа за съхранение на енергия може да достигне стотици милисекунди и може бързо да абсорбира или инжектира мощност, когато честотата на мрежата варира. Той има очевидни предимства пред скоростта на регулиране на честотата на традиционните топлоенергийни блокове. Второ, поддържане на напрежението: Чрез компенсация на реактивната мощност или четири-квадрантна мощност, шкафовете за съхранение на енергия могат да подобрят качеството на напрежението на местните електрически мрежи, особено подходящи за-захранващи краища на дълги разстояния или зони с високо проникване на нова енергия. Трето, прехвърляне на товара: възползване от пиковата-разлика в цената на електроенергията в долината за зареждане по време на ниски цени на електроенергията и разреждане по време на пикови периоди, за да се постигне значително намаляване на разходите за електроенергия. Това е и най-важният модел за печалба за индустриални и търговски проекти за съхранение на енергия. Четвърто, островна работа: Когато възникне прекъсване на електрозахранването в горната-електропреносна мрежа, шкафът за съхранение на енергия с възможност за изключване-превключване на мрежата може автоматично да се изключи от мрежата и да превключи в островен режим, за да продължи да захранва ключовите товари, докато мрежата бъде възстановена.

 

От инженерната практика на управление на енергията, стратегията за ежедневна работа на шкафовете за съхранение на енергия трябва да вземе под внимание цялостно местното време-на-ценовата политика на електроенергията, характеристиките на кривата на натоварване и модела за намаляване на жизнения цикъл на батерията. Типичен сценарий за промишлено и търговско приложение е: шкафът за съхранение на енергия се зарежда при зададена мощност по време на ниските часове през нощта (съответстващи на по-ниски цени на електроенергията) и се разрежда за натоварване през пиковите часове през деня (съответстващи на по-високите цени на електроенергията). Двупосочната-ефективност (AC страна към AC страна) определя действителната загуба на киловат-час зареждане и разреждане. При идеални температури на околната среда ефективността на-обръщането може да достигне добро ниво, т.е. за всеки 100 kWh електроенергия, погълната от мрежата, могат да бъдат освободени приблизително 88 до 92 kWh ефективна електроенергия. Загубите се разпределят главно в загубите при превключване на силовите полупроводници на PCS, собствената-консумация на BMS и спомагателните системи и вътрешното съпротивление на батерията, което се преобразува в топлина по време на процеса на зареждане и разреждане. В среда с ниска-температура или условия на-висока скорост на работа ефективността ще спадне значително, така че оптимизирането на системата за управление на топлината и стратегиите за зареждане и разреждане е от голямо значение за поддържане на средната ефективност през цялата година.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

От страна на производството на електроенергия, шкафовете за съхранение на енергия ефективно облекчават променливостта и анти{0}}пиковите характеристики на вятърната енергия, фотоволтаичната и друга нова енергия за производство на енергия. Тъй като вятърната енергия често има по-голяма мощност и по-нисък товар през втората половина на нощта, има изместване във времето между пиковата мощност на фотоволтаиците по обяд и пиковия товар. Електроцентралите, които нямат поддържащо съхранение на енергия, често са принудени да изоставят вятъра или светлината. Чрез конфигуриране на централизиран шкаф за съхранение на енергия до бустерната станция, тази част от първоначално изоставената електрическа енергия може да се съхранява и освобождава през периоди, когато мрежата може да я поеме или когато търсенето на натоварване е високо. Това приложение не само намалява загубата на чиста енергия, но също така подобрява способността на компаниите за производство на електроенергия да отговарят на инструкциите за диспечиране на мрежата. В същото време може да получи допълнителен доход, като участва в пиковия-пазар на спомагателни услуги за бръснене.

 

От страна на промишленото и търговско захранване, шкафовете за съхранение на енергия помагат на потребителите да оптимизират структурата на своите сметки за електроенергия. Сметката за електроенергия за промишлени и търговски потребители се състои от две части: сметка за електроенергия за единица електроенергия и основна сметка за електроенергия (въз основа на капацитета на трансформатора или търсенето). От една страна, шкафовете за съхранение на енергия намаляват сметките за електроенергия чрез арбитраж при пикови и ниски нива; от друга страна, те намаляват максималната месечна стойност на търсенето, като премахват пиковете и запълват долините в търсенето на електроенергия, като по този начин директно намаляват основните сметки за електроенергия. За производствени линии или центрове за данни, които изискват непрекъснато електрозахранване, шкафовете за съхранение на енергия могат също да се използват като аварийни резервни източници на захранване, като автоматично превключват в режим на изключена-мрежа, когато електрическата мрежа не успее да осигури нормално изключване или непрекъсната работа на ключово оборудване. Освен това, след като комуникационните оператори конфигурират интегрирани шкафове за съхранение на енергия в сайтове като 5G базови станции, те могат не само да намалят разходите за електричество при работа на обекта, като се възползват от разликата в цените от пикова-до-долина, но и да осигурят резервно захранване с постоянен ток за комуникационно оборудване, когато мрежовото захранване е прекъснато, подобрявайки надеждността на мрежата.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ние сме дълбоко ангажирани в областта на интелигентната енергия от много години и се ангажираме да предоставяме на клиентите решения за пълен-пакет от основни компоненти до пълна доставка на шкафове. Ако търсите висока-производителност, висока-сигурностшкаф pylontech us5000за съдействие при изпълнението на проекта, моля не се колебайте да се свържете с нашия технически екип за персонализирана консултация.