Różnice między komercyjnym i przemysłowym magazynowaniem energii a magazynowaniem energii na skalę użytkową

Magazynowanie energii zyskuje na popularności jako ważne uzupełnienie odnawialnych źródeł energii.Wśród systemów magazynowania energii dwa godne uwagi rozwiązania, które pojawiły się w ostatnich latach, to komercyjne i przemysłowe magazynowanie energii oraz magazynowanie energii na skalę użytkową.Mają jednak różne scenariusze zastosowań i cechy techniczne.W tym artykule omówione zostaną różnice między tymi dwoma typami systemów magazynowania energii z wielu wymiarów.

AplikacjaScenariusze ikacyjne

Magazynowanie energii C&I ma zastosowanie głównie do samodzielnego zasilania użytkowników komercyjnych i przemysłowych, do których należą fabryki, budynki, centra danych itp. Celem jest obniżenie stawek za energię elektryczną w godzinach szczytu dla użytkowników i poprawa niezawodności dostaw energii.

Magazynowanie energii na skalę użyteczności publicznej jest stosowane głównie po stronie sieci.Celem jest zrównoważenie podaży i zapotrzebowania na energię, regulacja częstotliwości sieci i osiągnięcie regulacji doliny szczytowej.Może również zapewniać wolne moce produkcyjne i inne usługi w zakresie regulacji mocy.

Cprzenikliwość

Pojemność magazynów energii C&I mieści się zazwyczaj w przedziale od kilkudziesięciu do setek kilowatogodzin, głównie w zależności od wielkości obciążenia użytkownika i zapotrzebowania taryfowego.Wydajność wielkoskalowych systemów C&I na ogół nie przekracza 10 000 kWh.

Pojemność magazynów energii na skalę przemysłową waha się od kilku megawatogodzin do kilkuset megawatogodzin, w zależności od skali i zapotrzebowania sieci.W przypadku niektórych dużych projektów na poziomie sieci wydajność pojedynczego obiektu może sięgać setek megawatogodzin.

Komponenty systemu

·Bateria

Magazynowanie energii C&I wymaga stosunkowo krótkiego czasu reakcji.Kompleksowo biorąc pod uwagę koszty, żywotność, czas reakcji i inne czynniki, stosuje się akumulatory o gęstości energii jako priorytet.Magazynowanie energii na skalę użytkową wykorzystuje akumulatory skupione na gęstości mocy do regulacji częstotliwości.

W rzeczywistości większość magazynów energii na dużą skalę wykorzystuje również akumulatory, których priorytetem jest gęstość energii.Ponieważ jednak systemy akumulatorów w elektrowniach magazynujących energię muszą świadczyć dodatkowe usługi energetyczne, mają wyższe wymagania dotyczące żywotności cyklu i czasu reakcji.Baterie używane do regulacji częstotliwości i zasilania awaryjnego muszą mieć odpowiedni typ baterii.

·System zarządzania baterią (BMS)

Małe i średnie systemy magazynowania energii C&I mogą zapewnić zestawowi akumulatorów różnorodne funkcje zabezpieczające, takie jak przeładowanie, nadmierne rozładowanie, nadmierne natężenie prądu, przegrzanie, zbyt niska temperatura, zwarcie i ograniczenie prądu.Może również wyrównywać napięcie pakietu akumulatorów podczas procesu ładowania, konfigurować parametry i monitorować dane za pomocą oprogramowania działającego w tle, komunikować się z różnymi typami systemów konwersji mocy i przeprowadzać inteligentne zarządzanie całym systemem magazynowania energii.

Elektrownia magazynująca energię może zarządzać pojedynczymi akumulatorami, zestawami akumulatorów i stosami akumulatorów w sposób hierarchiczny.W oparciu o ich charakterystykę można obliczać i analizować różne parametry i stany pracy akumulatorów, aby osiągnąć równowagę, alarmowanie i skuteczne zarządzanie.Dzięki temu każda grupa akumulatorów może wytwarzać tę samą moc wyjściową, zapewniając, że system osiągnie najlepszy stan pracy i najdłuższy czas użytkowania.Zapewnia to dokładne i skuteczne informacje dotyczące zarządzania baterią.Dzięki zarządzaniu równoważeniem akumulatorów można znacznie poprawić efektywność wykorzystania energii akumulatorów i zoptymalizować charakterystykę obciążenia.Jednocześnie można zmaksymalizować żywotność akumulatorów, aby zapewnić stabilność, bezpieczeństwo i niezawodność systemu magazynowania energii.

·System kontroli mocy (PCS)

Falowniki stosowane w magazynowaniu energii C&I mają stosunkowo proste funkcje, głównie dwukierunkową konwersję mocy, mniejsze rozmiary i są łatwiejsze do integracji z systemami akumulatorowymi.W razie potrzeby pojemność można elastycznie zwiększać.Falowniki można dostosować do bardzo szerokiego zakresu napięć 150–750 woltów, spełniając wymagania dotyczące połączeń szeregowych i równoległych akumulatorów ołowiowo-kwasowych, akumulatorów litowych, akumulatorów przepływowych i innych akumulatorów oraz osiągając jednokierunkowe ładowanie i rozładowywanie.Można je także dopasować do różnych typów inwerterów fotowoltaicznych.

Falowniki stosowane w elektrowniach magazynujących energię mają szersze zakresy napięcia stałego, do 1500 woltów przy pełnym obciążeniu.Oprócz podstawowej funkcji konwersji mocy muszą także posiadać funkcje skoordynowane z siecią, takie jak regulacja częstotliwości pierwotnej, szybkie przydzielanie obciążenia źródła do sieci itp. Mają większą zdolność adaptacji do sieci i mogą osiągnąć szybką reakcję mocy.

·System Zarządzania Energią (EMS)

Większość systemów EMS systemów magazynowania energii C&I nie musi akceptować wysyłek sieciowych.Ich funkcje są stosunkowo proste i wymagają jedynie lokalnego zarządzania energią, a mianowicie wspierania zarządzania bilansowaniem akumulatorów, zapewniania bezpieczeństwa operacyjnego, wspierania szybkiej reakcji w milisekundach oraz osiągnięcia zintegrowanego zarządzania i scentralizowanej kontroli urządzeń podsystemu magazynowania energii.

Jednakże magazyny energii na skalę przemysłową, takie jak elektrownie magazynujące energię, które muszą akceptować dystrybucję sieci, mają wyższe wymagania w zakresie EMS.Oprócz podstawowych funkcji zarządzania energią muszą także zapewniać interfejsy dyspozytorskie sieci i możliwości zarządzania energią w systemach mikrosieci.Muszą obsługiwać wiele protokołów komunikacyjnych, posiadać standardowe interfejsy dystrybucji mocy, być w stanie zarządzać energią i monitorować ją w scenariuszach zastosowań, takich jak przesył energii, mikrosieci i regulacja częstotliwości zasilania, a także wspierać uzupełnianie i monitorowanie wielu systemów, takich jak źródła zasilania, sieci, obciążenia i magazynowanie energii.