Centralizētajiem un uz virknēm balstītajiem enerģijas uzglabāšanas tehnoloģiju maršrutiem ir dažādas lomas enerģijas uzglabāšanas sistēmās, un katrai no tām ir unikālas priekšrocības un ierobežojumi.
Centralizēta enerģijas uzkrāšanas tehnoloģija
Priekšrocība
Vadības loģika ir vienkārša: centralizētās enerģijas uzkrāšanas sistēmas akumulatoru bloki ir tieši savienoti virknē, veidojot akumulatoru kopu, un pēc tam paralēli savienoti ar vienu vai vairākiem lieliem enerģijas uzglabāšanas invertoriem (PCS) caur līdzstrāvas pusi. Šī struktūra padara vadības sistēmu salīdzinoši vienkāršotu, viegli pārvaldāmu un uzturējamu.
Zemas sākotnējās izmaksas: tā vienkāršās struktūras un spējas nodrošināt liela mēroga iepirkumus un centralizētu pārvaldību var samazināt sākotnējās būvniecības un ekspluatācijas uzturēšanas izmaksas.
Trūkums
Mucas efekts: visi akumulatora moduļi ir savienoti paralēli, un kopējais sistēmas kalpošanas laiks ir atkarīgs no vājākā posma, kas ir akumulatora modulis ar vissliktāko veiktspēju.
Cirkulācijas problēma starp klasteriem: dažādām akumulatoru grupām ir nevienmērīgs izlādes dziļums, kas izraisa cirkulācijas parādības, kas savukārt ietekmē uzlādes un izlādes efektivitāti un var radīt drošības riskus.
Augsta darbības sarežģītība: kad rodas darbības traucējumi, profesionāls personāls parasti ir klāt, lai veiktu atkļūdošanu un apkopi, kas palielina dīkstāves un darbības izmaksas.
Lietojumprogrammu piemēri
Huaneng Huangtai 100MW/200MWh projekts ir viena no pirmajām liela mēroga enerģijas uzglabāšanas spēkstacijām Ķīnā, kas izmanto centralizētu PCS arhitektūru. Projektā tiek izmantota konteineru montāžas metode, un aprīkojuma jauda vienā konteinerā var sasniegt vairākas megavatstundas (MWh), kas ir piemērota tīkla puses enerģijas uzglabāšanai un atbalsta enerģijas uzkrāšanu lielām atjaunojamās enerģijas spēkstacijām.
Enerģijas uzglabāšanas tehnoloģija, kas balstīta uz stīgām
Priekšrocība
Spēcīga elastība: virknes tipa enerģijas uzglabāšanas sistēma sastāv no vairākām mazākas ietilpības enerģijas uzglabāšanas vienībām, katrai no kurām ir neatkarīgas vadības un pārvaldības funkcijas, kas nodrošina augstu elastības un mērogojamības pakāpi, ļaujot viegli elastīgi paplašināt vai papildināt jaudu atbilstoši faktiskajām vajadzībām. .
Augstāka drošība: katrs akumulatoru bloks tiek individuāli kontrolēts uzlādēšanai un izlādei, izvairoties no cirkulējošo strāvu ietekmes un panākot bojājumu izolāciju; Un ir pieņemta efektīva siltuma pārvaldības sistēma, lai nodrošinātu labu temperatūras vienmērīgumu un ilgāku akumulatora darbības laiku.
Viegli transportēt un uzstādīt: vienam skapim ir kompakts izmērs, kas padara to ērtu transportēšanai un uzstādīšanai uz vietas, īpaši piemērots lietojumiem ar sarežģītu reljefu vai vairāku punktu sadali.
Trūkums
Paaugstināta integrācijas sarežģītība: Salīdzinot ar centralizētajām sistēmām, virknes tipa enerģijas uzglabāšanas integrācijas un atkļūdošanas process ir sarežģītāks, jo tam nepieciešama katras enerģijas uzglabāšanas vienības smalkgraudaina konfigurācija.
Kopējās augstās izmaksas: lai gan atsevišķu komponentu izmaksas ir zemākas, kopējās sistēmas investīciju izmaksas palielināsies, jo būs nepieciešams vairāk optimizētāju un uzraudzības iekārtu.
Lietojumprogrammu piemēri
3MW/6MWh saules enerģijas uzglabāšanas projekts Linjanā, Dežou, Šandongā, ir tipisks stīgu tipa enerģijas uzglabāšanas pielietojuma gadījums. Šajā projektā tiek izmantoti inteliģenti string tipa enerģijas uzglabāšanas integrētie skapji, no kuriem katrs satur vairākas enerģijas uzglabāšanas vienības. Katra iekārta ir savienota ar nelielu PCS, un maiņstrāvas izeja pēc tam tiek pievienota transformatoram, lai palielinātu un pievienotu strāvas tīklam. Šis dizains ne tikai uzlabo sistēmas uzticamību un stabilitāti, bet arī ļauj sajaukt vecas un jaunas baterijas, vēl vairāk uzlabojot sistēmas pielāgošanās spēju un ekonomiju.
Divu tehnoloģisko maršrutu raksturojums enerģijas uzkrāšanas jaudas izteiksmē
Centralizēta enerģijas uzglabāšana
Jaudas ierobežojums
Viena konteinera ietilpība:
Centralizētos enerģijas uzglabāšanas risinājumos tipiskā enerģijas uzglabāšanas konteinerā parasti ir vairākas akumulatoru kopas, kuras ir savienotas paralēli līdzstrāvas pusē un pēc tam savienotas ar lielu PCS invertora apstrādei. Saskaņā ar dažādiem projektēšanas standartiem un tehniskajām specifikācijām viena konteinera maksimālā uzstādītā jauda var sasniegt vairākas megavatstundas (MWh). Piemēram, datos minēts, ka 40 pēdu konteineram ar 280Ah akumulatoru elementiem maksimālā uzstādītā jauda var būt 1000V akumulatori.
Pilna dzīves cikla jaudas caurlaidspēja:
Centralizētās enerģijas uzkrāšanas mucas efekta dēļ visas sistēmas veiktspēju ierobežo vājākais akumulatoru kopums. Līdz ar to, ilgstoši ekspluatējot, faktiski pieejamā enerģijas uzglabāšanas jauda samazināsies. Turklāt, lai novērstu drošības apdraudējumus, ko izraisa cirkulācijas problēmas, uzlādes un izlādes laikā tiek saglabāta noteikta rezerve, kas netieši samazina efektīvo enerģijas uzglabāšanas jaudu.
Jaudas mērogojamība
Piemērojamība liela mēroga projektiem:
Centralizēta enerģijas uzglabāšana ir ļoti piemērota liela mēroga enerģijas uzkrāšanas projektiem tīkla līmenī, piemēram, liela mēroga enerģijas uzkrāšanas spēkstacijām avota tīkla pusē, kurām bieži ir nepieciešama liela vienas uzlādes/izlādes jauda un liela kopējā enerģijas uzglabāšanas jauda. Tomēr, ja runa ir par paplašināšanu vai jaudas papildināšanu, darbības ir jāveic katrā kabīnē, kā rezultātā ir vāja elastība.
Stīgu tipa enerģijas uzkrāšana
Jaudas ierobežojums
Moduļu dizaina priekšrocības:
Virknes tipa enerģijas uzglabāšanas sistēma parasti izmanto modulāru dizainu, kur katrs akumulatoru kopums enerģijas uzglabāšanas integrētajā skapī ir savienots ar neatkarīgu mazu PCS un pēc tam savienots ar elektrotīklu, izmantojot maiņstrāvas konverģenci. Šī arhitektūra ļauj elastīgāk definēt katras enerģijas uzglabāšanas vienības izmērus, teorētiski apvienojot tos jebkura izmēra enerģijas uzglabāšanas sistēmā, pamatojoties uz pieprasījumu. Piemēram, ir ziņots, ka stīgu tipa enerģijas uzkrāšanas sistēmu minimālā jauda sākas no 50kW.
Viena skapja ietilpība:
Lai gan viena enerģijas uzglabāšanas integrētā skapja jauda ir salīdzinoši maza, tie var viegli sasniegt lielas jaudas enerģijas uzglabāšanu, izmantojot paralēlo savienojumu. Turklāt, tā kā katra enerģijas uzkrāšanas iekārta tiek kontrolēta neatkarīgi, pat ja dažām vienībām ir problēmas, tas neietekmēs citu bloku darbību, kas palīdz uzturēt visas sistēmas stabilitāti un uzticamību.
Jaudas mērogojamība
Elastīgas paplašināšanas metodes:
Stīgu tipa enerģijas uzglabāšanas būtiska priekšrocība ir tās augstā elastība, ne tikai pielāgojoties dažādiem sarežģītiem reljefa apstākļiem, bet arī atbalstot veco un jaunu akumulatoru sajaukšanu, kā arī pievienojot jaunas enerģijas uzkrāšanas vienības paplašināšanai jebkurā laikā atbilstoši faktiskajām vajadzībām. . Tas nozīmē, ka lietotāji pakāpeniski palielina enerģijas uzglabāšanas jaudu, pamatojoties uz izmaiņām savā elektroenerģijas slodzes režīmā, bez vienreizējas investīcijas liela mēroga objektu celtniecībā.
Apsvērumipraktiskajos lietojumos
Enerģijas uzglabāšanas jaudas izvēle:
Neatkarīgi no tā, vai tā ir centralizēta vai virknes enerģijas uzglabāšana, izvēloties konkrētu enerģijas uzglabāšanas jaudu, ir jāņem vērā projekta īpašās prasības, tostarp, bet ne tikai, paredzamais kalpošanas laiks, mērķa tirgus elektroenerģijas cenu politika, vietējie klimatiskie apstākļi utt. lietojumprogrammu scenārijiem, kas prasa ātru izvietošanu un ierobežotus sākotnējos ieguldījumus, virknē balstīta enerģijas uzglabāšana ir piemērotāka; Liela mēroga enerģijas uzglabāšanas projektiem, kas jau ir plānoti, centralizēta enerģijas uzglabāšana ir labāka izvēle, jo tā sākumposmā veido pietiekamu enerģijas uzglabāšanas jaudu.