Rutele tehnologice de stocare a energiei centralizate și bazate pe șiruri joacă roluri diferite în sistemele de stocare a energiei, fiecare având avantaje și limitări unice.
Tehnologia de stocare centralizată a energiei
Avantaj
Logica de control este simplă: pachetele de baterii ale sistemului centralizat de stocare a energiei sunt conectate direct în serie pentru a forma un grup de baterii și apoi conectate în paralel la unul sau mai multe invertoare mari de stocare a energiei (PCS) prin partea DC. Această structură face ca sistemul de control să fie relativ simplificat, ușor de gestionat și întreținut.
Cost inițial scăzut: Datorită structurii sale simple și capacității de a realiza achiziții pe scară largă și management centralizat, poate reduce costurile în construcția inițială și întreținerea operațiunii.
Neajuns
Efectul baril: Toate modulele bateriei sunt conectate în paralel, iar durata de viață generală a sistemului depinde de cea mai slabă verigă, care este modulul de baterie cu cea mai slabă performanță.
Problemă de circulație între grupuri: diferite grupuri de baterii au adâncimi de descărcare inconsecvente, ceea ce duce la fenomene de circulație, care, la rândul lor, afectează eficiența încărcării și descarcării și pot prezenta riscuri de siguranță.
Complexitate operațională ridicată: Odată ce apare o defecțiune, personalul profesionist este de obicei necesar să fie prezent pentru depanare și întreținere, ceea ce crește timpul de nefuncționare și costurile operaționale.
Exemple de aplicații
Huaneng Huangtai 100MWProiectul /200MWh este una dintre primele centrale electrice de stocare a energiei la scară largă din China care a adoptat o arhitectură PCS centralizată. Proiectul adoptă o metodă de asamblare containerizată, iar capacitatea echipamentului într-un singur container poate ajunge la câțiva megawați oră (MWh), potrivită pentru stocarea energiei pe partea rețelei și pentru stocarea energiei pentru centralele mari de energie regenerabilă.
Tehnologia de stocare a energiei bazată pe șiruri
Avantaj
Flexibilitate puternică: Sistemul de stocare a energiei de tip șir constă din mai multe unități de stocare a energiei cu capacitate mai mică, fiecare cu funcții independente de control și management, ceea ce îi conferă un grad ridicat de flexibilitate și scalabilitate, făcându-i ușor extinderea sau completarea flexibilă a puterii în funcție de nevoile reale. .
Siguranță mai mare: Fiecare grup de baterii este controlat individual pentru încărcare și descărcare, evitând influența curenților circulatori și realizând izolarea defecțiunilor; Și este adoptat un sistem eficient de management termic pentru a asigura o uniformitate bună a temperaturii și o durată de viață mai lungă a bateriei.
Ușor de transportat și instalat: dulapul unic are o dimensiune compactă, făcându-l convenabil pentru transport și instalare la fața locului, potrivit în special pentru aplicații cu teren complex sau distribuție în mai multe puncte.
Neajuns
Complexitate crescută a integrării: în comparație cu sistemele centralizate, procesul de integrare și depanare a stocării de energie de tip șir este mai complex, deoarece necesită o configurație fină a fiecărei unități de stocare a energiei.
Costul general ridicat: Deși costul componentelor individuale este mai mic, costul de investiție al întregului sistem va crește din cauza necesității mai multor optimizatori și echipamente de monitorizare.
Exemple de aplicații
Proiectul de stocare a energiei solare de 3MW/6MWh din Linyang, Dezhou, Shandong este un caz tipic de aplicare a stocării de energie de tip șir. Acest proiect folosește dulapuri integrate de stocare a energiei de tip șir inteligent, fiecare dintre ele conținând mai multe unități de stocare a energiei. Fiecare unitate este conectată la un PCS mic, iar ieșirea AC este apoi conectată la transformator pentru amplificare și conectare la rețeaua electrică. Acest design nu numai că îmbunătățește fiabilitatea și stabilitatea sistemului, dar permite și amestecarea bateriilor vechi și noi, sporind și mai mult adaptabilitatea și economia sistemului.
Caracteristicile a două trasee tehnologice în ceea ce privește capacitatea de stocare a energiei
Stocarea centralizată a energiei
Limită de capacitate
Capacitatea unui singur container:
În soluțiile centralizate de stocare a energiei, un container obișnuit de stocare a energiei conține de obicei mai multe grupuri de baterii, care sunt conectate în paralel pe partea de curent continuu și apoi conectate la un PCS mare pentru procesarea cu invertor. Conform diferitelor standarde de proiectare și specificații tehnice, capacitatea maximă instalată a unui singur container poate atinge câțiva megawați oră (MWh). De exemplu, în date se menționează că un container de 40 de picioare cu celule de baterie de 280 Ah poate avea o capacitate instalată maximă de baterii de 1000 V.
Capacitate de debit de energie pe ciclul de viață complet:
Datorită efectului baril al stocării centralizate a energiei, performanța întregului sistem este limitată de cel mai slab grup de baterii. Prin urmare, în condiții de funcționare pe termen lung, capacitatea reală disponibilă de stocare a energiei va scădea. În plus, pentru a preveni pericolele de siguranță cauzate de problemele de circulație, se păstrează o anumită marjă în timpul încărcării și descărcării, ceea ce reduce indirect capacitatea efectivă de stocare a energiei.
Scalabilitatea capacității
Aplicabilitate la proiecte de anvergură:
Stocarea centralizată a energiei este foarte potrivită pentru proiectele de stocare a energiei la scară largă la nivel de rețea, cum ar fi centralele electrice de stocare a energiei la scară largă pe partea rețelei sursă, care necesită adesea o putere mare de încărcare/descărcare unică și o capacitate totală mare de stocare a energiei. Cu toate acestea, atunci când vine vorba de extindere sau de alimentare cu energie, operațiunile trebuie efectuate cabină cu cabină, rezultând o flexibilitate redusă.
Stocare de energie de tip șir
Limită de capacitate
Avantajele designului modular:
Sistemul de stocare a energiei de tip șir adoptă în general un design modular, în care fiecare grup de baterii din dulapul integrat de stocare a energiei este conectat la un PCS mic independent și apoi conectat la rețeaua electrică prin convergență AC. Această arhitectură permite definirea mai flexibilă a dimensiunii fiecărei unități de stocare a energiei, combinându-le teoretic în orice dimensiune a sistemului de stocare a energiei, în funcție de cerere. De exemplu, s-a raportat că puterea minimă a sistemelor de stocare a energiei de tip șir începe de la 50kW.
Capacitate dulap unic:
Deși capacitatea unui singur dulap integrat de stocare a energiei este relativ mică, acestea pot realiza cu ușurință o capacitate mare de stocare a energiei prin conexiune paralelă. Mai mult, deoarece fiecare unitate de stocare a energiei este controlată independent, chiar dacă unele unități au probleme, aceasta nu va afecta funcționarea altor unități, ceea ce ajută la menținerea stabilității și fiabilității întregului sistem.
Scalabilitatea capacității
Metode flexibile de extindere:
Un avantaj semnificativ al stocării de energie de tip șir este flexibilitatea sa ridicată, nu numai în adaptarea la diverse condiții complexe de teren, ci și în sprijinirea amestecării bateriilor vechi și noi și în adăugarea de noi unități de stocare a energiei pentru extindere în orice moment, în funcție de nevoile reale. . Aceasta înseamnă că utilizatorii își măresc treptat capacitatea de stocare a energiei pe baza modificărilor propriei încărcături de energie electrică, fără a fi nevoie de o investiție unică în construirea de instalații la scară largă.
Considerațiiîn aplicații practice
Selectarea capacitatii de stocare a energiei:
Fie că este vorba de stocare de energie centralizată sau de tip șir, atunci când se selectează capacitatea de stocare a energiei specifice, trebuie luate în considerare cerințele specifice ale proiectului, inclusiv, dar fără a se limita la durata de viață estimată, politicile de prețuri a energiei electrice pe piața țintă, condițiile climatice locale etc. scenarii de aplicare care necesită implementare rapidă și investiții inițiale limitate, stocarea energiei pe bază de șir este mai potrivită; Pentru proiectele de stocare a energiei la scară largă care au fost deja planificate, stocarea centralizată a energiei este o alegere mai bună, deoarece construiește o capacitate suficientă de stocare a energiei în stadiile incipiente.