Централизованные и струнные технологии хранения энергии играют разные роли в системах хранения энергии, каждый из которых имеет свои уникальные преимущества и ограничения.
Технология централизованного хранения энергии
Преимущество
Логика управления проста: аккумуляторные блоки централизованной системы накопления энергии соединяются напрямую последовательно, образуя аккумуляторный кластер, а затем подключаются параллельно к одному или нескольким крупным инверторам накопления энергии (PCS) через сторону постоянного тока. Такая структура делает систему управления относительно упрощенной, легкой в управлении и обслуживании.
Низкая первоначальная стоимость: благодаря простой структуре и возможности осуществления крупномасштабных закупок и централизованного управления, он может снизить затраты на первоначальное строительство и эксплуатационное обслуживание.
Недостаток
Эффект бочонка: все аккумуляторные модули соединены параллельно, и общий срок службы системы зависит от самого слабого звена, которым является аккумуляторный модуль с наихудшими характеристиками.
Проблема циркуляции между группами. Различные группы батарей имеют неодинаковую глубину разряда, что приводит к явлениям циркуляции, что, в свою очередь, влияет на эффективность зарядки и разрядки и может представлять угрозу безопасности.
Высокая эксплуатационная сложность: при возникновении неисправности обычно требуется присутствие профессионального персонала для отладки и обслуживания, что увеличивает время простоя и эксплуатационные расходы.
Примеры применения
Хуанэн Хуантай 100 МВтПроект /200 МВтч — одна из первых крупномасштабных электростанций по хранению энергии в Китае, использующая централизованную архитектуру PCS. В проекте применяется контейнерный метод сборки, а мощность оборудования в одном контейнере может достигать нескольких мегаватт-часов (МВтч), что подходит для хранения энергии в сети и для поддержки хранения энергии на крупных электростанциях, использующих возобновляемые источники энергии.
Технология хранения энергии на основе струн
Преимущество
Высокая гибкость: система хранения энергии струнного типа состоит из нескольких блоков хранения энергии меньшей емкости, каждый из которых имеет независимые функции контроля и управления, что придает ей высокую степень гибкости и масштабируемости, что позволяет легко гибко расширять или пополнять мощность в соответствии с фактическими потребностями. .
Повышенная безопасность: зарядка и разрядка каждой аккумуляторной группы контролируется индивидуально, что позволяет избежать влияния циркулирующих токов и обеспечить изоляцию неисправностей; А эффективная система управления температурным режимом используется для обеспечения хорошей однородности температуры и увеличения срока службы батареи.
Легко транспортировать и устанавливать: отдельный шкаф имеет компактные размеры, что делает его удобным для транспортировки и установки на месте, что особенно подходит для приложений со сложной местностью или многоточечного распределения.
Недостаток
Повышенная сложность интеграции: по сравнению с централизованными системами процесс интеграции и отладки накопителей энергии строкового типа более сложен, поскольку требует детальной настройки каждого накопителя энергии.
Общая высокая стоимость: хотя стоимость отдельных компонентов ниже, инвестиционные затраты на всю систему возрастут из-за необходимости использования большего количества оптимизаторов и оборудования для мониторинга.
Примеры применения
Проект хранения солнечной энергии мощностью 3 МВт/6 МВтч в Линьяне, Дэчжоу, Шаньдун, является типичным примером применения накопителя энергии струнного типа. В этом проекте используются интеллектуальные интегрированные шкафы для хранения энергии струнного типа, каждый из которых содержит несколько блоков хранения энергии. Каждый блок подключается к небольшой АСУТП, а выход переменного тока затем подключается к трансформатору для повышения мощности и подключения к электросети. Такая конструкция не только повышает надежность и стабильность системы, но также позволяет использовать старые и новые батареи, что еще больше повышает адаптируемость и экономичность системы.
Характеристики двух технологических маршрутов с точки зрения мощности хранения энергии
Централизованное хранение энергии
Ограничение емкости
Вместимость одного контейнера:
В решениях по централизованному хранению энергии типичный контейнер для хранения энергии обычно содержит несколько кластеров батарей, которые соединены параллельно на стороне постоянного тока, а затем подключаются к большой АСУ для инверторной обработки. В соответствии с различными стандартами проектирования и техническими условиями максимальная установленная мощность одного контейнера может достигать нескольких мегаватт-часов (МВтч). Например, в данных упоминается, что 40-футовый контейнер с аккумуляторными элементами емкостью 280 Ач может иметь максимальную установленную емкость аккумуляторов 1000 В.
Пропускная способность полного жизненного цикла:
Из-за бочкового эффекта централизованного хранения энергии производительность всей системы ограничивается самым слабым аккумуляторным кластером. Следовательно, при длительной эксплуатации фактическая доступная емкость накопителя энергии уменьшится. Кроме того, во избежание угроз безопасности, вызванных проблемами циркуляции, во время зарядки и разрядки сохраняется определенный запас, что косвенно снижает эффективную емкость накопления энергии.
Масштабируемость емкости
Применимость к масштабным проектам:
Централизованное хранение энергии очень подходит для крупномасштабных проектов хранения энергии на уровне сети, таких как крупные электростанции хранения энергии на стороне исходной сети, которые часто требуют высокой мощности однократного заряда/разряда и большой общей емкости хранения энергии. Однако, когда дело доходит до расширения или пополнения мощности, операции должны выполняться по отдельности, что приводит к плохой гибкости.
Энергетический накопитель струнного типа
Ограничение емкости
Преимущества модульной конструкции:
Система накопления энергии струнного типа обычно имеет модульную конструкцию, в которой каждый блок батарей в интегрированном шкафу хранения энергии подключается к независимому небольшому ПК, а затем подключается к электросети через конвергенцию переменного тока. Эта архитектура позволяет более гибко определять размер каждого блока хранения энергии, теоретически объединяя их в систему хранения энергии любого размера в зависимости от спроса. Например, сообщалось, что минимальная мощность систем накопления энергии струнного типа начинается от 50 кВт.
Вместимость одного шкафа:
Хотя емкость одного интегрированного шкафа для хранения энергии относительно невелика, они могут легко обеспечить хранение энергии большой емкости за счет параллельного соединения. Более того, поскольку каждый блок хранения энергии контролируется независимо, даже если у некоторых блоков возникнут проблемы, это не повлияет на работу других блоков, что помогает поддерживать стабильность и надежность всей системы.
Масштабируемость емкости
Гибкие методы расширения:
Существенным преимуществом накопителя энергии струнного типа является его высокая гибкость, позволяющая не только адаптироваться к различным сложным условиям местности, но и поддерживать сочетание старых и новых батарей, а также добавлять новые накопители энергии для расширения в любое время в соответствии с фактическими потребностями. . Это означает, что пользователи постепенно увеличивают емкость своих накопителей энергии в зависимости от изменений собственной электрической нагрузки без необходимости единовременных инвестиций в строительство крупных объектов.
Соображенияв практическом применении
Выбор емкости накопителя энергии:
Независимо от того, централизованное ли это хранилище энергии или хранилище энергии цепного типа, при выборе конкретной мощности хранения энергии необходимо учитывать конкретные требования проекта, включая, помимо прочего, ожидаемый срок службы, целевую рыночную политику ценообразования на электроэнергию, местные климатические условия и т. д. для сценариев приложений, требующих быстрого развертывания и ограниченных первоначальных инвестиций, более подходящим является струнное хранилище энергии; Для уже запланированных крупномасштабных проектов по хранению энергии централизованное хранение энергии является лучшим выбором, поскольку оно создает достаточные мощности хранения энергии на ранних стадиях.