De gecentraliseerde en stringgebaseerde technologieroutes voor energieopslag spelen verschillende rollen in energieopslagsystemen, elk met unieke voordelen en beperkingen.
Gecentraliseerde technologie voor energieopslag
Voordeel
De besturingslogica is eenvoudig: de batterijpakketten van het gecentraliseerde energieopslagsysteem worden rechtstreeks in serie geschakeld om een batterijcluster te vormen, en vervolgens via de DC-zijde parallel verbonden met een of meerdere grote energieopslagomvormers (PCS). Deze structuur maakt het besturingssysteem relatief vereenvoudigd, gemakkelijk te beheren en te onderhouden.
Lage initiële kosten: vanwege de eenvoudige structuur en het vermogen om grootschalige inkoop en gecentraliseerd beheer te realiseren, kunnen de kosten bij de initiële constructie en het operationele onderhoud worden verlaagd.
Tekortkoming
Vateffect: Alle batterijmodules zijn parallel aangesloten en de totale levensduur van het systeem hangt af van de zwakste schakel, namelijk de batterijmodule met de slechtste prestaties.
Circulatieprobleem tussen clusters: Verschillende batterijclusters hebben inconsistente ontladingsdieptes, wat leidt tot circulatieverschijnselen, die op hun beurt de laad- en ontlaadefficiëntie beïnvloeden en veiligheidsrisico's kunnen opleveren.
Hoge operationele complexiteit: zodra er zich een storing voordoet, is er meestal professioneel personeel nodig voor foutopsporing en onderhoud, waardoor de uitvaltijd en de operationele kosten toenemen.
Toepassingsvoorbeelden
De Huaneng Huangtai 100MWHet /200MWh-project is een van de eerste grootschalige energieopslagcentrales in China die een gecentraliseerde PCS-architectuur hanteert. Het project maakt gebruik van een assemblagemethode in containers, en de capaciteit van de apparatuur in een enkele container kan meerdere megawattuur (MWh) bereiken, wat geschikt is voor energieopslag aan de netzijde en ter ondersteuning van energieopslag voor grote hernieuwbare energiecentrales.
Op strings gebaseerde technologie voor energieopslag
Voordeel
Sterke flexibiliteit: het energieopslagsysteem van het stringtype bestaat uit meerdere energieopslageenheden met kleinere capaciteit, elk met onafhankelijke controle- en beheerfuncties, waardoor het een hoge mate van flexibiliteit en schaalbaarheid heeft, waardoor het eenvoudig is om de energie flexibel uit te breiden of aan te vullen op basis van de werkelijke behoeften .
Hogere veiligheid: elk accucluster wordt individueel aangestuurd voor het opladen en ontladen, waardoor de invloed van circulatiestromen wordt vermeden en foutisolatie wordt bereikt; En er is een efficiënt thermisch beheersysteem toegepast om een goede temperatuuruniformiteit en een langere levensduur van de batterij te garanderen.
Eenvoudig te transporteren en te installeren: de enkele kast heeft een compact formaat, waardoor hij handig is voor transport en installatie op locatie, vooral geschikt voor toepassingen met complex terrein of meerpuntsdistributie.
Tekortkoming
Toegenomen integratiecomplexiteit: Vergeleken met gecentraliseerde systemen is het integratie- en foutopsporingsproces van energieopslag van het stringtype complexer omdat het een fijnmazige configuratie van elke energieopslageenheid vereist.
Algehele hoge kosten: Hoewel de kosten van individuele componenten lager zijn, zullen de investeringskosten van het totale systeem stijgen vanwege de behoefte aan meer optimalisatie- en monitoringapparatuur.
Toepassingsvoorbeelden
Het 3MW/6MWh zonne-energieopslagproject in Linyang, Dezhou, Shandong is een typisch toepassingsvoorbeeld van energieopslag van het stringtype. Dit project maakt gebruik van intelligente geïntegreerde kasten voor energieopslag van het stringtype, die elk meerdere energieopslageenheden bevatten. Elke unit is aangesloten op een kleine PCS en de AC-uitgang wordt vervolgens aangesloten op de transformator voor versterking en aansluiting op het elektriciteitsnet. Dit ontwerp verbetert niet alleen de betrouwbaarheid en stabiliteit van het systeem, maar maakt ook het mixen van oude en nieuwe batterijen mogelijk, waardoor het aanpassingsvermogen en de zuinigheid van het systeem verder worden verbeterd.
Kenmerken van twee technologische routes in termen van energieopslagcapaciteit
Gecentraliseerde energieopslag
Capaciteitslimiet
De capaciteit van een enkele container:
Bij gecentraliseerde energieopslagoplossingen bevat een typische energieopslagcontainer doorgaans meerdere batterijclusters, die parallel zijn aangesloten aan de DC-zijde en vervolgens zijn aangesloten op een grote PCS voor verwerking van de omvormer. Volgens verschillende ontwerpnormen en technische specificaties kan de maximale geïnstalleerde capaciteit van een enkele container meerdere megawattuur (MWh) bereiken. In de gegevens staat bijvoorbeeld vermeld dat een 40 voet container met 280Ah accucellen een maximaal geïnstalleerd vermogen van 1000V accu's kan hebben.
Stroomdoorvoercapaciteit gedurende de volledige levenscyclus:
Vanwege het toneffect van gecentraliseerde energieopslag worden de prestaties van het hele systeem beperkt door het zwakste batterijcluster. Daarom zal bij langdurig gebruik de feitelijk beschikbare energieopslagcapaciteit afnemen. Om veiligheidsrisico's door circulatieproblemen te voorkomen, wordt bovendien tijdens het laden en ontladen een bepaalde marge aangehouden, waardoor de effectieve energieopslagcapaciteit indirect wordt verminderd.
Schaalbaarheid van capaciteit
Toepasbaarheid op grootschalige projecten:
Gecentraliseerde energieopslag is zeer geschikt voor grootschalige energieopslagprojecten op netniveau, zoals grootschalige energieopslagcentrales aan de kant van het bronnet, die vaak een hoog enkelvoudig laad-/ontlaadvermogen en een grote totale energieopslagcapaciteit vereisen. Als het echter om uitbreiding of stroomaanvulling gaat, moeten de werkzaamheden per cabine worden uitgevoerd, wat resulteert in een slechte flexibiliteit.
Energieopslag van het stringtype
Capaciteitslimiet
De voordelen van modulair ontwerp:
Het string-type energieopslagsysteem heeft over het algemeen een modulair ontwerp, waarbij elke batterijcluster in de geïntegreerde energieopslagkast is aangesloten op een onafhankelijke kleine PCS en vervolgens via AC-convergentie op het elektriciteitsnet is aangesloten. Deze architectuur maakt een flexibelere definitie van de grootte van elke energieopslageenheid mogelijk, waarbij deze in theorie kan worden gecombineerd tot een energieopslagsysteem van elke omvang op basis van de vraag. Er is bijvoorbeeld gerapporteerd dat het minimumvermogen van energieopslagsystemen van het stringtype begint bij 50 kW.
Capaciteit enkele kast:
Hoewel de capaciteit van een geïntegreerde kast voor energieopslag relatief klein is, kunnen ze via een parallelle verbinding gemakkelijk energieopslag met een grote capaciteit realiseren. Omdat elke energieopslageenheid onafhankelijk wordt bestuurd, heeft dit bovendien geen invloed op de werking van andere eenheden, zelfs als sommige eenheden problemen hebben, wat helpt om de stabiliteit en betrouwbaarheid van het totale systeem te behouden.
Schaalbaarheid van capaciteit
Flexibele uitbreidingsmethoden:
Een belangrijk voordeel van energieopslag van het stringtype is de hoge flexibiliteit, niet alleen bij het aanpassen aan verschillende complexe terreinomstandigheden, maar ook bij het ondersteunen van het mixen van oude en nieuwe batterijen, en het toevoegen van nieuwe energieopslageenheden voor uitbreiding op elk moment volgens de werkelijke behoeften. . Dit betekent dat gebruikers geleidelijk hun energieopslagcapaciteit vergroten op basis van veranderingen in hun eigen elektriciteitsbelasting, zonder dat er een eenmalige investering nodig is in het bouwen van grootschalige faciliteiten.
Overwegingenbij praktische toepassingen
Selectie van energieopslagcapaciteit:
Of het nu gaat om gecentraliseerde energieopslag of energieopslag van het stringtype, bij het selecteren van specifieke energieopslagcapaciteit moet rekening worden gehouden met de specifieke vereisten van het project, inclusief maar niet beperkt tot de verwachte levensduur, het elektriciteitsprijsbeleid op de doelmarkt, lokale klimaatomstandigheden, enz. toepassingsscenario's die een snelle implementatie en beperkte initiële investeringen vereisen, is op strings gebaseerde energieopslag geschikter; Voor grootschalige energieopslagprojecten die al gepland zijn, is gecentraliseerde energieopslag een betere keuze, omdat hiermee in een vroeg stadium voldoende energieopslagcapaciteit wordt opgebouwd.