Integrasie van Handels- en Industriële Energiebergstelsels (C&I ESS)

Gedurende die evolusie van die motorbedryf word nuwe energiebronne soos son, wind en getijkrag steeds meer geïntegreer in voertuiglaadstasies. Die balansering van kragverskaffing - vraag misverhoudings oor verskillende tydperke en die oorkom van streekgerelateerde beperkings vir grootmaat skale-energieopslaan laadstasies het kommersiële en industriële (C&I) energieopslaanstelsels 'n fokuspunt in kragnettoepassings gemaak.

Hierdie dokument ondersoek hul verskeie toepassings in kragnette, wat tegniese kenmerke, operasionele beginsels, ens. dek. Dit ondersoek ook die tegniese en ekonomiese uitdagings waarmee C&I-energieopslaan implementasies gekonfronteer word en voorspel toekomstige ontwikkelingstendense.

1. Agtergrond

Tussen globale energie-oorgang en verergerende ekologiese druk, staan kragstelsels voor toenemende uitdagings: die onderbreekbaarheid/wispelturigheid van nuwe energie, kontinue groei in elektrisiteitsvraag, en stygende kragkwaliteitvereistes. Elektriese voertuiglaadstasies en C&I-energieopslaanfasiliteite is dikwels naby stedelike areas geleë, met streng streek-groottebeperkings. C&I-energieopslaan bied 'n buigsame, effektiewe oplossing vir kragverskaffingstabiliteitprobleme terwyl dit grootmaat skale-opslaan konstruksiebeperkings weens ruimtebeperkings oorkom, wat 'n nuwe pad baan vir netbetroubaarheid en toeganklikheid.

2 Oorsig van Kommersiële en Industriële Energieopslaanstelsels
2.1 Werkprinsipe

'n Kommersiële en industriële energieopslaanstelsel stoor elektriese energie in spesifieke media, soos batterye en superkapasitors, deur middel van 'n Kragkonversiestelsel (PCS). Wanneer nodig, vrylaat dit die gestoorde energie, wat elektriese energiebeplanning en kragregulerings moontlik maak. Tipies bestaan die energieopslaanstelsel uit batterye, 'n Batteriebestuurssisteem (BMS), 'n Energiebestuurssisteem (EMS), 'n DC-kombineermodule, 'n PCS, en 'n uitvoersisteem. Die skematiese diagram van die energieopslaanstelsel word in Figuur 1 gewys.

2.2 Tipes en Kenmerke

(1) Alles-in-een kabinetmodus. Dit lyk soos 'n verdelerkabinet, neem relatief min ruimte in, en is dus geskik vir installasie in scenarios met beperkte ruimte. Met 'n hoë mate van modularisering is dit gemaklik om te vervoer, uit te brei, en te instandhou.

(2) Gesplitste kabinetmodus

Gegee die kabinetgroottebeperking, is sy kapasiteit relatief klein (tipies 200 kWh), wat dit geskik maak vir lae kapasiteit scenarios. Meerdere kabinette kan saamgestel word vir groter energieopslaanbehoeftes.

Die gesplitste kabinetmodus kombinéer 'n batteriekabinet en 'n sisteemkontrolekabinet (gewoonlik ≤2 batteriekabinette, bv. 1 + 1/1 + 2 konfigurasies). Alhoewel dit meer ruimte inneem (vs. alles-in-een), is dit geskik vir scenarios met minder streng ruimtebeperkings.

Kernfunksies is gemodulariseer: die batteriekabinet spesialiseer in energieopslaan/bestuur, met onafhanklike koeling (lug/vloeistof), brandbestryding, en ontploffingbewyse ontwerpe. Die kontrolekabinet handhaaf sisteemkoördinasie, batteriekonvergensie, en kragkonversie.

Dit verhoog betroubaarheid en instandhoudbaarheid — fout in een module stoord nie ander nie, en batteriekabinethoeveelhede pas flexibel aan verskeie behoeftes aan. Beide modes word in Figuur 2 geïllustreer.

3 Toepassing van Kommersiële en Industriële Energieopslaanstelsels
3.1 Kragpiek afsnyding

Kommersiële en industriële gebruikers vertoon piek-dalverskille in elektrisiteitslading. Deur te laai tydens dalperiodes en te ontlaa tydens piektye, help energieopslaanstelsels ladingbalansering, verlaag elektrisiteitskoste, en verminder kragverskaffingsdruk tydens piekure, wat daartoe lei dat kragnetoperasie doeltreffender word.

3.2 Verbetering van Kragkwaliteit

Energieopslaanstelsels kan vinnig reageer op kragkwaliteitskwessies in die net. Hulle verhoog kragkwaliteit deur reaktiewe krag te lewer of op te neem, spanningfluktuasies te stabiliseer, en harmoniese te verminder.

3.3 Reservekragverskaffing

Wanneer kragnetfaalures of -onderbrekings voorkom, dien energieopslaanstelsels as reservekragbronne, wat korttermyn elektrisiteit vir kommersiële en industriële gebruikers verskaf. Dit verminder verliese en verbeter kragverskaffingsbetroubaarheid.

3.4 Integrering van Vernuwelbare Energie

Vir kommersiële en industriële gebruikers met verdeelde vernuwelbare energie (bv. son, wind, getijkrag), stoor energieopslaanstelsels oorskot vernuwelbare generasie. Hulle ontlaa gestoorde krag tydens periodes van lae vernuwelbare uitset (bv. geen sonlig of swak wind nie), wat vernuwelbare energiebenutting in die net verhoog en die energie-oorgang versnel. 'n Suksesvolle voorbeeld is die geïntegreerde son-opslaan-laadstasie, wat fotovoltaïsche kragkenmerke optimaliseer.

4 Uitdagings in Toepassing
4.1 Tegniese Uitdagings

(1) Met betrekking tot batterielewensduur, prestasie, en laaiontlaa-effektiwiteit: Terwyl sommige huidige produkte nul kapasiteitsvermindering oor 5 jaar bereik en PCS-konversie-effektiwiteit wat 95% oorskry, bly tegniese deurbraaks moeilik. Die optimering van batteriebestuursstrategieë en die verbetering van konversie-effektiwiteit het die sleutel tot produkmededinging geword.

(2) Met betrekking tot batteriestabiliteit en sisteems veiligheid: In vergelyking met grootmaat skale-energieopslaan, is kommersiële en industriële energieopslaan nader aan woonareas. Daarom is batteriethermiese bestuursstelsels, ontploffingbewyse stelsels, en brandbestrydingsstelsels krities om batteriestabiliteit en sisteems veiligheid te verseker.

4.2 Ekonomiese Uitdagings

(1) Hoë aanvanklike beleggingskoste en lang terugbetalingstydperke.

(2) Tans kom kommersiële en industriële energieopslaaninkomste hoofsaaklik van piek-dalprys arbitrage, en die volhardbaarheid en stabiliteit van inkomste moet verbeter word.

5 Gevolgtrekking

Kommersiële en industriële energieopslaanstelsels het 'n wyd uitsig en beduidende toepassingswaarde in kragnette, wat verskeie rolle speel. Hulle help nie net om kragnetstabiliteit en -betroubaarheid te verhoog nie, maar bring ook ekonomiese voordele vir gebruikers, wat doeltreffende energiebenutting en duurwese bevorder. Daar bestaan egter nog 'n aantal tegniese en ekonomiese uitdagings. Verdere pogings is nodig om tegnologiese innovasie te versterk, markmekanismes en -beleide te verbeter, en die wye toepassing en gesonde ontwikkeling van kommersiële en industriële energieopslaanstelsels te bevorder.