Ticari və Sənaye Enerji Saxlama Sistemlərinin (C&I ESS) Şəbəkəyə İnteqrasiyası
Avto sənayesi inkişaf etdikcə, şəmsi, yəl və dalğalı enerji kimi yeni enerji mənbələri avtomobil zərurət istasyonlarına daxil edilir. Fərqli müddətlər arasında enerji təminatı - tələb arasındakı nöqtələşməsi və geniş miqyaslı enerji saxlama zərurət istasyonları üçün sait ilə bağlı məhdudluqların qarşılanması, təbii və sənaye (C&I) enerji saxlama sistemlərinin elektrik şəbəkələrdəki tətbiqdə fokus olmasına səbəb olub.
Bu məqalə onların elektrik şəbəkələrdə müxtəlif istifadə hallarına, texniki xüsusiyyətlərə, işləmə prinsiplərinə və s. girir. Həmçinin, C&I enerji saxlama tətbiqlərinin qarşılaşdığı texniki və iqtisadi çətinlikləri araşdırır və gələcək inkişaf tendensiyalarını proqnozlayır.
1. Fon
Qlobal enerji keçidi və ekoloji təzyiqlərin artması nəticəsində, elektrik sistemi aralıq/istilikli yeni enerji, elektrik tələbinin davamlı inkişafı və elektrik keyfiyyət tələblərinin artması kimi artan çətinliklərlə qarşılaşıb. Elektrikli avtomobillər üçün zərurət istasyonları və C&I enerji saxlama obyektləri adətən şəhər bölgələrinə yaxın yerləşir və strog sait ölçüsü məhdudiyyətləri ilə qarşılaşır. C&I enerji saxlama, geniş miqyaslı saxlama tikintisi barədə məkan məhdudiyyətlərindən ötürə bariyerləri aşaraq, elektrik təminatının stabilliyi problemlərinə esasən fleksibil və effektiv həll təklif edir, elektrik şəbəkəsinin nəzəkdənliyi və uyğunluğu üçün yeni bir yol açır.
2 Təbii və Sənaye Enerji Saxlama Sistemlərinə Genel Baxış
2.1 İşləmə Prinsipi
Təbii və sənaye enerji saxlama sistemi, akumulyatorlar və süper kondensatorlar kimi xüsusi ortamlarda elektrik enerjisini Power Conversion System (PCS) vasitəsilə saxlayır. Müvafiq zaman saxlanmış enerji buraxılır, bu da elektrik enerjisinin planlaşdırılmasına və gücü idarə etməyə imkan verir. Adətən, enerji saxlama sistemi, akumulyatorlar, Battery Management System (BMS), Energy Management System (EMS), DC kombinasiya modulu, PCS və çıxış sisteminə malikdir. Enerji saxlama sisteminin şematası Şəkil 1-də göstərilmişdir.
2.2 Növlər və Xüsusiyyətlər
(1) Bütün bir qab modu. Daha az məkan işgal edən paylanma qabına oxşayır, bu səbəbdən məhdud məkan nümunələrində quraşdırılması uygundur. Yüksək dərəcədə modullara bölünmüş olması, göndərmə, genişləndirmə və servis üçün rahatlıq yaradır.
(2) Ayrı qab Modu
Qab ölçüsü məhdudluğuna görə, onun kapasitesi nisbətən kiçikdir (adətən 200 kWh), bu da aşağı kapasiteli nümunələrə uyğundur. Daha böyük enerji saxlama ehtiyacı üçün bir neçə qab birgə asambllanabilir.
Ayrı qab modu, akumulyator qabı və sistem idarəetmə qabı (adətən ≤2 akumulyator qabı, məsələn, 1 + 1/1 + 2 konfigurasiyaları) birgədir. Bütün bir qaba nisbətən daha çox məkan tələb edir, lakin məkan məhdudiyyətləri daha az olan nümunələrə uyğundur.
Əsas funksiyalar modullara bölünmüşdür: akumulyator qabı enerji saxlaması/və idarə edilməsi üzrə xüsusi və bağımsız soğutma (hava/sıvı), yangın söndürmə və patlama qoruma dizaynı ilə təchiz edilmişdir. İdarəetmə qabı, sistemin koordinasiyasını, akumulyatorların birgələnməsini və gücün çevrilməsini həyata keçirir.
Bu, nəzəkdənliliyi və servisə uyğunluğu artırır - bir moduldaki səhvlər digərini pozdaşdırmır və akumulyator qabı sayı müxtəlif tələblərə uyğun olaraq esasən adaptasiya olunur. Hər iki rejim Şəkil 2-də göstərilmişdir.
3 Təbii və Sənaye Enerji Saxlama Sistemlərinin Tətbiqi
3.1 Güc Zirvəsini Azaltmaq
Təbii və sənaye istifadəçiləri elektrik yükündə zirvə-lənkərə fərqlərinə malikdir. Enerji saxlama sistemləri, zirvədən uzaq dövrələrdə şarj olunarkən, zirvədə buraxılırsa, yükün balansını təmin edir, elektrik maliyyətini azaldır və zirvə saatlarında elektrik təminatının təzyiqinə kömək edir, bu da elektrik şəbəkəsinin işləmə effektivliyini artırır.
3.2 Elektrik Keyfiyyətinin Yüksəltməsi
Enerji saxlama sistemləri, elektrik şəbəkəsindəki elektrik keyfiyyəti problemlərinə tez cavab verir. Reaktiv güc təmin etməklə, voltaj dalgalanmalarını sabitləşdirməklə və harmonikləri azaltmaqla elektrik keyfiyyətini artırır.
3.3 Rezerv Elektrik Təminatı
Elektrik şəbəkəsində xəta və ya kəsinti baş verdiqda, enerji saxlama sistemləri rezerv elektrik mənbəsi kimi funksion edir, təbii və sənaye istifadəçilərinə qısa müddətlik elektrik təmin edir. Bu, ziyani minimala endirir və elektrik təminatının nəzəkdənliyini artırır.
3.4 Yenidən Təmin Edilə Bilən Enerjinin İnteqrasiyası
Dağıtılmış yenidən təmin edilə bilən enerji (məsələn, şəmsi, yəl, dalğalı enerji) ilə təbii və sənaye istifadəçiləri üçün, enerji saxlama sistemləri artıq yenidən təmin edilə bilən enerjiyə saxlayır. Yenidən təmin edilə bilən enerjinin yüksək miktarda çıxışı (məsələn, güneş işığı yoxdur və ya yaxşı yəl yoxdur) zamanı, saxlanmış güc buraxılır, bu da elektrik şəbəkəsində yenidən təmin edilə bilən enerjinin istifadəsini artırır və enerji keçidini təzələyir. Uğurlu bir nümunə, fotovoltaik gücün xüsusiyyətlərini optimallaşdıran birleşdirilmiş şəmsi-saxlama-zərurət istasyonudur.
4 Tətbiqdəki Çətinliklər
4.1 Texniki Çətinliklər
(1) Akumulyatorların xidmət müddəti, performansı və şarj-çıxış effektivliyi haqqında: Hazırda bəzi məhsullar 5 illik dövr ərzində sıfır kapasite azalmasını və PCS çevirici effektivliyinin 95%-dən çox olduğunu təmin edir, lakin texniki irilişlər hələ də çətinliklər yaratır. Akumulyator idarəetmə strategiyalarını optimallaşdırma və çeviricinin effektivliyini artırma məhsul reytinqində əsas rol oynayır.
(2) Akumulyatorların istiqrarlılığı və sistemin təhlükəsizliyi haqqında: Kiçik miqyaslı enerji saxlamaya nisbətən, təbii və sənaye enerji saxlaması yaşayış məntəqələrinə daha yaxın yerləşir. Bu səbəbdən, akumulyator termal idarəetmə sistemləri, patlama qoruma sistemləri və yangın söndürmə sistemləri, akumulyatorların istiqrarlılığını və sistemin təhlükəsizliyini təmin etmək üçün əhəmiyyətli rol oynayır.
4.2 İqtisadi Çətinliklər
(1) Yuksək ilk investisiya maliyyəti və uzun geri ödəmə dövrü.
(2) Hal-hazırda, təbii və sənaye enerji saxlamasının gəlirləri əsasən zirvə-lənkərə qiymət arbitrajanından gəlir, və gəlirlərin davamlılığı və istiqrarlılığı təkmilləşdirilməlidir.
5 Nəticə
Təbii və sənaye enerji saxlama sistemləri, elektrik şəbəkələrində geniş perspektiv və əhəmiyyətli tətbiq dəyəri ilə müxtəlif rollar oynayır. Onlar, elektrik şəbəkəsinin istiqrarlılığını və nəzəkdənliyini artırmanın yanı sıra, istifadəçilərə iqtisadi faydalar da getirir, effektiv enerji istifadəsini və sürəkli inkişafı təşviq edir. Lakin, bir çox texniki və iqtisadi çətinliklər hələ də mövcuddur. Daha ileri çərçivələr, texnologiya innovasiyalarını, piyasa mekanizmlərini və siyasətləri gücləndirmək, təbii və sənaye enerji saxlama sistemlərinin yayılmış tətbiqinə və sağ salamat inkişafına yönəldilməlidir.
