Integrasyon ng Grid para sa Komersyal at Industriyal na Sistemang Panaigting (C&I ESS)

Sa kabila ng pagbabago ng industriya ng automotive, ang bagong mga pinagkukunang-enerhiya tulad ng solar, hangin, at tidal power ay lalong na-integrate sa mga charging station ng sasakyan. Ang pagbalanse ng mismatch sa suplay at demand ng kuryente sa iba't ibang panahon at pagsusulong sa mga limitasyon ng lugar para sa malalaking energy storage charging stations ay nagbigay-daan upang maging sentral ang mga komersyal at industriyal (C&I) na sistema ng imbakan ng enerhiya sa aplikasyon ng grid ng kuryente.

Ang papel na ito ay sumasalamin sa kanilang iba't ibang mga kaso ng paggamit sa mga grid ng kuryente, kasama ang teknikal na mga tampok, prinsipyo ng operasyon, atbp. Ito rin ay nagpaparating ng mga teknikal at ekonomiko na hamon na kinakaharap ng C&I na imbakan ng enerhiya at nagbibigay ng mga hula sa mga trend ng pag-unlad sa hinaharap.

1. Background

Sa gitna ng global na transisyon ng enerhiya at lumalala pang presyon sa ekolohiya, ang mga sistema ng kuryente ay nakakaharap sa patuloy na pagdami ng mga hamon: ang intermitensiya/volatility ng bagong enerhiya, patuloy na paglaki ng demand sa kuryente, at patuloy na pagtaas ng mga requirement sa kalidad ng kuryente. Ang mga charging station ng electric vehicle at mga pasilidad ng C&I na imbakan ng enerhiya ay madalas nasa malapit sa mga urban na lugar, na may mahigpit na limitasyon sa sukat ng lugar. Ang C&I na imbakan ng enerhiya ay nagbibigay ng maaring mapaglabanan, mabisang solusyon sa mga isyu ng estabilidad ng suplay ng kuryente habang iniiwasan ang mga hadlang sa konstruksyon ng malalaking imbakan dahil sa limitasyon sa espasyo, na nagbibigay daan sa bagong landas para sa reliabilidad at accessibility ng grid.

2 Buod ng Mga Sistema ng Imbakan ng Enerhiya para sa Komersyal at Industriyal
2.1 Prinsipyo ng Paggana

Ang isang komersyal at industriyal na sistema ng imbakan ng enerhiya ay naka-imbak ang enerhiyang elektriko sa partikular na media, tulad ng mga battery at supercapacitors, sa pamamagitan ng Power Conversion System (PCS). Kapag kailangan, ito ay ililigtas ang na-imbak na enerhiya, na nagbibigay-daan sa scheduling ng enerhiyang elektriko at regulasyon ng lakas. Karaniwan, ang sistema ng imbakan ng enerhiya ay binubuo ng mga battery, Battery Management System (BMS), Energy Management System (EMS), DC combiner module, PCS, at output system. Ang diagrama ng sistema ng imbakan ng enerhiya ay ipinapakita sa Figure 1.

2.2 Uri at Tampok

(1) All-in-one cabinet mode. Ito ay katulad ng distribution cabinet sa hitsura, na kumukuha ng relatibong kaunti lang na espasyo, kaya ito ay angkop para sa pag-install sa mga limited-space na scenario. May mataas na degree ng modularization, ito ay convenient para sa transportasyon, expansion, at maintenance.

(2) Split-cabinet Mode

Dahil sa limitasyon sa sukat ng cabinet, ang kapasidad nito ay relatibong maliit (karaniwang 200 kWh), na angkop para sa mga low-capacity na scenario. Maraming cabinets ang maaaring mag-assembly para sa mas malaking pangangailangan ng imbakan ng enerhiya.

Ang split-cabinet mode ay naglalabas ng isang battery cabinet at isang control cabinet ng sistema (karaniwang ≤2 battery cabinets, halimbawa, 1 + 1/1 + 2 configurations). Bagama't mas maraming espasyo ang kinakailangan (kumpara sa all-in-one), ito ay angkop para sa mga scenario na may mas maluwag na limitasyon sa espasyo.

Ang core functions ay modularized: ang battery cabinet ay naka-specialize sa imbakan/management ng enerhiya, na may independent cooling (air/liquid), fire-fighting, at explosion-proof designs. Ang control cabinet ay nangangasiwa ng koordinasyon ng sistema, convergence ng battery, at conversion ng lakas.

Ito ay nagpapataas ng reliabilidad at maintainability — ang mga fault sa isang module ay hindi nagdudulot ng pagka-disrupt sa iba, at ang bilang ng battery cabinets ay flexible na nag-aadapt sa iba't ibang mga demand. Ang parehong modes ay ipinapakita sa Figure 2.

3 Paggamit ng Mga Sistema ng Imbakan ng Enerhiya para sa Komersyal at Industriyal
3.1 Pag-bawas ng Peak ng Kuryente

Ang mga komersyal at industriyal na users ay nagpapakita ng peak-valley differences sa load ng kuryente. Sa pamamagitan ng pag-charge sa off-peak periods at pag-discharge sa peak times, ang mga sistema ng imbakan ng enerhiya ay tumutulong sa pag-balanse ng loads, pag-bawas ng cost ng kuryente, at pag-iwas sa pressure sa suplay ng grid sa peak hours, na nagpapataas ng efficiency ng operasyon ng grid.

3.2 Pagpapabuti ng Kalidad ng Kuryente

Ang mga sistema ng imbakan ng enerhiya ay mabilis na tumutugon sa mga isyu sa kalidad ng kuryente sa grid. Ito ay nagpapabuti ng kalidad ng kuryente sa pamamagitan ng pag-supply o pag-absorb ng reactive power, pagsustina ng pag-fluctuate ng voltage, at pag-iwas sa harmonics.

3.3 Standby Power Supply

Kapag ang grid ay may failure o outage, ang mga sistema ng imbakan ng enerhiya ay gumagamit bilang standby power sources, na nagbibigay ng short-term electricity para sa mga komersyal at industriyal na users. Ito ay nagpapakonti ng mga loss at nagpapabuti ng reliabilidad ng suplay ng kuryente.

3.4 Integrasyon ng Renewable Energy

Para sa mga komersyal at industriyal na users na may distributed renewable energy (halimbawa, solar, hangin, tidal power), ang mga sistema ng imbakan ng enerhiya ay naka-imbak ang sobrang renewable generation. Ito ay nag-discharge ng na-imbak na lakas sa mga panahon ng mababa na renewable output (halimbawa, walang sunlight o mahina ang hangin), na nagpapataas ng paggamit ng renewable energy sa grid at nagpapabilis ng transition ng enerhiya. Isang matagumpay na halimbawa ay ang integrated solar-storage-charging station, na nag-optimize ng mga characteristics ng photovoltaic power.

4 Hamon sa Paggamit
4.1 Teknikal na Hamon

(1) Tungkol sa lifespan ng battery, performance, at charge-discharge efficiency: Habang ang ilang kasalukuyang produkto ay nakakamit ng zero capacity fade sa loob ng 5 taon at PCS conversion efficiency na higit sa 95%, ang mga teknikal na breakthroughs ay nananatiling mahirap. Ang pag-optimize ng mga strategy sa battery management at pag-improve ng conversion efficiency ay naging key sa competition ng produkto.

(2) Tungkol sa stability ng battery at seguridad ng sistema: Kumpara sa malalaking imbakan ng enerhiya, ang komersyal at industriyal na imbakan ng enerhiya ay mas malapit sa mga residential areas. Kaya, ang mga thermal management systems, explosion-proof systems, at fire-fighting systems ng battery ay critical para sa pag-ensure ng stability ng battery at seguridad ng sistema.

4.2 Ekonomiko na Hamon

(1) Mataas na initial investment costs at mahabang payback periods.

(2) Kasalukuyang, ang revenues ng komersyal at industriyal na imbakan ng enerhiya ay nagmumula sa peak-valley price arbitrage, at ang sustainability at stability ng revenues ay kailangang i-improve.

5 Kasimpulan

Ang mga sistema ng imbakan ng enerhiya para sa komersyal at industriyal ay may malawak na prospekto at mahalagang value sa aplikasyon sa mga grid ng kuryente, na naglalaro ng iba't ibang mga tungkulin. Ito ay hindi lamang tumutulong sa pagpapataas ng stability at reliabilidad ng grid, kundi nagbibigay din ng ekonomiko na benepisyo sa mga user, na nagpapromote ng efficient na paggamit ng enerhiya at sustainable development. Gayunpaman, marami pa ring teknikal at ekonomiko na hamon. Kinakailangan ng karagdagang pagsisikap upang palakasin ang teknikal na innovation, pag-improve ng market mechanisms at policies, at pagsulong sa widespread na aplikasyon at healthy na pag-unlad ng mga sistema ng imbakan ng enerhiya para sa komersyal at industriyal.