რა არის სამყარო შეცდომები, რომლებიც ხდება ქვეყანათა და კომერციული ენერგიის აკუმულირების დაკავშირებული ტექნიკის ფუნქციონირებისას

როგორც ახალი ენერგიის სისტემის მნიშვნელოვანი ნაწილი, კომერციული და სამრავლო ენერგიის აკუმულირების სისტემების სტაბილური ფუნქციონირება დირექტულად უკავშირდება ენერგიის გამოყენების ეფექტურობასა და კომპანიების ეკონომიკურ სარგებელს. კომერციული და სამრავლო ენერგიის აკუმულირების დაყენებული თაროების რაოდენობის სწრაფი ზრდის გამო, ტექნიკის შეცდომის შემთხვევა გახდა კერძოდ ინვესტიციის დაბრუნების გავლენის კლუჯი ფაქტორი. ჩინეთის ელექტროენერგეტიკის საბჭოს მიხედვით, 2023 წელს ენერგიის აკუმულირების სადგურების არაგეგმით გაჩერების პროცენტი შეადგინა 57%-ზე მეტს, და მათგან 80%-ზე მეტი შეცდომა იყო შედეგი ტექნიკის დაფარულებების, სისტემის ანომალიების და დიდი სკალის ინტეგრაციის პრობლემების გამო. ჩემი კომერციული და სამრავლო ენერგიის აკუმულირების სფეროში წლების განმავლობაში პრაქტიკაში გამოცდილებით, მე გავიხსნი რამდენიმე სისტემური შეცდომა. ახლა მინდა სისტემატურად ანალიზირო კომერციული და სამრავლო ენერგიის აკუმულირების ტექნიკის თითოეული ქვესისტემის საერთო შეცდომების, მიზეზების და გადაწყვეტილების ტიპები, რათა შევუწყოთ პრაქტიკული ხელმძღვანელობა სისტემის ოპერაციისა და ტექნიკური მხარდაჭერისთვის.

1. ბატარეების სისტემების საერთო შეცდომები და მიზეზების ანალიზი

ბატარეების სისტემა, როგორც ენერგიის აკუმულირების სისტემის ცენტრალური ენერგიის შენახვის ერთეული, მისი შეცდომები დირექტულად გავლენას ახდენს სისტემის სრულყოფილ პერფორმანსზე.

1.1 ბატარეის ხრიკვა

ბატარეის ხრიკვა არის ერთ-ერთი ყველაზე ხშირი შეცდომის ტიპი კომერციული და სამრავლო ენერგიის აკუმულირების სისტემებში, მთავარად გამოიხატება ციკლური ცხოვრების დაშლაში, შიდა რეზისტორის ზრდაში და ენერგიის სიმკვრივის შემცირებაში. ჩემი დადებითი შესახებ შესახებ, 2023 წლის მონაცემებით, 2,5 წლიანი სერვისის ციკლის შემდეგ, ლითონის ფოსფატის ბატარეების მერადი დაშლა შეადგინა 28%, ხოლო ტრიპარტიტული ლითონის ბატარეების მერადი დაშლა შეადგინა 41%, რაც სამრეწველო ოთხშაბათს შეერთებული შემთხვევების მიმართ საკმარისია. ეს დაშლა ძირითადად გამოწვეულია ბატარეის მასალის ხრიკვით, ელექტროდების სტრუქტურის ცვლილებებით და ელექტროლიტის დეკომპოზიციით, რაც იწვევს ბატარეის ენერგიის შენახვის შემცირებას და სისტემის სრულყოფილ ეფექტურობის შემცირებას.

1.2 ტემპერატურული გარეშე მუშაობა

ტემპერატურული გარეშე მუშაობა არის ბატარეების სისტემის ყველაზე სახიფათო შეცდომის ტიპი. როცა ეს ხდება, შეიძლება განათლება ან არა ექსპლოზია. ჩემი შემთხვევების შესახებ შესახებ, ტემპერატურული გარეშე მუშაობა ჩვეულებრივ გამოწვეულია არანორმალური ტემპერატურის გრადიენტით. როცა ბატარეის შიდა ტემპერატურა აღემატება 120°C, შეიძლება განათლება ცალკეული რეაქცია. მაგალითად, კომერციული და სამრავლო ენერგიის აკუმულირების პროექტში, რომელშიც მე ვიღებული ვარ, ბატარეების მოდულის ტემპერატურის განსხვავება აღემატებოდა 15°C-ს, რამაც გააქტიურდა BMS დაცვის მექანიზმი და გააჩერა სისტემა. ტემპერატურული გარეშე მუშაობის გამოწვევები შეიძლება იყოს დაშვების ან გასართობის შემცემა, გარე შორციკვლი, შიდა მიკროშორციკვლი და მექანიკური დაზიანება. მათგან, ბატარეების შიდა არაერთმანიშვნელობაა მთავარი რისკის ფაქტორი.

1.3 ბატარეების კონტაქტების ოქსიდირება და კოროზია

ბატარეების კონტაქტების ოქსიდირება და კოროზია არის კომერციული და სამრავლო ენერგიის აკუმულირების სისტემებში ხშირი, მაგრამ ხშირად შეზღუდული შეცდომები. მაღალი ტენიანი გარემოებში, რომელიც ჩემი პრაქტიკაში მეტად ხშირად გვხვდება სანაპირო პროექტებში, ბატარეების კონტაქტები მიიღებენ ოქსიდირებას, რაც იწვევს კონტაქტის რეზისტორის ზრდას, რაც იწვევს ადგილობრივ გათბობას და ტემპერატურულ გარეშე მუშაობას. მაგალითად, გუანგდუნში სამხრეთის ტენის "დაბრუნების" დროს, რამდენიმე ენერგიის აკუმულირების კაბინეტში დიდი რაოდენობის კონდენსატი გაჩნდა, რაც იწვევს კონტაქტების ოქსიდირებას და სისტემის ხშირ გაჩერებას. ასევე, ბატარეების შიდა ელექტროლიტის და გაზის დაშლა არის ხშირი შეცდომა, რაც შეიძლება იწვევს ბატარეების პერფორმანსის დაშლას და უსაფრთხოების რისკებს.

2. ბატარეების მართვის სისტემის (BMS) საერთო შეცდომები და მიზეზების ანალიზი

BMS არის ენერგიის აკუმულირების სისტემის "მეტველი", რომელიც უზრუნველყოფს ბატარეების სტატუსის მონიტორინგს, დაცვას და მართვას.

2.1 კომუნიკაციის შეცდომები

კომუნიკაციის შეცდომები არის BMS-ის ყველაზე ხშირი პრობლემა, რომელიც არის 34% ყველა BMS-ის შეცდომის შემთხვევაში. ჩემი დღიური დებიუგის სამუშაოში, კომუნიკაციის შეცდომები ჩვეულებრივ გამოიხატება იმით, რომ BMS არ შეუძლია ნორმალურად ურთიერთობდეს ზედა სისტემასთან, არ შეუძლია გადაიცემოს ბატარეების სტატუსის მონაცემები ან მიიღოს კონტროლის ბრძანებები. ეს ჩვეულებრივ გამოწვეულია ფაქტორებით, როგორიცაა CAN ავტობუსის ინტერფერენცია, უკარგავს კონტაქტი და პროტოკოლის არათანახმობა. მაგალითად, კომერციული და სამრავლო ენერგიის აკუმულირების პროექტში, BMS-ის და PLC-ის კომუნიკაციის პროტოკოლი არ იყო თანახმა, რამაც გააუშველა შესაძლებლობა სწორად შესრულება დარტყმის და გასართობის ბრძანებები, და სისტემის ეფექტურობა შემცირდა 20%-ზე მეტი.

2.2 SOC/SOH შეფასების შეცდომა

SOC/SOH შეფასების შეცდომა არის BMS-ის კიდევ ერთი ხშირი შეცდომა. ჩემს პროექტებში, თუ SOC შეფასების შეცდომა აღემატება 8%-ს, ეს იწვევს დარტყმის წინასწარ ან დაგვიან დასრულებას, რაც არ შეუძლია გავრცელდეს ბატარეების ხრიკვას და სისტემის ეფექტურობას. SOC შეფასების შეცდომა ჩვეულებრივ გამოწვეულია ფაქტორებით, როგორიცაა ტემპერატურის შეზღუდვა, ბატარეების არაერთმანიშვნელობა, არასაკმარისი დენის სენსორის სიზუსტე და ალგორითმის დაფარულებები. მაგალითად, მაღალი ტემპერატურის გარემოში ენერგიის აკუმულირების პროექტში, BMS-ის SOC შეფასების შეცდომა შეადგინა 12%, რაც იწვევს ბატარეების არასაკმარის გამოყენებას და სერიოზულად არწყმის შემოსავალს.

2.3 ფირმვერის ვერსიების კონფლიქტები და პროგრამული უზრუნველყოფის დაფარულებები

ფირმვერის ვერსიების კონფლიქტები და პროგრამული უზრუნველყოფის დაფარულებები არის ასევე BMS-ის ხშირი პრობლემები. ენერგიის აკუმულირების სისტემების ინტელექტუალიზაციის შესაბამისად, პროგრამული უზრუნველყოფის სირთულე იზრდება და პროგრამული უზრუნველყოფის შეზღუდვები და თანამშრომლობის პრობლემები იხსნება. მაგალითად, Tesla Model 3-ში შეხვდენილი იყო ის, რომ BMS ფირმვერის ვერსია V12.7.1 არ იყო თანამშრომლობის შესაძლებლობა კონტროლის სისტემასთან, რამაც გააუშველა აბნერვირება 12% მართველებისთვის. ასევე, BMS სენსორების სიზუსტის დაშლა და არანორმალური მონაცემების შესრულება არის ხშირი შეცდომა, რომელიც შეიძლება იყოს გამოწვეული სენსორების ხრიკვით, ელექტრომაგნიტური ინტერფერენციით და სიგნალის გადაცემის პრობლემებით.

3. ელექტროენერგიის კონვერტირების სისტემის (PCS) საერთო შეცდომები და მიზეზების ანალიზი

PCS არის ენერგიის აკუმულირების სისტემის კორი მოწყობილობა ელექტროენერგიის კონვერტირებისთვის, რომელიც უზრუნველყოფს დირექტული და ალტერნატიული დენის კონვერტირებას ერთი მხრიდან მეორეზე და პირიქით.

3.1 ეფექტურობის დაშლა

ეფექტურობის დაშლა არის PCS-ის ყველაზე ხშირი პრობლემა, რომელიც ჩვეულებრივ გამოიხატება დარტყმის და გასართობის კონვერტირების ეფექტურობის შემცირებაში. ჩემი ნამუშევარი სამეზურეო სამუშაოში, ტესტირების მონაცემებით, ტრადიციული ორდობის PCS-ის საშუალო დარტყმის კონვერტირების ეფექტურობა არის 95% (ზემოთ 30% ტვირთი), ხოლო გასართობის კონვერტირების ეფექტურობა არის 96% (ზემოთ 30% ტვირთი); ხოლო T-ტიპის სამდობრივი ინვერტერების გამოყენებით მქონე PCS-ის საშუალო დარტყმის კონვერტირების ეფექტურობა არის 95.5% (ზემოთ 30% ტვირთი) და გასართობის კონვერტირების ეფექტურობა არის 96.5% (ზემოთ 30% ტვირთი). ეფექტურობის დაშლა ჩვეულებრივ გამოწვეულია ფაქტორებით, როგორიცაა IGBT/MOSFET მოდულების ხრიკვა, არასაკმარისი თბოს გადაცემა და არასაკმარისი კონტროლის სტრატეგიები. მაგალითად, კომერციული და სამრავლო ენერგიის აკუმულირების პროექტში, PCS გამოიყენებოდა საშუალო ტემპერატურაზე გარკვეული დროს, რამაც იწვევდა IGBT მოდულების ხრიკვას, ეფექტურობა შემცირდა 93%-ზე ქვემოთ და სისტემის შემოსავალი შემცირდა 15%-ზე მეტი.

3.2 დადებითი ტვირთის დაცვის შეცდომა

დადებითი ტვირთის დაცვის შეცდომა არის PCS-ის კიდევ ერთი ხშირი შეცდომა, რომელიც შეიძლება განათლება ტექნიკის დაზიანებას ან თავის თავში განათლებას. ჩემს შეცდომის დამუშავების შემთხვევებში, დადებითი ტვირ