Интегрированная ветро-солнечная система с аккумуляторным хранением для коммерческого использования

Специально разработанная для сценариев, таких как поддержка сети, коммерческое и промышленное энергоснабжение, а также строительство микросетей, интегрированная система ветро-солнечно-аккумуляторного хранения объединяет функции выработки энергии из ветра, солнечной энергии и накопления энергии. Основываясь на "гибком управлении, высокой интеграции и цифровых двойниках", она предлагает преимущества, такие как безопасность и надежность, а также высокую эффективность и экономию энергии. Она не только компенсирует интермитентный характер ветровой и солнечной энергии, но и обеспечивает стабильную поддержку энергии для сети и потребителей, удовлетворяя потребности в управлении энергией в различных сценариях.

Основные преимущества: 7 ключевых особенностей для решения задач управления энергией

1. Гибкое управление энергией: многозначное координирование и распределение по требованию

Система может интеллектуально координировать поток энергии между ветровыми, солнечными источниками, блоками накопления энергии и общедоступной сетью, чтобы достичь "распределения по требованию":

• Когда генерация ветровой и солнечной энергии обильна, приоритет отдается удовлетворению потребностей нагрузки в электричестве, а избыточная энергия хранится в блоке накопления энергии.

• Когда генерация ветровой и солнечной энергии недостаточна или во время пикового потребления электроэнергии, блок накопления энергии быстро разряжается, чтобы дополнить энергию, или автоматически берет энергию из сети.

• Поддерживает переключение между режимами "отсутствия подключения к сети / подключение к сети". В автономных сценариях ветер + солнце + блоки накопления энергии обеспечивают совместное энергоснабжение. В сценариях подключения к сети система может сотрудничать с сетью для регулирования, адаптируясь к различным требованиям к энергии.

2. Высокая степень интеграции: упрощенная структура, снижение затрат и повышение эффективности

Использует архитектуру "интеграция фотоэлектрических модулей и системы накопления энергии", объединяющую функции инвертирования фотоэлектрической энергии, управления накоплением энергии и регулирования энергии в одном устройстве. По сравнению с традиционными разделенными системами:

• Уменьшает более чем на 50% количество внешних компонентов, уменьшая площадь, занимаемую оборудованием (одна система экономит 30% по сравнению с разделенными системами).

• Упрощает процесс установки, исключая необходимость отдельной настройки фотоэлектрических, аккумуляторных и инверторных модулей, сокращая на 60% объем проводки на месте и уменьшая сроки развертывания.

• Уменьшает сложность последующего обслуживания, делая обнаружение одиночных отказов более удобным и снижая трудовые затраты на эксплуатацию и обслуживание.

3. Управление цифровым двойником: реальное отображение и точное прогнозирование

Оснащена интеллектуальной системой управления энергией (EMS), которая создает "виртуальное зеркало" системы на основе технологии цифрового двойника:

• Реальное отображение операционных данных, таких как скорость ветра, интенсивность света, емкость накопления энергии и мощность нагрузки, визуализируя весь процесс "генерации - накопления - потребления энергии".

• На основе исторических данных и алгоритмов предсказывает тренд спроса и предложения энергии на следующие 24 часа и заранее корректирует стратегию зарядки и разрядки накопителя энергии (например, на основе метеорологических данных, предсказывает слабое освещение и силу ветра на следующий день и придает приоритет накоплению энергии в текущий день).

• Поддерживает удаленный облачный контроль, позволяя корректировать параметры работы через компьютер или мобильный телефон, без необходимости локального мониторинга.

4. Безопасная и надежная работа: многоуровневая защита, устойчивость к рискам

Создает комплексную систему безопасности от оборудования до системы, исключая операционные риски:

• Электрическая безопасность: инвертор имеет защиту от перенапряжения, перегрузки по току и короткого замыкания, предотвращая повреждение оборудования от колебаний напряжения.

• Безопасность накопления энергии: блок накопления энергии выполнен в огнеупорном и взрывобезопасном дизайне, оснащен мониторингом температуры и влажности, и автоматически отключает питание в случае аномалий.

• Адаптивность к окружающей среде: основные компоненты устойчивы к высоким и низким температурам (-30°C до 60°C), ветру, песку и дождю, подходят для сложных климатических условий, таких как горные, прибрежные и пустынные районы.

• Совместимость с сетью: при подключении к сети соответствует стандартам напряжения и частоты сети, избегая влияния на сеть.

5. Высокоэффективное преобразование энергии: низкие потери, высокая передача, увеличение доходов

Система оптимизирует эффективность преобразования энергии на всех этапах, снижая потери энергии:

• Оба фотоэлектрические модули и ветрогенераторы используют высокоэффективные технологии генерации энергии, повышая коэффициент захвата ветровой и солнечной энергии.

• Инвертор имеет высокую эффективность преобразования, и в сочетании со стратегиями зарядки и разрядки накопителя энергии, снижает потери энергии при хранении и выпуске.

• Общая эффективность использования энергии системы составляет ≥85%, и благодаря использованию более продвинутых технологий MPPT, увеличивает производство энергии на 15-20% по сравнению с традиционными ветро-солнечными системами при тех же ветровых и солнечных ресурсах.

6. Гарантия долговечности накопления энергии: долговечность, низкое потребление, снижение затрат

Блок накопления энергии использует батарейные элементы с длительным циклом жизни, предлагая следующие преимущества: • Циклический ресурс может достигать более 5000 раз, и при нормальном использовании срок службы превышает 10 лет, снижая затраты на замену в среднесрочной перспективе.

• Поддерживает глубокую зарядку и разрядку (глубина разряда ≥ 80%), с высоким использованием емкости накопления, избегая проблемы "ложной маркировки емкости".

• Имеет функции самообслуживания, автоматически выравнивая напряжения ячеек, замедляя уменьшение емкости и поддерживая стабильную емкость накопления энергии в долгосрочной перспективе.

7. Интеллектуальное управление и предупреждение о техническом обслуживании: проактивное обнаружение, снижение времени простоя

Система EMS имеет функции раннего предупреждения о неисправностях и самодиагностики, снижая сложность технического обслуживания:

• В режиме реального времени мониторит состояние компонентов, таких как аномальные ветрогенераторы, затенение фотоэлектрических модулей и уменьшение емкости батарейных ячеек, и заблаговременно отправляет предупредительные сообщения;

• Предоставляет руководство по обнаружению неисправностей, четко указывая причину аномалии и шаги решения, позволяя непрофессионалам первоначально справиться с этим;

• Поддерживает статистику данных по техническому обслуживанию, автоматически генерируя отчеты о производстве энергии, накоплении и неисправностях, облегчая оптимизацию стратегий технического обслуживания.

Основная конфигурация: координация нескольких компонентов, создание стабильной энергетической системы

Система обеспечивает плавное функционирование всей цепочки от "генерации - накопления - распределения - вывода" через эффективную координацию основных компонентов:

• Двухисточниковая генерирующая установка: ветрогенератор и солнечные фотогальванические модули работают вместе, используя комплементарные характеристики ветра и солнца (солнечная энергия днем и ветровая энергия ночью или во время ветреных периодов), что снижает влияние интермиттирующих единичных источников энергии;

• Контроллер ветрогенератора: адаптирован к напряжению ветрогенерации, преобразует ветровую энергию в стабильное электричество, также имеет функции регулирования напряжения для обеспечения качества электроэнергии, подключенной к системе;

• Интегрированное оборудование PV и ESS: объединяет функции инвертора фотогальванической энергии и управления зарядом и разрядом аккумуляторов, единообразно регулирует электроэнергию от фотогальванических панелей и аккумуляторов, упрощая структуру системы;

• Интеллектуальная система управления энергией (EMS): выступает в роли "мозга системы", отвечает за цифровое двойное отображение, диспетчеризацию энергии, мониторинг безопасности и предупреждение о техническом обслуживании, достигая полной интеллектуализации процесса;

• Широкий диапазон совместимости: поддерживает широкий диапазон входного напряжения (200В до 800В), номинальная мощность покрывает диапазон от 20кВт до 50кВт, а емкость аккумуляторов составляет от 50кВт·ч до более чем 100кВт·ч, адаптируясь к различным масштабам потребностей в электроэнергии.

Основные применения: 8 сценариев, обеспечивающих работу сетей и пользовательской стороны

1. Сглаживание пиков и заполнение провалов в сети

   Ответ на колебания нагрузки в сети, во время пиковых периодов потребления электроэнергии (например, послеобеденные часы летом и ночью зимой) аккумулятор выпускает электроэнергию, снижая давление на поставку электроэнергии сетью; в периоды низкого спроса (например, ранним утром) он накапливает избыточную солнечную и ветровую энергию или недорогую электроэнергию сети, сглаживая кривую нагрузки сети и способствуя стабильной работе сети.

2. Стабильный выход мощности

   Компенсация интермиттентности ветровой и солнечной энергии, через "сглаживание пиков и заполнение провалов" аккумулятора, обеспечивает стабильное выходное напряжение и частоту (трехфазное переменное напряжение 400В, 50/60Гц), непосредственно питая точные устройства (например, центры обработки данных, лабораторные приборы), предотвращая сбои оборудования из-за колебаний напряжения.

3. Резервное аварийное питание

   При внезапном отключении общественной сети (например, из-за стихийных бедствий или неисправностей линий) система может переключиться на "автономный режим" в течение миллисекунд, быстро выпуская электроэнергию аккумулятора, обеспечивая непрерывное питание критических нагрузок (например, отделений интенсивной терапии в больницах, базовых станций связи, центров экстренного управления), предотвращая значительные потери, вызванные отключениями питания.

4. Независимое питание в микросетях

   В удаленных районах без доступа к сети (например, горные деревни, отдаленные горнодобывающие районы) система может создать независимую микросеть, генерируя энергию через координацию "ветра + солнца + аккумулятора", удовлетворяя потребности в электроэнергии жителей и производства в данном районе, не завися от передачи электроэнергии на большие расстояния, снижая затраты на строительство сети.

5. Регулирование частоты и напряжения в сети

   Как вспомогательное устройство для сети, система может быстро реагировать на колебания частоты и напряжения сети (например, отклонения частоты, вызванные внезапным увеличением или уменьшением ветровой или солнечной энергии), регулировать мощность зарядки и разрядки аккумулятора, компенсируя изменения нагрузки сети в реальном времени, помогая сети поддерживать стабильность частоты (50/60Гц ± 0,2Гц) и повышать устойчивость сети.

6. Экономия энергии и снижение затрат для промышленных и коммерческих пользователей

   В ответ на проблему "большой разницы в тарифах между пиковыми и низкими периодами" для промышленных и коммерческих пользователей, система накапливает недорогую сетевую электроэнергию или избыточную ветровую и солнечную энергию в периоды низкого спроса (например, поздней ночью) и выпускает накопленную энергию в пиковые периоды (например, днем для производства), заменяя дорогостоящую сетевую электроэнергию и снижая затраты предприятий на электроэнергию. В некоторых сценариях можно достичь экономии электроэнергии на 20% до 30%.

7. Интеграция возобновляемых источников энергии

   Развернутая рядом с крупными ветровыми и солнечными электростанциями, система накапливает избыточную электроэнергию, произведенную станциями (предотвращая "потерю ветровой и солнечной энергии"), и поставляет эту энергию в сеть по мере необходимости, повышая эффективность использования ветровой и солнечной энергии и способствуя достижению целей "двойного углерода". Одновременно это создает дополнительный доход для электростанций.

8. Защита чувствительных нагрузок

   Для нагрузок с высокими требованиями к стабильности питания (например, производственные линии полупроводниковых изделий и точные испытательные приборы) система предоставляет "бесперебойную поддержку питания". Она постоянно мониторит качество сети и немедленно переключается на питание от аккумулятора без перебоев, если в сети возникают проблемы, такие как просадки напряжения или гармонические искажения, обеспечивая, чтобы нагрузки не отключались, и снижая потери производства.

Точные сценарии применения: охват шести ключевых областей

• Промышленные и коммерческие парки

  Обеспечение питания производственных цехов, офисных зданий и вспомогательных сооружений в парке, снижение затрат на электроэнергию через "сглаживание пиков и заполнение провалов", а также служба в качестве резервного источника питания для обеспечения непрерывности производственных линий, подходящая для таких отраслей, как машиностроение и электронная обработка.

• Удаленные горнодобывающие районы / деревни

  В удаленных районах без доступа к сети или с нестабильными сетями создается независимая микросеть, чтобы удовлетворить потребности в электроэнергии горнодобывающего оборудования (например, малые дробилки) и жителей деревень, заменяя дизельные генераторы и снижая загрязнение и затраты на топливо.

• Крупные общественные здания

  Обеспечение питания больниц, центров обработки данных и транспортных узлов (аэропорты, вокзалы высокоскоростных железных дорог), предоставление стабильного выхода для обеспечения работы чувствительных нагрузок, а также служба в качестве резервного источника питания при отключениях сети, предотвращая медицинские аварии, потерю данных или нарушения транспорта.

• Вспомогательные сооружения для электростанций на основе возобновляемых источников энергии

  В сотрудничестве с ветровыми и солнечными электростанциями система накапливает избыточную электроэнергию от станций, повышая уровень интеграции возобновляемых источников энергии, и обеспечивает стабильное питание для вспомогательного оборудования электростанций (например, средства мониторинга и обслуживания), снижая зависимость электростанций от сети.

• Вспомогательные услуги для городских сетей

  Развертывается в центрах нагрузки городских сетей (например, в коммерческих и жилых районах), участвует в сглаживании пиков, заполнении провалов и регулировании частоты и напряжения, смягчая давление на поставку электроэнергии сетью, особенно подходит для районов с плотными нагрузками и сложностями в расширении сети.

• Сценарии полевых операций

  Обеспечение питания полевых операционных участков, таких как геологическая разведка, полевые научные исследования и пограничные посты. Легкий дизайн системы подходит для полевой транспортировки, и она может обеспечить автономное питание "ветер + солнце + аккумулятор" без сложной установки, удовлетворяя потребности в электроэнергии для работы оборудования и жизнедеятельности персонала.

 Конфигурация системы