Integriertes Wind-Solar-Speicher-Kommerzielles System

Speziell für Szenarien wie Netzzusatz, kommerzielle und industrielle Stromversorgung sowie Mikrogrid-Bau entwickelt, kombiniert das integrierte Wind-Solar-Speichersystem die Funktionen der Windenergieerzeugung, der Solarenergieerzeugung und des Energiespeichers. Mit dem Fokus auf „flexible Steuerung, hohe Integration und Digital Twin“ bietet es Vorteile wie Sicherheit und Zuverlässigkeit sowie hohe Effizienz und Energieeinsparung. Es kann nicht nur die unterbrochene Natur von Wind- und Solarenergie ausgleichen, sondern auch stabile Stromunterstützung für Netz und Endverbraucher bereitstellen und den Energiemanagementbedarf verschiedener Szenarien erfüllen.

Kernvorteile: 7 Schlüsselmerkmale zur Bewältigung von Energiemanagement-Herausforderungen

1. Flexible Energiesteuerung: Mehrquellen-Koordination und Bedarfsorientierte Zuweisung

Das System kann den Energiefluss zwischen Windkraft, Solarkraft, Speichereinheiten und dem öffentlichen Netz intelligent koordinieren, um eine „Bedarfssteuerung“ zu erreichen:

• Wenn die Erzeugung von Wind- und Solarenergie reichlich ist, wird der Strombedarf der Last zuerst gedeckt und der überschüssige Strom in der Speichereinheit gespeichert.

• Wenn die Erzeugung von Wind- und Solarenergie unzureichend ist oder während Spitzenzeiten der Stromverbrauch, entlädt die Speichereinheit schnell, um Energie zu ergänzen, oder zieht automatisch Strom aus dem Netz.

• Unterstützt den Wechsel zwischen „off-grid / grid-connected“-Modi. In off-grid-Szenarien liefern Wind + Solar + Speichereinheiten gemeinsam Strom. In grid-connected-Szenarien kann es mit dem Netz zusammenarbeiten, um Anpassungen vorzunehmen, die sich an verschiedene Energiebedürfnisse anpassen.

2. Hochintegriertes Design: Vereinfachte Struktur, Kostensenkung und Effizienzsteigerung

Es verwendet eine „PV und ESS integrierte“ Architektur, die Photovoltaik-Invertierung, Energiespeicher-Verwaltung und Energieregulierungsfunktionen in einem Gerät integriert. Im Vergleich zu traditionellen getrennten Systemen:

• Reduziert mehr als 50 % der externen Komponenten, reduziert die Raumbedarfe der Ausrüstung (ein einzelnes System spart 30 % im Vergleich zu getrennten Systemen).

• Vereinfacht den Installationsprozess, eliminiert die Notwendigkeit einer separaten Abstimmung von Photovoltaik-, Energiespeicher- und Inverter-Modulen, reduziert die Ortswiring um 60 % und verkürzt den Bereitstellungszyklus.

• Reduziert die Komplexität der späteren Wartung, vereinfacht die Einzelfehlererkennung und senkt die Betriebs- und Wartungskosten.

3. Digital Twin-Steuerung: Echtzeitabbildung und präzise Vorhersage

Ausgestattet mit einem intelligenten Energiemanagementsystem (EMS), baut es ein „virtuelles Abbild“ des Systems basierend auf Digital-Twin-Technologie auf:

• Echtzeitabbildung von Betriebsdaten wie Windgeschwindigkeit, Lichtintensität, Speicherkapazität und Lastleistung, visuelle Darstellung des gesamten Prozesses „Energieerzeugung - Energiespeicherung - Energieverbrauch“.

• Basiert auf historischen Daten und Algorithmen, prognostiziert es den Energieversorgungs- und -nachfrage-Trend für die nächsten 24 Stunden und passt die Energiespeicher-Lade- und Entlade-Strategie im Voraus an (z.B. basierend auf meteorologischen Daten, prognostiziert schwaches Sonnenlicht und Windstärke am nächsten Tag und priorisiert die Energiespeicherung am aktuellen Tag).

• Unterstützt Fernsteuerung über Cloud, ermöglicht die Anpassung von Betriebsparametern über Computer oder Mobiltelefon, ohne die Notwendigkeit einer ortsnahen Überwachung.

4. Sichere und zuverlässige Betriebsweise: Mehrschichtiger Schutz, widerstandsfähig gegen Risiken

Es baut ein umfassendes Sicherheitsgarantiesystem von der Ausrüstung bis zum System auf, um Betriebsrisiken zu eliminieren:

• Elektrische Sicherheit: Der Inverter hat Überspannungsschutz, Überstromschutz und Kurzschluss-Schutz, um Schäden an der Ausrüstung durch Spannungsschwankungen zu verhindern.

• Energiespeicher-Sicherheit: Die Speichereinheit verwendet feuerfestes und explosionsfestes Design, ausgestattet mit Temperatur- und Feuchtigkeitsüberwachung und schaltet bei Anomalien automatisch den Strom ab.

• Umweltanpassung: Kernkomponenten sind resistent gegen hohe und niedrige Temperaturen (-30°C bis 60°C), Wind, Sand und Regen, geeignet für komplexe Klima-Regionen wie Hochland, Küsten und Wüsten.

• Netzkompatibilität: Wenn angeschlossen, entspricht es den Netzespannungs- und -frequenzstandards, um Auswirkungen auf das Netz zu vermeiden.

5. Höhere Wirkungsgrad-Energieumwandlung: Geringere Verluste, höhere Übertragung und erhöhte Einnahmen

Das System optimiert die Energieumwandlungseffizienz in allen Phasen und reduziert Energieverluste:

• Sowohl Photovoltaik-Module als auch Windturbinen verwenden hoch-effiziente Energieerzeugungstechnologien, um die Erfassungsrate von Wind- und Solarenergie zu erhöhen.

• Der Inverter hat einen hohen Umwandlungswirkungsgrad, und in Kombination mit Energiespeicher-Lade- und Entlade-Verwaltungsstrategien reduziert er Energieverluste während der Speicherung und Freigabe.

• Der Gesamtenergienutzungswirkungsgrad beträgt ≥85%, und durch die Verwendung fortschrittlicher MPPT-Technologien wird die Energieerzeugung um 15% bis 20% im Vergleich zu traditionellen Wind-Solar-Systemen bei gleichen Wind- und Solaresourcen erhöht.

6. Langlebige Energiespeicher-Garantie: Haltbar, geringer Verbrauch und Kostensenkung

Die Speichereinheit verwendet Batteriezellen mit langer Zyklusdauer und bietet folgende Vorteile: • Die Zyklusdauer kann über 5.000 Mal betragen, und bei normaler Nutzung übersteigt die Lebensdauer 10 Jahre, was die Mittelfristkosten für Ersatz senkt.

• Es unterstützt tiefes Laden und Entladen (Entladungstiefe ≥ 80%), mit hoher Nutzung der Speicherkapazität, vermeidet das Problem der „falschen Kapazitätsmarkierung“.

• Es hat Selbstwartungsfunktionen, balanciert die Zellspannungen automatisch, verzögert die Kapazitätsabnahme und hält die Energiespeicherkapazität langfristig stabil.

7. Intelligentes Betriebs- und Wartungsvorwarnsystem: Proaktive Detektion, Reduzierung von Stillstandszeiten

Das EMS-System hat Fehler-Vorwarn- und Selbst-Diagnosefähigkeiten, um die Betriebs- und Wartungsschwierigkeiten zu reduzieren:

• Echtzeitüberwachung des Komponentenstatus, wie anomale Windturbinen, Photovoltaik-Verdeckung und Batteriezellen-Abnutzung, und frühzeitiges Versenden von Warninformationen;

• Mit einer Fehlerdetektionsanleitung, die die Ursache der Anomalie und die Lösungsschritte klar beschreibt, sodass Nicht-Experten es zunächst handhaben können;

• Unterstützt die Statistik von Betriebs- und Wartungsdaten, generiert automatisch Energieerzeugungs-, -speicher- und Fehlerberichte, erleichtert die Optimierung der Betriebs- und Wartungsstrategien.

Kernkonfiguration: Mehrkomponenten-Koordination, Aufbau eines stabilen Energiesystems

Das System erreicht eine reibungslose Betriebskette von „Energieerzeugung - Energiespeicherung - Steuerung - Ausgabe“ durch die effiziente Koordination von Kernkomponenten:

• Dualquelle-Energieerzeugungseinheit: Windkraft-Erzeugungseinheit und solare Photovoltaik-Module arbeiten zusammen, nutzen die komplementären Eigenschaften von Wind- und Solarenergie (Solarenergie tagsüber und Windenergie nachts oder bei windigen Perioden), reduzieren den Einfluss von intermittierenden Einzelenergien;

• Windturbinen-Controller: Angepasst an die Spannung der Windkraft-Erzeugung, wandelt Windenergie in stabile elektrische Energie um und hat zudem Spannungsregelungsfähigkeiten, um die Qualität der an das System angeschlossenen Energie sicherzustellen;

• PV und ESS integrierte Ausrüstung: Integriert Photovoltaik-Invertierung und Energiespeicher-Lade- und Entlade-Verwaltungsfunktionen, regelt die Photovoltaik- und Energiespeicher-Energie einheitlich, vereinfacht die Systemstruktur;

• Intelligentes Energiemanagementsystem (EMS): Als „Systemhirn“ fungiert es, ist für die digitale Twin-Abbildung, Energiesteuerung, Sicherheitsüberwachung und Betriebs- und Wartungsvorwarnung verantwortlich, erreicht die vollständige Intelligenz des Prozesses;

• Weitreichende Kompatibilitätsdesign: Unterstützt einen weiten Eingangsspannungsbereich (200V bis 800V), mit Nennleistung von 20kW bis 50kW und Speicherkapazität von 50kWh bis über 100kWh, angepasst an verschiedene Skalenerfordernisse.

Kernanwendungen: 8 Szenarien, Unterstützung von Netzen und Endverbrauchern

1. Netzspitzenabschneidung und Talbefüllung

   Reagiert auf Netzlastschwankungen, während Spitzenzeiten des Stromverbrauchs (wie Nachmittage im Sommer und Nächte im Winter) entlädt die Speichereinheit Energie, um den Druck auf die Netzstromversorgung zu reduzieren; während Talfahrten (wie frühe Morgenstunden) speichert sie überschüssige Sonnen- und Windenergie oder kostengünstige Netzstrom, glättet die Netzlastkurve und unterstützt die stabile Netzoperation.

2. Stabile Stromausgabe

   Kompensiert die Unterbrechungen von Wind- und Solarenergie, durch die „Spitzenabschneidung und Talbefüllung“ der Speichereinheit, stellt es eine stabile Ausgangsspannung und -frequenz (Dreiphasenwechselstrom 400V, 50/60Hz) sicher, liefert direkt an präzises Equipment (wie Rechenzentren, Laborgeräte), vermeidet Geräteausfälle aufgrund von Spannungsschwankungen.

3. Notfall-Reserveenergie

   Wenn das öffentliche Netz plötzlich einen Stromausfall erleidet (wie durch Naturkatastrophen oder Leitungsschäden), kann das System innerhalb von Millisekunden in den „off-grid-Modus“ wechseln, wobei die Speichereinheit schnell Energie freisetzt, um kontinuierliche Energie für kritische Lasten (wie Krankenhaus-ICUs, Kommunikationsbasisstationen, Notfallkommandozentren) bereitzustellen, vermeidet erhebliche Verluste durch Stromausfälle.

4. Unabhängige Stromversorgung in Mikrogrids

   In abgelegenen Gebieten ohne Netz (wie Bergdörfer, abgelegene Bergbauregionen) kann das System ein unabhängiges Mikrogrid aufbauen, Energie durch die Koordination von „Wind + Solar + Speicher“ erzeugen, die Strombedürfnisse der Einwohner und Produktion im Gebiet decken, ohne auf langstreckige Netztransmission angewiesen zu sein, reduziert die Kosten für Netzinfrastrukturen.

5. Netzfrequenz- und Spannungsregelung

   Als Hilfsdienstgerät für das Stromnetz kann das System schnell auf Schwankungen der Netzfrequenz und -spannung reagieren (wie Frequenzabweichungen durch plötzliche Erhöhungen oder Verringerungen der Wind- oder Photovoltaik-Energie), die Lade- und Entladeleistung des Energiespeichers anpassen und Änderungen der Netzlast in Echtzeit kompensieren, hilft dem Netz, die Frequenzstabilität (50/60Hz ± 0,2Hz) aufrechtzuerhalten und die Netzresilienz zu erhöhen.

6. Energieeinsparung und Kostensenkung für industrielle und kommerzielle Nutzer

   Um auf den Schmerzpunkt „große Spitzen-Tal-Strompreisdifferenz“ für industrielle und kommerzielle Nutzer zu reagieren, speichert das System kostengünstigen Netzstrom oder überschüssige Wind- und Solarenergie während Talfahrten (wie spätabends) und gibt gespeicherte Energie während Spitzenzeiten (wie tagsüber für die Produktion) frei, ersetzt teuren Netzstrom und reduziert die Stromkosten von Unternehmen. In einigen Szenarien können Stromkosten von 20% bis 30% eingespart werden.

7. Integration erneuerbarer Energien

   Nähe großflächiger Wind- und Solarkraftwerke eingesetzt, speichert das System überschüssige Energie, die von den Kraftwerken erzeugt wird (verhindert „Verwirfung von Wind- und Solarenergie“) und liefert die Energie an das Netz, wenn benötigt, verbessert die Nutzung von Wind- und Solarenergie und trägt zur Erreichung der „Dualen Kohlenstoffziele“ bei. Gleichzeitig schafft es zusätzliche Einnahmen für die Kraftwerke.

8. Schutz sensibler Lasten

   Für Lasten mit hohen Anforderungen an die Stromstabilität (wie Halbleiter-Fertigungsleitungen und präzise Prüfausrüstungen) bietet das System „unterbrechungsfreie Stromunterstützung“. Es überwacht ständig die Qualität des Netzes und schaltet sofort auf Energiespeicherstromversorgung ohne Unterbrechung, wenn Probleme wie Spannungsabfälle oder Harmonische im Netz auftreten, stellt sicher, dass die Lasten nicht ausfallen und reduziert Produktionsverluste.

Genaue Anwendungsszenarien: sechs Kernbereiche abgedeckt

• Industrie- und Gewerbegebiete

  Stellt Strom für Produktionswerkstätten, Bürogebäude und unterstützende Einrichtungen im Park bereit, reduziert Stromkosten durch „Spitzenabschneidung und Talbefüllung“ und dient als Notstromquelle, um ununterbrochene Produktionslinien zu gewährleisten, geeignet für Branchen wie Maschinenbau und Elektronikverarbeitung.

• Abgelegene Bergbauregionen / Dörfer

  In abgelegenen Gebieten ohne Netz oder mit instabilen Netzen wird ein unabhängiges Mikrogrid errichtet, um die Strombedürfnisse von Bergbauausrüstung (wie kleine Brecher) und Dorfbewohnern zu decken, ersetzt Dieselgeneratoren und reduziert Verschmutzung und Treibstoffkosten.

• Große öffentliche Gebäude

  Stellt Strom für Krankenhäuser, Rechenzentren und Verkehrsknotenpunkte (Flughäfen, Hochgeschwindigkeitsbahnhöfe) bereit, bietet stabile Ausgabe, um die Funktion sensitiver Lasten zu gewährleisten, und dient als Notstromquelle während Netzausfällen, um medizinische Unfälle, Datenausfälle oder Verkehrsunterbrechungen zu vermeiden.

• Unterstützende Einrichtungen für erneuerbare Energiekraftwerke

  Zusammenarbeit mit Wind- und Photovoltaik-Kraftwerken, speichert das System überschüssige Energie von den Kraftwerken, verbessert die Integrationsrate erneuerbarer Energien und bietet stabile Energie für die Hilfsausrüstung der Kraftwerke (wie Überwachungs- und Wartungseinrichtungen), reduziert die Abhängigkeit der Kraftwerke vom Netz.

• Hilfsdienste für städtische Stromnetze

  Eingesetzt in städtischen Stromnetz-Lastzentren (wie Geschäftsviertel und Wohngebiete), nimmt es an Spitzenabschneidung, Talbefüllung und Frequenz- und Spannungsregelung teil, mildert den Druck auf die Stromnetzversorgung, besonders geeignet für Gebiete mit dichten Stromlasten und schwieriger Netzverbreiterung.

• Feldbetriebsszenarien

  Stellt Strom für Feldbetriebsplätze wie geologische Erkundung, feldwissenschaftliche Forschung und Grenzwachposten bereit. Das leichte Design des Systems ist für den Feldtransport geeignet und ermöglicht eine „Wind + Solar + Speicher“-autonome Stromversorgung ohne komplexe Installation, deckt die Strombedürfnisse der Ausrüstungsbetriebs und der Lebensbedürfnisse des Personals.

 Systemkonfiguration