Маршрути централізованих і заснованих на рядках технологій зберігання енергії відіграють різні ролі в системах зберігання енергії, кожна з яких має унікальні переваги та обмеження.
Технологія централізованого накопичення енергії
Перевага
Логіка керування проста: акумуляторні блоки централізованої системи зберігання енергії безпосередньо з’єднані послідовно, щоб утворити кластер батарей, а потім підключені паралельно до одного або кількох великих інверторів накопичення енергії (PCS) через сторону постійного струму. Така структура робить систему управління відносно спрощеною, легкою в управлінні та обслуговуванні.
Низька початкова вартість: завдяки своїй простій структурі та можливості досягти великомасштабних закупівель і централізованого управління, він може зменшити витрати на початкове будівництво та експлуатаційне обслуговування.
Недолік
Ефект бочки: усі модулі батареї з’єднані паралельно, і загальний термін служби системи залежить від найслабшої ланки, якою є модуль батареї з найгіршою продуктивністю.
Проблема міжкластерної циркуляції: різні кластери акумуляторів мають різну глибину розряду, що призводить до явища циркуляції, що, у свою чергу, впливає на ефективність заряджання та розряджання та може становити ризик для безпеки.
Висока експлуатаційна складність: як тільки виникає несправність, зазвичай вимагається присутність професійного персоналу для налагодження та обслуговування, що збільшує час простою та експлуатаційні витрати.
Приклади застосування
Huaneng Huangtai 100 МВт/200MWh проект є однією з перших великомасштабних електростанцій накопичення енергії в Китаї, яка використовує централізовану архітектуру PCS. У проекті використовується контейнерний метод складання, а потужність обладнання в одному контейнері може досягати кількох мегават-годин (МВт·год), що підходить для зберігання енергії на стороні мережі та підтримки зберігання енергії для великих електростанцій з відновлюваної енергетики.
Технологія зберігання енергії на основі рядків
Перевага
Висока гнучкість: система зберігання енергії струнного типу складається з кількох накопичувачів енергії меншої ємності, кожен з яких має незалежні функції контролю та управління, що надає їй високий ступінь гнучкості та масштабованості, що дозволяє легко гнучко розширювати або поповнювати потужність відповідно до фактичних потреб .
Вища безпека: кожен кластер акумуляторів індивідуально контролюється для заряджання та розряджання, уникаючи впливу циркулюючих струмів і досягаючи ізоляції несправностей; Для забезпечення однорідності температури та тривалого терміну служби батареї використовується ефективна система керування температурою.
Легко транспортувати та встановлювати: єдина шафа має компактний розмір, що робить її зручною для транспортування та встановлення на місці, особливо підходить для застосувань зі складним рельєфом або багатоточковим розподілом.
Недолік
Підвищена складність інтеграції: у порівнянні з централізованими системами, процес інтеграції та налагодження накопичувачів енергії рядкового типу є складнішим, оскільки вимагає детальної конфігурації кожного накопичувача енергії.
Загальна висока вартість: хоча вартість окремих компонентів нижча, інвестиційні витрати на загальну систему зростуть через потребу в більшій кількості оптимізаторів і обладнання для моніторингу.
Приклади застосування
Проект накопичення сонячної енергії потужністю 3 МВт/6 МВт-год у Ліньяні, Дечжоу, Шаньдун, є типовим прикладом застосування накопичувачів енергії струнного типу. У цьому проекті використовуються інтелектуальні інтегровані шафи накопичувачів енергії струнного типу, кожна з яких містить кілька блоків накопичення енергії. Кожен блок підключається до невеликої PCS, а вихід змінного струму потім підключається до трансформатора для підвищення та підключення до електромережі. Така конструкція не тільки підвищує надійність і стабільність системи, але також дозволяє змішувати старі й нові батареї, ще більше підвищуючи адаптивність і економічність системи.
Характеристика двох технологічних маршрутів за енергоємністю
Централізоване накопичення енергії
Обмеження ємності
Місткість однієї ємності:
У централізованих рішеннях для накопичення енергії типовий контейнер для зберігання енергії зазвичай містить кілька кластерів батарей, які з’єднані паралельно на стороні постійного струму, а потім підключені до великої PCS для інверторної обробки. Згідно з різними стандартами проектування та технічними специфікаціями, максимальна встановлена потужність одного контейнера може досягати кількох мегават-годин (МВт·год). Наприклад, у даних згадується, що 40-футовий контейнер з акумуляторними елементами ємністю 280 Ач може мати максимальну встановлену ємність акумуляторів 1000 В.
Пропускна здатність повного життєвого циклу:
Через ефект бочки централізованого накопичення енергії продуктивність усієї системи обмежена найслабшим кластером акумуляторів. Тому при тривалій експлуатації фактична доступна ємність накопичення енергії зменшиться. Крім того, щоб запобігти загрозам безпеці, спричиненим проблемами циркуляції, під час заряджання та розряджання зберігається певний запас, що опосередковано зменшує ефективну ємність зберігання енергії.
Масштабність ємності
Застосовність до масштабних проектів:
Централізоване накопичення енергії дуже підходить для великомасштабних проектів накопичення енергії на рівні мережі, таких як великомасштабні електростанції накопичувачів енергії на стороні джерела мережі, які часто вимагають високої потужності одного заряду/розряду та великої загальної ємності зберігання енергії. Однак, коли справа доходить до розширення або поповнення потужності, операції повинні виконуватися окремо для кожної кабіни, що призводить до низької гнучкості.
Накопичувач енергії струнного типу
Обмеження ємності
Переваги модульної конструкції:
Струнна система накопичення енергії зазвичай має модульну конструкцію, де кожен кластер акумуляторів у інтегрованому корпусі накопичувача енергії підключається до незалежного невеликого PCS, а потім підключається до електромережі через конвергенцію змінного струму. Ця архітектура дозволяє більш гнучко визначати розмір кожного накопичувача енергії, теоретично об’єднуючи їх у систему зберігання енергії будь-якого розміру залежно від потреби. Наприклад, повідомлялося, що мінімальна потужність струнних систем зберігання енергії починається від 50 кВт.
Місткість однієї шафи:
Незважаючи на те, що ємність єдиної інтегрованої шафи накопичувача енергії є відносно невеликою, вони можуть легко досягти великої ємності накопичувача енергії за допомогою паралельного підключення. Крім того, оскільки кожний накопичувач енергії контролюється незалежно, навіть якщо в деяких блоках виникають проблеми, це не вплине на роботу інших блоків, що допомагає підтримувати стабільність і надійність системи в цілому.
Масштабність ємності
Гнучкі методи розширення:
Значною перевагою накопичувача енергії струнного типу є його висока гнучкість не тільки в адаптації до різних складних умов рельєфу, але й у підтримці змішування старих і нових батарей, а також додавання нових накопичувачів енергії для розширення в будь-який час відповідно до фактичних потреб . Це означає, що користувачі поступово збільшують свою ємність накопичення енергії залежно від змін власного електричного навантаження, без необхідності одноразових інвестицій у будівництво великих об’єктів.
міркуванняу практичних застосуваннях
Вибір ємності накопичувача енергії:
Незалежно від того, чи це сховище енергії централізованого чи рядкового типу, при виборі конкретної ємності для накопичення енергії необхідно враховувати конкретні вимоги проекту, включаючи, але не обмежуючись, очікуваний термін служби, політику цільового ринку ціноутворення на електроенергію, місцеві кліматичні умови тощо. сценарії додатків, які вимагають швидкого розгортання та обмежених початкових інвестицій, більше підходить зберігання енергії на основі рядків; Для великомасштабних проектів зберігання енергії, які вже були заплановані, централізоване зберігання енергії є кращим вибором, оскільки воно створює достатню ємність зберігання енергії на ранніх стадіях.