دانش اولیه کابینت های ذخیره انرژی: تجزیه و تحلیل پانوراما از اصول تا کاربردها

کابینت‌های ذخیره‌سازی انرژی دستگاه‌های یکپارچه‌ای هستند که در سیستم‌های انرژی برق مدرن برای ذخیره انرژی الکتریکی و آزادسازی آن در صورت نیاز استفاده می‌شوند. ماهیت آن درک انتقال زمان و مکان انرژی الکتریکی از طریق وسایل الکتروشیمیایی (عمدتاً باتری‌های لیتیوم-) است. با توجه به پیکربندی واقعی پروژه، ذخیره انرژی یک کابینت ذخیره انرژی می تواند به هزاران کیلووات ساعت برسد که معادل نیاز برق صدها خانوار عادی برای یک روز است. این ویژگی ذخیره‌سازی انرژی در مقیاس بزرگ، آن را قادر می‌سازد تا نقش یک «تنظیم‌کننده انعطاف‌پذیر» را در زمینه‌های تولید انرژی جدید و تنظیم اوج شبکه برق بازی کند. از منظر طبقه بندی فنی، کابینت های ذخیره انرژی عمدتا به دو نوع متمرکز و توزیعی تقسیم می شوند. کابینت‌های ذخیره‌سازی متمرکز انرژی بیشتر در سناریوهای{7}}قدرت بالا مانند مزارع بزرگ بادی و فتوولتائیک، نیروگاه‌های زمینی یا پارک‌های صنعتی استفاده می‌شوند. کابینت های ذخیره انرژی توزیع شده بیشتر برای کاربران صنعتی و تجاری، مجتمع های تجاری یا ریزشبکه ها و موارد دیگر با فضای محدود و استقرار انعطاف پذیر مناسب هستند.

 

صرف نظر از نوع، ارزش اصلی کابینت های ذخیره انرژی حل مشکل عدم تطابق زمانی بین عرضه و تقاضا است. با در نظر گرفتن تولید برق فتوولتائیک به عنوان مثال، کابینت های ذخیره انرژی می توانند نیروی اضافی تولید شده توسط سیستم فتوولتائیک را در زمانی که نور خورشید کافی است ذخیره کرده و آن را در شب یا زمانی که خروجی فتوولتائیک در روزهای ابری ناکافی است، رها کنند، بنابراین به طور قابل توجهی میزان مصرف خود-و دوستی اتصال به شبکه انرژی تجدیدپذیر را بهبود می بخشند. در پیکربندی مهندسی کابینت ذخیره انرژی بادی خورشیدی یا کابینت ذخیره باتری خورشیدی، کابینت ذخیره انرژی همراه با اینورترهای فتوولتائیک و کنترل‌کننده‌های تولید برق بادی برای تشکیل یک حوضچه بافر انرژی در سمت تولید انرژی جدید استفاده می‌شود که به طور موثر تأثیر تولید متناوب برق بر روی شبکه برق را هموار می‌کند.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

یک سیستم کابینت ذخیره انرژی کامل به شدت از چهار ماژول عملکردی اصلی یکپارچه شده است. هسته انرژی کابینت ذخیره باتری خورشیدی از چندین ماژول باتری که به صورت سری و موازی به هم متصل شده اند تشکیل شده است. محصولات اصلی از سلول‌های فسفات آهن لیتیوم مدولار، با عمر چرخه معمولاً بیش از 6000 بار استفاده می‌کنند و می‌توانند برای بیش از ده سال در شرایط شارژ و تخلیه روزانه از عملکرد پایدار پشتیبانی کنند. سیستم مدیریت باتری (BMS) مانند حسگر سیستم عصبی است. ولتاژ، دما و مقاومت داخلی هر رشته باتری را در زمان واقعی نظارت می کند. از فناوری متعادل کننده فعال برای حذف تفاوت های سلولی و جلوگیری از شارژ بیش از حد، تخلیه بیش از-و فرار حرارتی استفاده می کند.

 

سیستم تبدیل توان (PCS) مرکز تبدیل انرژی الکتریکی است و وظیفه تبدیل دو طرفه بین جریان متناوب و جریان مستقیم را بر عهده دارد. راندمان تبدیل PCS مدرن از 96% فراتر رفته است و دارای عملکردهای پشتیبانی از شبکه مانند جبران توان راکتیو و سرکوب هارمونیک است. سیستم مدیریت انرژی (EMS) "مغز" کل سیستم است. بر اساس پیش‌بینی بار، سیگنال‌های قیمت برق و وضعیت باتری، به صورت پویا استراتژی‌های شارژ و دشارژ را برای به حداکثر رساندن منافع اقتصادی و در عین حال تضمین امنیت منبع تغذیه بهینه می‌کند. سیستم مدیریت حرارتی از الگوریتم‌های دقیق کنترل دما استفاده می‌کند تا اطمینان حاصل شود که باتری همیشه در منطقه دمای بهینه 15 تا 35 درجه کار می‌کند و محو شدن ظرفیت را به تاخیر می‌اندازد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

تبدیل انرژی کابینت ذخیره انرژی از اصل اولیه یک واکنش برگشت پذیر الکتروشیمیایی پیروی می کند. با در نظر گرفتن باتری‌های لیتیوم آهن فسفات به عنوان مثال، در طول فرآیند شارژ، یون‌های لیتیوم از الکترود مثبت (لیتیوم فسفات آهن) جدا شده و از طریق الکترولیت و جداکننده در الکترود منفی (گرافیت) جاسازی می‌شوند. در طول فرآیند تخلیه، یون های لیتیوم از الکترود منفی جدا شده و به الکترود مثبت باز می گردند. این فرآیند درج و استخراج مکرر تبدیل متقابل انرژی الکتریکی و انرژی شیمیایی را محقق می کند. BMS نقش کنترل فرآیند را ایفا می کند. به صورت پویا جریان شارژ و دشارژ را تنظیم می‌کند و ولتاژ را قطع می‌کند تا از وارد شدن باتری به حالت شارژ بیش از حد یا تخلیه بیش از{{5} جلوگیری کند و در نتیجه عمر چرخه بسته باتری را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.

 

در سطح تعامل با شبکه برق، کابینت های ذخیره انرژی از طریق چهار قابلیت اساسی، پایداری و اقتصاد عملکرد سیستم قدرت را بهبود می بخشد. اول، کنترل تنظیم فرکانس: سرعت پاسخ قدرت کابین ذخیره انرژی می تواند به صدها میلی ثانیه برسد و می تواند به سرعت انرژی را جذب یا تزریق کند که فرکانس شبکه در نوسان است. مزایای آشکاری نسبت به نرخ تنظیم فرکانس واحدهای توان حرارتی سنتی دارد. دوم، پشتیبانی ولتاژ: از طریق جبران توان راکتیو یا چهار{3}}کارکرد توان چهارگانه، کابینت‌های ذخیره‌سازی انرژی می‌توانند کیفیت ولتاژ شبکه‌های برق محلی را بهبود بخشند، مخصوصاً برای انتهای فیدرهای فواصل طولانی یا مناطقی با نفوذ زیاد انرژی جدید مناسب هستند. سوم، انتقال بار: بهره‌گیری از اختلاف قیمت برق اوج-دره برای شارژ در قیمت‌های پایین برق و تخلیه در دوره‌های اوج برای دستیابی به کاهش قابل‌توجه در هزینه‌های برق. این نیز مهمترین مدل سود برای پروژه های ذخیره سازی انرژی صنعتی و تجاری است. چهارم، عملیات جزیره ای: هنگامی که یک قطع برق در-شبکه برق سطح بالا رخ می دهد، کابینت ذخیره انرژی با قابلیت سوئیچینگ شبکه خاموش{10}}می تواند به طور خودکار از شبکه جدا شده و به حالت جزیره ای برای ادامه تغذیه بارهای کلیدی تا زمان بازیابی شبکه، ادامه دهد.

 

از رویه مهندسی مدیریت انرژی، استراتژی عملیات روزانه کابینت‌های ذخیره‌سازی انرژی باید به طور جامع زمان محلی-استفاده-خط‌مشی قیمت برق، ویژگی‌های منحنی بار، و مدل کاهش عمر چرخه باتری را در نظر بگیرد. یک سناریوی کاربردی معمولی صنعتی و تجاری این است: کابینت ذخیره انرژی در ساعات کم دره در شب با توان تنظیم شده شارژ می شود (مرتبط با قیمت کمتر برق)، و برای استفاده از بار در ساعات اوج مصرف در طول روز تخلیه می شود (مرتبط با قیمت بالاتر برق). راندمان رفت و برگشت (در سمت AC به سمت AC) تلفات واقعی به ازای هر کیلووات- ساعت شارژ و دشارژ را تعیین می کند. در دمای محیط ایده آل، راندمان رفت و برگشت می تواند به سطح خوبی برسد، یعنی به ازای هر 100 کیلووات ساعت برق جذب شده از شبکه، تقریباً 88 تا 92 کیلووات ساعت برق موثر آزاد می شود. تلفات عمدتاً در تلفات سوئیچینگ نیمه هادی برق PCS، مصرف خود{12}BMS و سیستم های کمکی، و مقاومت داخلی باتری که در طی فرآیند شارژ و دشارژ به گرما تبدیل می شود، توزیع می شود. در محیط‌های{14}}درجه حرارت پایین یا شرایط عملیاتی با نرخ بالا، راندمان به میزان قابل توجهی کاهش می‌یابد، بنابراین بهینه‌سازی سیستم مدیریت حرارتی و استراتژی‌های شارژ و دشارژ برای حفظ راندمان متوسط ​​در طول سال اهمیت زیادی دارد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

در سمت تولید برق، کابینت‌های ذخیره‌سازی انرژی به طور موثری نوسانات و ویژگی‌های ضد اوج{0} انرژی باد، فتوولتائیک و سایر تولید انرژی جدید انرژی را کاهش می‌دهند. از آنجایی که نیروی باد اغلب در نیمه دوم شب دارای خروجی بیشتر و بار کمتری است، یک جابجایی زمانی بین اوج خروجی فتوولتائیک در ظهر و بار اوج وجود دارد. نیروگاه‌هایی که فاقد ذخیره‌سازی انرژی هستند، اغلب مجبور می‌شوند باد یا نور را رها کنند. با پیکربندی یک کابینت ذخیره انرژی متمرکز در کنار ایستگاه تقویت کننده، این بخش از انرژی الکتریکی رها شده اولیه را می توان در دوره هایی که شبکه می تواند آن را در خود جای دهد یا زمانی که تقاضای بار زیاد است ذخیره و آزاد می شود. این نرم افزار نه تنها اتلاف انرژی پاک را کاهش می دهد، بلکه توانایی شرکت های تولید برق را برای پاسخگویی به دستورالعمل های دیسپاچینگ شبکه بهبود می بخشد. در عین حال، می‌تواند با شرکت در اوج{6}}بازار خدمات جانبی اصلاح، درآمد بیشتری کسب کند.

 

در بخش برق صنعتی و تجاری، کابینت های ذخیره انرژی به کاربران کمک می کنند ساختار قبض برق خود را بهینه کنند. قبض برق برای کاربران صنعتی و تجاری از دو بخش تشکیل شده است: قبض برق به ازای هر واحد برق و قبض برق پایه (بر اساس ظرفیت یا تقاضای ترانسفورماتور). از یک سو، کابینت های ذخیره انرژی، قبض های برق را از طریق آربیتراژ پیک و دره کاهش می دهند. از سوی دیگر، آنها با تراشیدن پیک ها و پر کردن دره ها در تقاضای برق، حداکثر مقدار تقاضای ماهانه را کاهش می دهند و در نتیجه مستقیماً قبوض برق پایه را کاهش می دهند. برای خطوط تولید یا مراکز داده که نیاز به منبع تغذیه بدون وقفه دارند، کابینت‌های ذخیره‌سازی انرژی می‌توانند به‌عنوان منابع برق پشتیبان اضطراری نیز استفاده شوند، هنگامی که شبکه برق برای اطمینان از خاموش شدن عادی یا عملکرد مداوم تجهیزات کلیدی، به‌طور خودکار به حالت شبکه خاموش می‌شود. علاوه بر این، پس از اینکه اپراتورهای ارتباطی کابینت‌های یکپارچه ذخیره‌سازی انرژی را در سایت‌هایی مانند ایستگاه‌های پایه 5G پیکربندی کردند، نه تنها می‌توانند هزینه‌های برق عملیات سایت را با بهره‌گیری از تفاوت قیمت‌های اوج-تا-کاهش دهند، بلکه می‌توانند منبع تغذیه پشتیبان DC را برای تجهیزات ارتباطی در صورت قطع برق اصلی ارائه دهند که قابلیت اطمینان شبکه را بهبود می‌بخشد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ما سال‌ها است که عمیقاً در زمینه انرژی هوشمند مشارکت داشته‌ایم و متعهد هستیم که راه‌حل‌های کامل-از اجزای اصلی تا تحویل کامل کابینت را به مشتریان ارائه دهیم. اگر به دنبال-عملکرد بالا و امنیت{3}}بالا هستیدکابینت pylontech us5000برای کمک به اجرای پروژه، لطفاً برای مشاوره سفارشی با تیم فنی ما تماس بگیرید.