Basiskennis van energieopslagkasten: panoramische analyse van principes tot toepassingen

Energieopslagkasten zijn geïntegreerde apparaten die in moderne energiesystemen worden gebruikt om elektrische energie op te slaan en deze op verzoek vrij te geven. De essentie ervan is het realiseren van de tijd- en ruimteoverdracht van elektrische energie via elektrochemische middelen (voornamelijk lithium-ionbatterijen). Volgens de feitelijke configuratie van het project kan de energieopslag van één enkele energieopslagkast duizenden kilowattuur bereiken, wat overeenkomt met de elektriciteitsbehoefte van honderden gewone huishoudens voor een dag. Dankzij deze eigenschap op grote schaal- voor energieopslag kan het de rol spelen van een 'flexibele toezichthouder' op het gebied van de opwekking van nieuwe energie en de piekregulering van het elektriciteitsnet. Vanuit het perspectief van technische classificatie zijn energieopslagkasten hoofdzakelijk verdeeld in twee typen: gecentraliseerd en gedistribueerd. Gecentraliseerde energieopslagkasten worden meestal gebruikt in scenario's met hoog-vermogen, zoals grote wind- en fotovoltaïsche parken, grondkrachtcentrales of industrieparken; gedistribueerde energieopslagkasten zijn meer geschikt voor industriële en commerciële gebruikers, commerciële complexen of microgrids en andere gelegenheden met beperkte ruimte en flexibele inzet.

 

Ongeacht het type is de kernwaarde van energieopslagkasten het oplossen van het probleem van de tijdsmismatch tussen vraag en aanbod van energie. Als we fotovoltaïsche energieopwekking als voorbeeld nemen, kunnen energieopslagkasten de overtollige energie opslaan die door het fotovoltaïsche systeem wordt gegenereerd wanneer de zon voldoende schijnt en deze 's nachts of wanneer de fotovoltaïsche opbrengst onvoldoende is op bewolkte dagen vrijgeven, waardoor het eigen- verbruik en de netaansluitingsvriendelijkheid van hernieuwbare energie aanzienlijk worden verbeterd. In de technische configuratie van een opslagkast voor zonne-windenergie of een opslagkast voor zonne-energie wordt de energieopslagkast gebruikt in combinatie met fotovoltaïsche omvormers en controllers voor de opwekking van windenergie om een ​​energiebufferpool te vormen aan de kant van de nieuwe energieopwekking, waardoor de impact van intermitterende energieopwekking op het elektriciteitsnet effectief wordt verzacht.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Een compleet energieopslagkastsysteem is sterk geïntegreerd uit vier belangrijke functionele modules. De energiekern van de zonnebatterijopslagkast bestaat uit verschillende batterijmodules die in serie en parallel zijn aangesloten. De reguliere producten maken gebruik van modulaire lithium-ijzerfosfaatcellen, met een levensduur van over het algemeen meer dan 6.000 keer, en kunnen een stabiele werking van meer dan tien jaar ondersteunen onder dagelijkse laad- en ontlaadomstandigheden. Het batterijmanagementsysteem (BMS) is als de sensor van het zenuwstelsel. Het bewaakt de spanning, temperatuur en interne weerstand van elke batterijreeks in realtime. Het maakt gebruik van actieve balanceringstechnologie om celverschillen te elimineren en overbelasting, over-ontlading en thermische overstroming te voorkomen.

 

Het stroomconversiesysteem (PCS) is het middelpunt van de conversie van elektrische energie en is verantwoordelijk voor de bidirectionele conversie tussen wisselstroom en gelijkstroom. De conversie-efficiëntie van moderne PCS bedraagt ​​meer dan 96% en beschikt over netondersteunende functies zoals blindvermogencompensatie en harmonische onderdrukking. Het energiemanagementsysteem (EMS) is het ‘brein’ van het hele systeem. Op basis van belastingsvoorspellingen, signalen van de elektriciteitsprijs en de batterijstatus optimaliseert het systeem dynamisch de laad- en ontlaadstrategieën om de economische voordelen te maximaliseren en tegelijkertijd de zekerheid van de stroomvoorziening te garanderen. Het thermische beheersysteem maakt gebruik van nauwkeurige temperatuurcontrolealgoritmen om ervoor te zorgen dat de batterij altijd in de optimale temperatuurzone van 15 tot 35 graden werkt, waardoor het afnemen van de capaciteit wordt vertraagd.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

De energieconversie van de energieopslagkast volgt het basisprincipe van een elektrochemische omkeerbare reactie. Als we bijvoorbeeld lithium-ijzerfosfaatbatterijen nemen, worden tijdens het laadproces lithiumionen losgemaakt van de positieve elektrode (lithiumijzerfosfaat) en ingebed in de negatieve elektrode (grafiet) via de elektrolyt en de separator; tijdens het ontladingsproces worden lithiumionen losgemaakt van de negatieve elektrode en teruggestuurd naar de positieve elektrode. Dit proces van herhaaldelijk inbrengen en verwijderen realiseert de wederzijdse omzetting van elektrische energie en chemische energie. BMS speelt de rol van procescontrole. Het past dynamisch de laad- en ontlaadstroom aan en sluit de spanning af om te voorkomen dat de batterij overlaadt of overontlaadt, waardoor de levensduur van de batterij aanzienlijk wordt verlengd.

 

Op het niveau van de interactie met het elektriciteitsnet verbeteren energieopslagkasten de stabiliteit en de operationele economie van het energiesysteem via vier basismogelijkheden. Ten eerste, frequentieregeling: de stroomresponssnelheid van de energieopslagkast kan honderden milliseconden bereiken en kan snel stroom absorberen of injecteren wanneer de netfrequentie fluctueert. Het heeft duidelijke voordelen ten opzichte van de frequentieregelsnelheid van traditionele thermische krachtbronnen. Ten tweede, spanningsondersteuning: door middel van reactieve stroomcompensatie of vier- kwadrantenstroomwerking kunnen energieopslagkasten de spanningskwaliteit van lokale elektriciteitsnetwerken verbeteren, vooral geschikt voor lange- voedingspunten over lange afstanden of gebieden met een hoge penetratie van nieuwe energie. Ten derde, belastingoverdracht: profiteren van het piek-dalelektriciteitsprijsverschil om op te laden tijdens lage elektriciteitsprijzen en te ontladen tijdens piekperioden om een ​​aanzienlijke verlaging van de elektriciteitskosten te bereiken. Dit is ook het belangrijkste verdienmodel voor industriële en commerciële energieopslagprojecten. Ten vierde, eilandwerking: wanneer er een stroomstoring optreedt in het elektriciteitsnet op het hoogste-niveau, kan de energieopslagkast met off--schakelmogelijkheid automatisch de verbinding met het elektriciteitsnet verbreken en overschakelen naar de eilandmodus om stroom te blijven leveren aan de belangrijkste belastingen totdat het elektriciteitsnet is hersteld.

 

Vanuit de technische praktijk van energiebeheer moet bij de dagelijkse werkingsstrategie van energieopslagkasten uitgebreid rekening worden gehouden met het lokale -van- gebruikstijdstip van het elektriciteitsprijsbeleid, de karakteristieken van de belastingscurve en het model voor het verval van de levensduur van de batterij. Een typisch industrieel en commercieel toepassingsscenario is: de energieopslagkast wordt 's nachts opgeladen met een vast vermogen tijdens de lage uren in het dal (wat overeenkomt met lagere elektriciteitsprijzen), en wordt ontladen voor belast gebruik tijdens de piekuren overdag (wat overeenkomt met hogere elektriciteitsprijzen). De round--efficiëntie (AC-zijde naar AC-zijde) bepaalt het werkelijke verlies per kilowatt-uur laden en ontladen. Bij ideale omgevingstemperaturen kan de round-efficiëntie een goed niveau bereiken, dat wil zeggen dat voor elke 100 kWh elektriciteit die uit het net wordt opgenomen, ongeveer 88 tot 92 kWh effectieve elektriciteit kan worden vrijgegeven. De verliezen worden hoofdzakelijk verdeeld in de vermogenshalfgeleiderschakelverliezen van de PCS, het eigen-verbruik van het gebouwbeheersysteem en hulpsystemen, en de interne weerstand van de batterij die tijdens het laad- en ontlaadproces in warmte wordt omgezet. In omgevingen met lage-temperaturen of hoge-bedrijfsomstandigheden zal de efficiëntie aanzienlijk dalen. Daarom is de optimalisatie van het thermische beheersysteem en de laad- en ontlaadstrategieën van groot belang om de gemiddelde efficiëntie het hele jaar door te behouden.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aan de kant van de energieopwekking verlichten energieopslagkasten effectief de volatiliteit en anti{0}}piekkarakteristieken van windenergie, fotovoltaïsche energie en andere nieuwe energieopwekking. Omdat windenergie in de tweede helft van de nacht vaak een grotere opbrengst en een lagere belasting heeft, is er een tijdsverschuiving tussen de piekopbrengst van fotovoltaïsche zonne-energie om 12.00 uur en de piekbelasting. Elektriciteitscentrales die geen ondersteunende energieopslag hebben, zijn vaak gedwongen wind of licht achterwege te laten. Door een gecentraliseerde energieopslagkast naast het boosterstation te configureren, kan dit deel van de oorspronkelijk verlaten elektrische energie worden opgeslagen en vrijgegeven tijdens perioden waarin het elektriciteitsnet dit kan accommoderen of wanneer de vraag naar belasting hoog is. Deze toepassing vermindert niet alleen de verspilling van schone energie, maar verbetert ook het vermogen van energieopwekkingsbedrijven om te reageren op instructies voor netdispatching. Tegelijkertijd kan het bedrijf extra inkomsten genereren door deel te nemen aan de piek-markt voor scheerhulpdiensten.

 

Aan de industriële en commerciële energiekant helpen energieopslagkasten gebruikers bij het optimaliseren van hun elektriciteitsrekeningstructuur. De elektriciteitsrekening voor industriële en commerciële gebruikers bestaat uit twee delen: de elektriciteitsrekening per eenheid elektriciteit en de basiselektriciteitsrekening (op basis van de capaciteit of vraag van de transformator). Enerzijds verlagen energieopslagkasten de elektriciteitsrekening door middel van piek- en dalarbitrage; aan de andere kant verlagen ze de maximale maandelijkse vraagwaarde door pieken weg te werken en dalen in de elektriciteitsvraag op te vullen, waardoor de basiselektriciteitsrekeningen rechtstreeks worden verlaagd. Voor productielijnen of datacenters die een ononderbroken stroomvoorziening vereisen, kunnen energieopslagkasten ook worden gebruikt als noodstroombron, waarbij automatisch wordt overgeschakeld naar de off--modus wanneer het elektriciteitsnet er niet in slaagt de normale uitschakeling of continue werking van belangrijke apparatuur te garanderen. Nadat communicatie-operators geïntegreerde kasten voor energieopslag hebben geconfigureerd op locaties zoals 5G-basisstations, kunnen ze bovendien niet alleen de elektriciteitskosten voor de werking van de locatie verlagen door te profiteren van het prijsverschil tussen piek{6}} en- dal, maar ook een back-up van gelijkstroomvoeding voor communicatieapparatuur leveren wanneer de netstroom wordt onderbroken, waardoor de betrouwbaarheid van het netwerk wordt verbeterd.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

We zijn al vele jaren nauw betrokken op het gebied van slimme energie en streven ernaar klanten volledige-stackoplossingen te bieden, van kerncomponenten tot volledige kastlevering. Als u op zoek bent naar een apparaat met hoge-prestaties en hoge-beveiligingPylontech us5000 kastOm te helpen bij de projectimplementatie kunt u contact opnemen met ons technisch team voor advies op maat.