Komerciālo enerģijas uzglabāšanas sistēmu rokasgrāmata

Kas ir komerciālās akumulatoru uzglabāšanas sistēmas?

100kwh akumulatorsun200kwh akumulatorsKomerciālās akumulatoru uzglabāšanas sistēmas ir uzlaboti enerģijas uzglabāšanas risinājumi, kas paredzēti, lai uzglabātu un atbrīvotu elektroenerģiju no dažādiem avotiem. Tie darbojas kā liela mēroga enerģijas bankas, izmantojot konteineros ievietotus akumulatoru blokus, lai efektīvi pārvaldītu enerģijas plūsmu. Šīs sistēmas ir dažādos izmēros un konfigurācijās, lai apmierinātu dažādu lietojumprogrammu un klientu īpašās vajadzības.

Modulārais dizainskomerciālas akumulatoru uzglabāšanas sistēmasnodrošina mērogojamību ar uzglabāšanas jaudu, kas parasti svārstās no 50 kWh līdz 1 MWh. Šī elastība padara tos piemērotus plašam uzņēmumu lokam, tostarp maziem un vidējiem uzņēmumiem, skolām, slimnīcām, degvielas uzpildes stacijām, mazumtirdzniecības veikaliem un rūpniecības objektiem. Šīs sistēmas palīdz pārvaldīt enerģijas pieprasījumu, nodrošina rezerves enerģiju pārtraukumu laikā un atbalsta atjaunojamo enerģijas avotu, piemēram, saules un vēja, integrāciju.

Modulārās konstrukcijas elastība nodrošina, ka šīs sistēmas var pielāgot, lai tās atbilstu īpašām enerģijas prasībām, nodrošinot rentablu risinājumu energoefektivitātes un uzticamības uzlabošanai dažādās nozarēs.

Komerciālo enerģijas uzglabāšanas sistēmu sastāvdaļas un to pielietojums

Komerciālās enerģijas uzglabāšanas sistēmassastāv no vairākiem galvenajiem komponentiem, no kuriem katram ir noteikta loma, lai apmierinātu dažādas lietojumprogrammu vajadzības. Šeit ir detalizēts šo komponentu un to specifisko lietojumu apraksts reālās pasaules scenārijos.

1. Akumulatoru sistēma:
   • Galvenā sastāvdaļa: Akumulatora sistēma sastāv no atsevišķiem akumulatora elementiem, kas uzglabā elektroenerģiju. Litija jonu akumulatorus parasti izmanto, jo tiem ir augsts enerģijas blīvums un ilgs kalpošanas laiks.
   • Lietojumprogrammas: Maksimālā skūšanās un slodzes maiņas laikā akumulatora sistēma tiek uzlādēta zema elektroenerģijas pieprasījuma periodos un izlādē uzglabāto enerģiju maksimālā pieprasījuma laikā, efektīvi samazinot enerģijas izmaksas.
2. Akumulatora pārvaldības sistēma (BMS):
   • Funkcija: BMS uzrauga akumulatora statusu un darbības parametrus, piemēram, spriegumu, temperatūru un uzlādes stāvokli, nodrošinot drošu un efektīvu darbību.
   • Lietojumprogrammas: Rezerves barošanas un mikrotīkla lietojumos BMS nodrošina, ka akumulatoru sistēma var nodrošināt stabilu avārijas strāvu tīkla pārtraukumu laikā, nodrošinot darbības nepārtrauktību.
3. Invertora vai strāvas pārveidošanas sistēma (PCS):
   • Funkcija: PCS pārveido akumulatoru sistēmā uzkrāto līdzstrāvu maiņstrāvas strāvā, kas nepieciešama tīklam vai slodzēm, vienlaikus saglabājot stabilu izejas spriegumu un strāvas kvalitāti.
   • Lietojumprogrammas: Ar tīklu savienotās sistēmās PCS nodrošina divvirzienu enerģijas plūsmu, atbalstot slodzes līdzsvarošanu un tīkla frekvences kontroli, lai uzlabotu tīkla uzticamību un stabilitāti.
4. Energopārvaldības sistēma (EMS):
   • Funkcija: EMS optimizē un pārvalda enerģijas plūsmu uzglabāšanas sistēmā, saskaņojot to ar tīklu, slodzēm un citiem enerģijas avotiem. Tas veic tādus uzdevumus kā maksimālā skūšana, slodzes maiņa un enerģijas arbitrāža.
   • Lietojumprogrammas: atjaunojamās enerģijas integrācijā EMS uzlabo saules un vēja enerģijas prognozējamību un stabilitāti, optimizējot enerģijas izmantošanu un uzglabāšanu.
5. Divvirzienu invertors:
   • Funkcija: Divvirzienu invertori nodrošina enerģijas apmaiņu starp akumulatora sistēmu un tīklu pēc vajadzības, atbalstot elastīgu enerģijas pārvaldību un autonomu darbību tīkla atteices laikā.
   • Lietojumprogrammas: Mikrotīklā un attālā apgabala barošanas apgādē divvirzienu invertori nodrošina sistēmas autonomiju un sadarbojas ar galveno tīklu, lai uzlabotu strāvas padeves uzticamību un ilgtspējību.
6. Transformators:
   • Funkcija: transformatori pielāgo akumulatora sistēmas izejas sprieguma līmeni, lai tas atbilstu tīkla vai slodžu prasībām, nodrošinot efektīvu enerģijas pārvadi un sistēmas stabilitāti.
   • Lietojumprogrammas: liela mēroga rūpnieciskos un komerciālos elektroenerģijas lietojumos transformatori optimizē enerģijas pārvades efektivitāti un sistēmas darbības stabilitāti, nodrošinot atbilstošu sprieguma saskaņošanu.
7. Aizsardzības ierīces:
   • Funkcija: Aizsardzības ierīces pārrauga un reaģē uz sprieguma pārspriegumiem, īssavienojumiem un citām tīkla anomālijām sistēmā, nodrošinot drošu darbību un samazinot aprīkojuma bojājumus.
   • Lietojumprogrammas: Tīkla integrācijā un vidēs ar straujām slodzes izmaiņām aizsargierīces aizsargā akumulatoru sistēmu un tīklu, samazinot uzturēšanas izmaksas un darbības riskus.
8. Dzesēšanas sistēmas:
   • Funkcija: Dzesēšanas sistēmas uztur optimālu darba temperatūru akumulatoriem un invertoriem, novēršot pārkaršanu un veiktspējas pasliktināšanos, nodrošinot sistēmas ilgtermiņa stabilitāti.
   • Lietojumprogrammas: Augstas temperatūras vidēs un lielas jaudas izlādes slodzēs dzesēšanas sistēmas nodrošina nepieciešamo siltuma izkliedes jaudu, pagarinot aprīkojuma kalpošanas laiku un optimizējot energoefektivitāti.
9. Uzlabotas vadības sistēmas:
   • Funkcija: Uzlabotās vadības sistēmas ir integrētas ar EMS un BMS, lai uzraudzītu un optimizētu visas enerģijas uzglabāšanas sistēmas darbību un veiktspēju.
   • Lietojumprogrammas: liela mēroga komerciālos un rūpnieciskos lietojumos uzlabotas vadības sistēmas uzlabo sistēmas reaģētspēju un darbības efektivitāti, izmantojot reāllaika datu analīzi un lēmumu atbalstu.

Šie komponenti un to pielietojumi parāda komerciālo enerģijas uzglabāšanas sistēmu būtisko lomu un praktisko lietojumu mūsdienu enerģijas pārvaldībā. Efektīvi izmantojot šīs tehnoloģijas un stratēģijas, uzņēmumi var panākt enerģijas ietaupījumu, samazināt oglekļa emisijas un uzlabot energoapgādes uzticamību un ilgtspējību.

Komerciālo enerģijas uzglabāšanas sistēmu veidi

1. Mehāniskā uzglabāšana: izmanto fiziskas kustības vai spēkus enerģijas uzkrāšanai. Piemēri ietver sūknēšanas hidroelektrostaciju (PSH), saspiestā gaisa enerģijas uzkrāšanu (CAES) un spararata enerģijas uzkrāšanu (FES).
2. Elektromagnētiskā krātuve: enerģijas uzkrāšanai izmanto elektriskos vai magnētiskos laukus. Piemēri ir kondensatori, superkondensatori un supravadošas magnētiskās enerģijas uzkrāšanas (SMES).
3. Termiskā uzglabāšana: Uzglabā enerģiju kā siltumu vai aukstumu. Piemēri ir izkausēta sāls, šķidrs gaiss, kriogēnās enerģijas uzglabāšana (CES) un ledus/ūdens sistēmas.
4. Ķīmisko vielu uzglabāšana: pārvērš un uzglabā enerģiju ķīmiskos procesos, piemēram, ūdeņraža uzglabāšanā.
5. Elektroķīmiskā uzglabāšana: Ietver baterijas, kas uzglabā un atbrīvo enerģiju elektroķīmisku reakciju ceļā. Litija jonu akumulatori ir visizplatītākais veids, ko izmanto komerciālos apstākļos, pateicoties to augstajai efektivitātei un enerģijas blīvumam.

Katram uzglabāšanas sistēmas veidam ir savas unikālas priekšrocības un ierobežojumi, padarot tos piemērotus dažādiem lietojumiem un darbības prasībām.

Komerciālo enerģijas uzglabāšanas sistēmu pielietojumi

Komerciālajām enerģijas uzglabāšanas sistēmām ir dažādi pielietojumi, kas sniedz ekonomiskus ieguvumus un veicina plašāku enerģētikas un vides mērķu sasniegšanu. Šīs lietojumprogrammas nodrošina gan izmaksu ietaupījumu, gan darbības efektivitātes uzlabošanu. Šeit ir detalizēts pārskats:

1. Pīķa skūšanās:

   Samazina pieprasījuma maksu, izlādējot uzkrāto enerģiju liela jaudas pieprasījuma periodos. Komerciālās enerģijas uzglabāšanas sistēmas atbrīvo uzkrāto enerģiju maksimālā elektroenerģijas pieprasījuma periodos, tādējādi samazinot pieprasījuma maksas uzņēmumiem. Tas ir īpaši izdevīgi objektiem ar augstu maksimālās un vidējās vērtības attiecību vai tām, kurām ir liela pieprasījuma maksa, piemēram, skolām, slimnīcām, degvielas uzpildes stacijām, veikaliem un rūpniecības nozarēm.

2. Slodzes maiņa:

   Uzglabā enerģiju zemu elektroenerģijas cenu periodos un izlādē, kad cenas ir augstas, ietaupot izmaksas lietošanas laika klientiem. Šīs sistēmas uzglabā lieko enerģiju zemu elektroenerģijas cenu periodos un izlādē to maksimālās cenas periodos. Tas klientiem sniedz priekšrocības attiecībā uz lietošanas laika vai reāllaika cenu likmēm. Piemēram, viesnīca Havaju salās izmantoja 500 kW/3 MWh litija jonu akumulatoru sistēmu, lai pārslēgtu elektroenerģijas slodzi no dienas uz nakti, ietaupot 275 000 USD gadā.

3. Atjaunojamā integrācija:

   Uzlabo atjaunojamo enerģijas avotu izmantošanu, uzglabājot lieko ražošanu un atbrīvojot to, kad nepieciešams. Komerciālās enerģijas uzglabāšanas sistēmas uzglabā saules vai vēja enerģijas pārpalikumu un atbrīvo to maksimālā enerģijas pieprasījuma laikā vai tad, kad atjaunojamās enerģijas ražošanas apjoms ir zems. Tas samazina atkarību no fosilā kurināmā un samazina siltumnīcefekta gāzu emisijas. Turklāt tas stabilizē tīklu, uzlabojot tā uzticamību un drošību.

4. Rezerves jauda:

   Nodrošina avārijas strāvu tīkla pārtraukumu laikā, nodrošinot darbības nepārtrauktību un darbības noturību. Šīs sistēmas nodrošina rezerves strāvu tīkla kļūmju vai ārkārtas situāciju laikā, nodrošinot kritisko objektu, piemēram, slimnīcu, datu centru un rūpniecisko iekārtu darbību. Šī iespēja ir ļoti svarīga iekārtām, kuras nevar atļauties strāvas padeves pārtraukumus.

5. Mikrorežģis:

   Darbojas kā neatkarīga energosistēma vai kopā ar galveno tīklu, uzlabojot uzticamību un samazinot emisijas. Komerciālās enerģijas uzglabāšanas sistēmas ir mikrotīklu neatņemama sastāvdaļa, kas darbojas neatkarīgi vai ir savienotas ar galveno tīklu. Mikrotīkli uzlabo vietējā tīkla uzticamību, samazina emisijas un palielina kopienas enerģētisko neatkarību un elastību.

Šie lietojumi sniedz ne tikai tiešus ekonomiskus ieguvumus, bet arī palīdz sasniegt plašākus enerģētikas un vides mērķus, piemēram, samazināt oglekļa emisijas un uzlabot tīkla stabilitāti. Komerciālās enerģijas uzglabāšanas sistēmas, paaugstinot energoefektivitāti un samazinot darbības riskus, rada konkurences priekšrocības un ilgtspējīgas attīstības iespējas gan komercuzņēmumos, gan kopienās.

Komerciālo enerģijas uzglabāšanas sistēmu jauda

Komerciālās enerģijas uzglabāšanas sistēmas parasti svārstās no 50 kWh līdz 1 MWh, apmierinot dažādas komerciālas un pašvaldības vajadzības. Jaudas izvēle ir atkarīga no konkrētās lietojumprogrammas un nepieciešamajiem veiktspējas rādītājiem.

Precīzs enerģijas vajadzību novērtējums un rūpīga plānošana ir būtiska, lai noteiktu optimālo uzglabāšanas jaudu konkrētajam lietojumam, nodrošinot gan izmaksu efektivitāti, gan darbības efektivitāti.

Komerciālo enerģijas uzglabāšanas sistēmu priekšrocības

1. Izturība
   Komerciālās enerģijas uzglabāšanas sistēmas piedāvā kritisku rezerves jaudu pārtraukumu laikā, nodrošinot, ka darbības var turpināties bez pārtraukuma. Tas ir īpaši svarīgi tādām iekārtām kā slimnīcas, datu centri un ražotnes, kur strāvas padeves pārtraukumi var radīt ievērojamus finansiālus zaudējumus vai apdraudēt drošību. Nodrošinot uzticamu strāvas avotu tīkla kļūmju laikā, šīs sistēmas palīdz uzturēt darbības nepārtrauktību un aizsargāt jutīgas iekārtas no strāvas svārstībām.
2. Izmaksu ietaupījumi
   Viena no galvenajām komerciālo enerģijas uzglabāšanas sistēmu finansiālajām priekšrocībām ir spēja novirzīt enerģijas patēriņu no maksimālās slodzes uz ārpusstrāvas periodiem. Elektroenerģijas izmaksas bieži vien ir augstākas pīķa pieprasījuma laikā, tāpēc enerģijas uzkrāšana ārpus sastrēguma stundās, kad tarifi ir zemāki, un tās izmantošana maksimālās slodzes laikā var radīt ievērojamus izmaksu ietaupījumus. Turklāt uzņēmumi var piedalīties pieprasījuma reaģēšanas programmās, kas piedāvā finansiālus stimulus enerģijas patēriņa samazināšanai augsta pieprasījuma periodos. Šīs stratēģijas ne tikai samazina enerģijas rēķinus, bet arī optimizē enerģijas patēriņa modeļus.
3. Atjaunojamā integrācija
   Komerciālo enerģijas uzglabāšanas sistēmu integrēšana ar atjaunojamiem enerģijas avotiem, piemēram, sauli un vēju, uzlabo to efektivitāti un uzticamību. Šīs uzglabāšanas sistēmas var uztvert lieko enerģiju, kas saražota lielas atjaunojamās enerģijas ražošanas periodos, un uzglabāt to izmantošanai, kad ražošanas apjoms ir zems. Tas ne tikai palielina atjaunojamās enerģijas izmantošanu, bet arī samazina atkarību no fosilā kurināmā, tādējādi samazinot siltumnīcefekta gāzu emisijas. Stabilizējot atjaunojamās enerģijas neregulāro raksturu, uzglabāšanas sistēmas veicina vienmērīgāku un ilgtspējīgāku enerģijas pāreju.
4. Režģa priekšrocības
   Komerciālās enerģijas uzglabāšanas sistēmas veicina tīkla stabilitāti, līdzsvarojot piedāvājuma un pieprasījuma svārstības. Tie nodrošina palīgpakalpojumus, piemēram, frekvences regulēšanu un sprieguma atbalstu, kas ir ļoti svarīgi tīkla darbības integritātes uzturēšanai. Turklāt šīs sistēmas uzlabo tīkla drošību, nodrošinot papildu noturības slāņus pret kiberuzbrukumiem un dabas katastrofām. Enerģijas uzglabāšanas sistēmu ieviešana atbalsta arī ekonomikas izaugsmi, radot darba vietas ražošanā, uzstādīšanā un apkopē, vienlaikus veicinot vides ilgtspējību, samazinot emisijas un resursu patēriņu.
5. Stratēģiskie ieguvumi

   Energoefektivitāte: optimizējot enerģijas izmantošanu un samazinot atkritumu daudzumu, uzglabāšanas sistēmas palīdz uzņēmumiem sasniegt augstāku energoefektivitāti, kas var samazināt darbības izmaksas un samazināt oglekļa pēdas nospiedumu.

   Operacionālā riska samazināšana: uzticams rezerves barošanas avots samazina darbības traucējumu risku strāvas padeves pārtraukumu dēļ, tādējādi samazinot iespējamos finansiālos zaudējumus un uzlabojot vispārējo uzņēmējdarbības stabilitāti.

Komerciālo enerģijas uzglabāšanas sistēmu kalpošanas laiks

Komerciālo enerģijas uzglabāšanas sistēmu kalpošanas laiks atšķiras atkarībā no tehnoloģijas un lietojuma. Vispārējie diapazoni ietver:

• Litija jonu akumulatori: no 8 līdz 15 gadiem
• Redox plūsmas akumulatori: 5 līdz 15 gadi
• Ūdeņraža uzglabāšanas sistēmas: 8 līdz 15 gadi

Uzlabotu uzraudzības un diagnostikas rīku ieviešana var palīdzēt paredzēt un novērst iespējamās problēmas, vēl vairāk pagarinot enerģijas uzglabāšanas sistēmu darbības laiku.

Kā izveidot komerciālu enerģijas uzglabāšanas sistēmu atbilstoši lietojumprogrammu prasībām

Komerciālas enerģijas uzglabāšanas sistēmas projektēšana ir sarežģīts process, kas ietver vairākus galvenos soļus un tehnoloģiskas izvēles, lai nodrošinātu, ka sistēma efektīvi atbilst lietojuma prasībām un veiktspējas kritērijiem.

1. Lietojumprogrammu scenāriju identificēšana:

   Primāro pakalpojumu noteikšana: pirmais solis ir norādīt galvenos pakalpojumus, ko sistēma nodrošinās, piemēram, maksimālā skūšanās, slodzes pārvietošana un rezerves jauda. Dažādiem lietojumiem var būt nepieciešami pielāgoti enerģijas uzglabāšanas risinājumi.

2. Veiktspējas metrikas definēšana:

   Jaudas un enerģijas reitingi: nosakiet sistēmai nepieciešamo maksimālo jaudu un enerģijas uzglabāšanas jaudu.

   Efektivitāte: Apsveriet sistēmas enerģijas pārveidošanas efektivitāti, lai samazinātu zudumus enerģijas pārneses laikā.

   Cikla dzīve: novērtējiet paredzamo uzlādes-izlādes ciklu kalpošanas laiku dienā, nedēļā vai gadā, kas ir ļoti svarīgi izmaksu efektivitātei.

3. Tehnoloģijas izvēle:

   Uzglabāšanas tehnoloģijas: Pamatojoties uz veiktspējas rādītājiem, izvēlieties piemērotas uzglabāšanas tehnoloģijas, piemēram, litija jonu akumulatorus, svina-skābes akumulatorus, plūsmas akumulatorus vai saspiestā gaisa enerģijas uzglabāšanu. Katra tehnoloģija piedāvā unikālas priekšrocības un ir piemērota dažādām darbības vajadzībām. Piemēram, litija jonu akumulatori nodrošina augstu enerģijas blīvumu un ilgu cikla kalpošanas laiku, padarot tos ideāli piemērotus ilgtermiņa enerģijas uzglabāšanas prasībām.

4. Sistēmas dizains:

   Konfigurācija un integrācija: Izstrādājiet sistēmas fizisko izkārtojumu un elektriskos savienojumus, lai nodrošinātu efektīvu mijiedarbību ar tīklu, citiem enerģijas avotiem un slodzēm.

   Kontrole un vadība: iekļaujiet tādas sistēmas kā akumulatoru pārvaldības sistēmas (BMS), enerģijas pārvaldības sistēmas (EMS) un invertorus, lai uzturētu optimālu sistēmas veiktspēju. Šīs sistēmas līdzsvaro spriegumu, temperatūru, strāvu, uzlādes stāvokli un vispārējo sistēmas stāvokli.

5. Sistēmas novērtējums:

   Veiktspējas pārbaude: veiciet visaptverošu testēšanu, lai apstiprinātu sistēmas veiktspēju dažādos slodzes un tīkla apstākļos.

   Uzticamības garantija: novērtējiet sistēmas ilgtermiņa uzticamību un stabilitāti, tostarp temperatūras pārvaldību, akumulatora darbības laika prognozes un ārkārtas reaģēšanas iespējas.

   Ekonomisko ieguvumu analīze: analizējiet sistēmas vispārējos ekonomiskos ieguvumus, tostarp enerģijas ietaupījumus, samazinātas elektroenerģijas izmaksas, dalību tīkla pakalpojumos (piemēram, pieprasījuma reaģēšanā) un tīkla infrastruktūras darbības ilguma pagarināšanu.

Komerciālu enerģijas uzglabāšanas sistēmu projektēšana prasa visaptverošu tehnoloģisko, ekonomisko un vides faktoru apsvēršanu, lai nodrošinātu, ka sistēma darbības laikā nodrošina paredzamo veiktspēju un atdevi.

Izmaksu un ieguvumu aprēķināšana

Izlīdzinātās uzglabāšanas izmaksas (LCOS) ir izplatīts rādītājs, ko izmanto, lai novērtētu enerģijas uzglabāšanas sistēmu izmaksas un vērtību. Tas veido kopējās kalpošanas laika izmaksas, kas dalītas ar kopējo mūža enerģijas izlaidi. LCOS salīdzināšana ar potenciālajām ieņēmumu plūsmām vai izmaksu ietaupījumiem palīdz noteikt krātuves projekta ekonomisko iespējamību.

Integrācija ar fotoelementu

Komerciālās akumulatoru uzglabāšanas sistēmas var integrēt ar fotoelementu (PV) sistēmām, lai radītu saules enerģijas un uzglabāšanas risinājumus. Šīs sistēmas uzglabā lieko saules enerģiju vēlākai izmantošanai, palielinot enerģijas pašpatēriņu, samazinot pieprasījuma maksu un nodrošinot drošu rezerves jaudu. Tie atbalsta arī tādus tīkla pakalpojumus kā frekvenču regulēšana un enerģijas arbitrāža, padarot tos par rentablu un videi draudzīgu iespēju uzņēmumiem.

Secinājums

Komerciālās enerģijas uzglabāšanas sistēmas kļūst arvien dzīvotspējīgākas un pievilcīgākas, jo tehnoloģija attīstās un tiek īstenota atbalsta politika. Šīs sistēmas sniedz ievērojamas priekšrocības, tostarp izmaksu ietaupījumu, uzlabotu noturību un uzlabotu atjaunojamo enerģijas avotu integrāciju. Izprotot komponentus, lietojumprogrammas un priekšrocības, uzņēmumi var pieņemt apzinātus lēmumus, lai pilnībā izmantotu komerciālo enerģijas uzglabāšanas sistēmu potenciālu.

Kamada Power OEM ODM pielāgotas komerciālās enerģijas uzglabāšanas sistēmas, Sazinieties ar Kamada Powerlai saņemtu citātu