Structura sistemului de dulapuri de stocare a energiei și analiza tehnologiei

 

Un dulap de stocare a energiei (ESC) este un dispozitiv cuprinzător utilizat pentru a stoca energia electrică și pentru a regla starea de funcționare a sistemelor de alimentare. Acesta constă de obicei din module de baterie, un convertor de putere (PCS), un sistem de gestionare a bateriei (BMS), un cip de control, un sistem de răcire și o carcasă de protecție. Dulapurile de stocare a energiei stochează energia în perioadele de sarcină scăzută a rețelei și o eliberează în timpul sarcinilor de vârf, facilitând astfel reducerea sarcinii de vârf, reglarea frecvenței și tensiunii și puterea de rezervă.

 

În sistemele moderne de energie noi, dulapurile de stocare a energiei bateriei sunt echipamente de sprijin esențiale pentru centralele fotovoltaice, parcurile eoliene și microrețelele industriale. Ele netezesc efectiv fluctuațiile fluxului de surse de energie intermitente (cum ar fi energia fotovoltaică și eoliană) conectate la rețea, menținând stabilitatea rețelei și îmbunătățind factorul de putere general.

 

 

 

 

Designul unui dulap de stocare a energiei depinde de scenariul de aplicare și de tipul de sistem de baterii, dar, în general, include următoarele componente cheie:

 

Modul baterie
Ca unitate centrală de stocare a energiei, modulul bateriei determină capacitatea și durata de viață a sistemului. Printre tipurile obișnuite se numără bateriile cu litiu fosfat de fier, bateriile cu litiu ternare și bateriile cu plumb-acid. Designul modular facilitează extinderea și întreținerea, făcând din cabinetul de baterii o soluție standardizată pentru sistemele energetice la scară largă-.

 

Sistem de management al bateriei (BMS)
BMS monitorizează temperatura bateriei, tensiunea, curentul și starea de sănătate, oferind protecție la supraîncărcare, supra-descărcare și supracurent pentru a asigura funcționarea stabilă a bateriei.

 

Convertor de putere (PCS) și sistem de control
PCS este responsabil pentru conversia energiei DC/AC; sistemul de control (EMS) monitorizează fluxul de energie și implementează strategii de distribuție a energiei, servind drept „creiere” întregului cabinet al sistemului de stocare a energiei.

 

Sistem de racire
Pentru unitățile de stocare a energiei cu putere mare-, controlul temperaturii este esențial. Dulapurile de stocare a energiei răcite cu lichid-utiliză lichid de răcire în circulație pentru a controla cu precizie temperatura bateriei, făcându-le mai eficiente și mai sigure decât soluțiile tradiționale de răcire cu aer-.

 

Structura de protecție a carcasei și a siguranței
Carcasa unui dulap de stocare a energiei are în general un grad de protecție ridicat (IP54 sau mai mare) și integrează izolarea electrică, izolarea la foc și termică și izolarea la șocuri. Pentru aplicații în aer liber, un sistem de stocare a energiei în dulap exterior poate fi implementat direct în medii complexe și poate fi utilizat 24/7.

 

Sistem de conexiune (Dulap CCS/Dulap sistem de conexiune celulară)
Sistemul de conectare este responsabil pentru conexiunile electrice și de comunicații dintre module, asigurând transmiterea fiabilă a semnalului și a energiei. Acest lucru este deosebit de critic în scenariile de-tensiune înaltă și de curent-înalt.

 

Dulapuri de stocare a energiei discrete
Fiecare componentă este instalată independent, făcând-o ușor de întreținut și potrivită pentru sistemele de distribuție a energiei industriale și la scară mare-fabrică.

 

Dulapuri de stocare a energiei combinate
Diferite unități de capacitate pot fi combinate în mod flexibil pentru a forma un dulap integrat modular de stocare a energiei pentru a îndeplini cerințele diferite de tensiune.

 

Dulapuri de stocare a energiei montate pe bază-
Cu un design integrat de baterie și invertor, acestea pot fi instalate direct în medii în aer liber. Acesta este un sistem tipic de stocare a energiei în dulap exterior.

 

Cabinetul integrat de stocare a energiei (IESC) integrează pachetul de baterii, PCS, BMS, sistemul de răcire și sistemul de control al comunicațiilor într-un singur dulap, făcându-l ușor de instalat și ocupând o amprentă mică. Această soluție este utilizată pe scară largă în aplicații industriale și comerciale, surse de alimentare de urgență și sisteme de microrețea.

 

Cabinetul de stocare a energiei fotovoltaice (PESC) se integrează cu panouri fotovoltaice și sisteme cu invertor și poate fi implementat central în centrale electrice mari sau distribuit în sisteme de stocare a energiei casnice sau comerciale. Este un exemplu tipic de dulap de stocare a bateriilor solare.

 

Dulapul de stocare a energiei cu răcire cu lichid (LCESC) utilizează tehnologia de control al temperaturii de răcire cu lichid și este potrivit pentru aplicații cu baterii cu densitate de putere mare-. În comparație cu sistemele de răcire cu aer-, oferă o eficiență mai mare a managementului termic și o durată de viață mai lungă, ceea ce îl face pe scară largă în noile centrale energetice și în proiectele integrate de stocare a energiei.

 

 

 

Anomalii ale bateriei: acestea includ îmbătrânire, supraîncărcare, supra-descărcare și scurtcircuite interne. Sistemul de management al bateriei (BMS) ar trebui să monitorizeze starea celulei bateriei în timp real.

 

Defecțiuni electrice: supracurent, subtensiune sau deteriorarea izolației pot fi rezolvate prin protecție de izolare și proiectare redundantă.

 

Impact asupra mediului: umiditatea, temperatura și gazele corozive pot reduce durata de viață a sistemului. Prin urmare, sistemele de stocare a energiei din dulapul exterior trebuie să aibă capacități puternice de protecție și control al temperaturii.

 

Vibrații sau slăbiri ale structurii: acestea pot apărea în timpul transportului sau al funcționării pe termen lung. Verificați în mod regulat stabilitatea suporturilor și a cablurilor.

 

 

Proiectarea și fabricarea dulapurilor de stocare a energiei trebuie să respecte următoarele standarde naționale și industriale:

 

GB/T 40090-2021 „Regulamente de exploatare și întreținere pentru centralele electrice de stocare a energiei”

GB/T 36558-2022 „Cerințe tehnice generale pentru sistemele de stocare a energiei electrochimice în sistemele de alimentare”

GB/T 36549-2022 „Indicatori operaționali și evaluarea centralelor electrochimice de stocare a energiei”

GB/T 42288-2022 „Reguli de siguranță pentru centralele electrice de stocare a energiei electrochimice”

GB/T 36276-2018 „Baterie litiu-ion pentru stocarea energiei electrice”

 

Aceste standarde oferă o bază sistematică pentru proiectarea, testarea și funcționarea în siguranță a dulapurilor CCS și a dulapurilor cu sisteme de conexiune celulară.

 

 

Odată cu creșterea continuă a capacității instalate de energie fotovoltaică și eoliană, dulapurile de stocare a energiei joacă un rol din ce în ce mai important în noile sisteme conectate la rețeaua de energie-. De la centralele electrice de stocare a energiei la scară mare-la sistemele rezidențiale de stocare a energiei solare-, dulapurile integrate de stocare a energiei (ESC) au devenit echipamente esențiale pentru utilizarea eficientă a energiei.

 

În viitor, inteligența, modularizarea și răcirea cu lichid vor fi trei tendințe majore în dezvoltarea dulapurilor de stocare a energiei. Cabinetele integrate de stocare a energiei (ESC) utilizează interfețe standardizate și sisteme de management automatizate pentru a permite implementarea și extinderea rapidă a sistemelor de stocare a energiei. Soluțiile care combină dulapuri de stocare a bateriilor solare cu dulapuri de stocare a energiei fotovoltaice conduc la evoluția energiei verzi către o mai mare eficiență și siguranță.

 

 

Dulapurile de stocare a energiei nu sunt doar unitatea de bază a sistemelor de stocare a energiei, ci și echipamente cheie care conduc la dezvoltarea inteligentă și modulară a noii industriei energetice. De la dulapuri de baterii la dulapuri de stocare a energiei răcite cu lichid-, de la sisteme industriale și comerciale la aplicații fotovoltaice distribuite, evoluția tehnologiei de stocare a energiei oferă un suport solid pentru viitoarele sisteme energetice.