De centraliserede og strengbaserede energilagringsteknologiruter spiller forskellige roller i energilagringssystemer, hver med unikke fordele og begrænsninger.
Centraliseret energilagringsteknologi
Fordel
Styrelogikken er enkel: batteripakkerne i det centraliserede energilagringssystem er direkte forbundet i serie for at danne en batteriklynge, og derefter forbundet parallelt til en eller flere store energilagringsinvertere (PCS) gennem DC-siden. Denne struktur gør kontrolsystemet relativt forenklet, nemt at administrere og vedligeholde.
Lave startomkostninger: På grund af dens enkle struktur og evnen til at opnå store indkøb og centraliseret styring, kan det reducere omkostningerne ved indledende konstruktion og driftsvedligeholdelse.
Mangel
Tøndeeffekt: Alle batterimoduler er parallelkoblet, og systemets samlede levetid afhænger af det svageste led, som er det batterimodul med den dårligste ydelse.
Inter cluster cirkulationsproblem: Forskellige batteriklynger har inkonsekvente afladningsdybder, hvilket fører til cirkulationsfænomener, som igen påvirker opladnings- og afladningseffektiviteten og kan udgøre sikkerhedsrisici.
Høj operationel kompleksitet: Når der først opstår en funktionsfejl, skal professionelt personale normalt være til stede for fejlfinding og vedligeholdelse, hvilket øger nedetiden og driftsomkostningerne.
Anvendelseseksempler
Huaneng Huangtai 100MW/200MWh-projektet er et af de første storstilede energilagringskraftværker i Kina, der har vedtaget en centraliseret PCS-arkitektur. Projektet anvender en containeriseret samlingsmetode, og udstyrskapaciteten i en enkelt container kan nå op på flere megawatttimer (MWh), velegnet til energilagring på nettet og understøttende energilagring til store vedvarende energikraftværker.
Strengebaseret energilagringsteknologi
Fordel
Stærk fleksibilitet: Energilagringssystemet af strengtype består af flere energilagringsenheder med mindre kapacitet, hver med uafhængige kontrol- og styringsfunktioner, hvilket giver det en høj grad af fleksibilitet og skalerbarhed, hvilket gør det nemt at fleksibelt udvide eller genopbygge strøm i henhold til faktiske behov .
Højere sikkerhed: Hver batteriklynge er individuelt styret til opladning og afladning, undgå påvirkning af cirkulerende strømme og opnå fejlisolering; Og et effektivt termisk styringssystem er vedtaget for at sikre god temperaturensartethed og længere batterilevetid.
Let at transportere og installere: Enkeltskabet har en kompakt størrelse, hvilket gør det praktisk til transport og installation på stedet, især velegnet til applikationer med komplekst terræn eller multipunktsfordeling.
Mangel
Øget integrationskompleksitet: Sammenlignet med centraliserede systemer er integrations- og fejlfindingsprocessen for energilagring af strengtype mere kompleks, fordi den kræver finkornet konfiguration af hver energilagringsenhed.
Samlet høje omkostninger: Selvom omkostningerne til individuelle komponenter er lavere, vil investeringsomkostningerne for det samlede system stige på grund af behovet for flere optimeringsværktøjer og overvågningsudstyr.
Anvendelseseksempler
3MW/6MWh solenergilagringsprojektet i Linyang, Dezhou, Shandong er et typisk anvendelsestilfælde for energilagring af strengtype. Dette projekt bruger intelligente integrerede energilagringsskabe af strengtype, som hver indeholder flere energilagringsenheder. Hver enhed er tilsluttet en lille PCS, og AC-udgangen forbindes derefter til transformatoren for at forstærke og tilslutte til elnettet. Dette design forbedrer ikke kun systemets pålidelighed og stabilitet, men giver også mulighed for at blande gamle og nye batterier, hvilket yderligere forbedrer systemets tilpasningsevne og økonomi.
Karakteristika for to teknologiske ruter med hensyn til energilagringskapacitet
Centraliseret energilagring
Kapacitetsgrænse
Kapaciteten af en enkelt beholder:
I centraliserede energilagringsløsninger indeholder en typisk energilagercontainer typisk flere batteriklynger, som er forbundet parallelt på DC-siden og derefter forbundet til en stor PCS til inverterbehandling. Ifølge forskellige designstandarder og tekniske specifikationer kan den maksimale installerede kapacitet for en enkelt container nå op på flere megawatttimer (MWh). Eksempelvis er det nævnt i dataene, at en 40 fods container med 280Ah battericeller maksimalt kan have en installeret kapacitet på 1000V batterier.
Fuld livscyklus effektkapacitet:
På grund af tøndeeffekten af centraliseret energilagring er ydeevnen af hele systemet begrænset af den svageste batteriklynge. Derfor vil den faktisk tilgængelige energilagringskapacitet ved langtidsdrift falde. For at forhindre sikkerhedsrisici forårsaget af cirkulationsproblemer bibeholdes der desuden en vis margin under opladning og afladning, hvilket indirekte reducerer den effektive energilagringskapacitet.
Kapacitet skalerbarhed
Anvendelighed til store projekter:
Centraliseret energilagring er meget velegnet til storskala energilagringsprojekter på netniveau, såsom storskala energilagerkraftværker på kildenetsiden, som ofte kræver høj enkelt opladning/afladningseffekt og stor samlet energilagringskapacitet. Men når det kommer til udvidelse eller strømopfyldning, skal driften udføres på kabine for kabine basis, hvilket resulterer i dårlig fleksibilitet.
Energilagring af strengtype
Kapacitetsgrænse
Fordelene ved modulært design:
Energilagringssystemet af strengtype vedtager generelt et modulært design, hvor hver batteriklynge i det integrerede energilagringsskab er forbundet til en uafhængig lille PCS og derefter forbundet til elnettet gennem AC-konvergens. Denne arkitektur giver mulighed for en mere fleksibel definition af størrelsen af hver energilagringsenhed, teoretisk kombinerer den i enhver størrelse af energilagringssystem baseret på efterspørgsel. For eksempel er det blevet rapporteret, at minimumseffekten for energilagringssystemer af strengtype starter fra 50 kW.
Enkeltskabskapacitet:
Selvom kapaciteten af et enkelt integreret energilagringsskab er relativt lille, kan de nemt opnå stor kapacitet energilagring gennem parallelforbindelse. Desuden, fordi hver energilagringsenhed er uafhængigt styret, selvom nogle enheder har problemer, vil det ikke påvirke driften af andre enheder, hvilket hjælper med at opretholde stabiliteten og pålideligheden af det samlede system.
Kapacitet skalerbarhed
Fleksible udvidelsesmetoder:
En væsentlig fordel ved energilagring af strengtype er dens høje fleksibilitet, ikke kun ved tilpasning til forskellige komplekse terrænforhold, men også til at understøtte blandingen af gamle og nye batterier og tilføje nye energilagringsenheder til udvidelse til enhver tid i overensstemmelse med de faktiske behov . Det betyder, at brugerne gradvist øger deres energilagerkapacitet baseret på ændringer i deres egen el-belastning, uden at der er behov for en engangsinvestering i at bygge store anlæg.
Overvejelseri praktiske anvendelser
Valg af energilagringskapacitet:
Uanset om det er centraliseret eller strengtype energilagring, når der vælges specifik energilagringskapacitet, skal de specifikke krav til projektet tages i betragtning, herunder men ikke begrænset til forventet levetid, målmarkeds elprispolitikker, lokale klimaforhold osv. applikationsscenarier, der kræver hurtig implementering og begrænset initial investering, strengbaseret energilagring er mere egnet; For store energilagringsprojekter, der allerede er planlagt, er centraliseret energilagring et bedre valg, fordi det opbygger tilstrækkelig energilagringskapacitet i de tidlige stadier.