Что такое коммерческая система хранения энергии и как она работает?

РУКОВОДСТВО ПО КОММЕРЧЕСКИМ СИСТЕМАМ НАКОПЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ

Коммерческие системы накопления энергии помогают предприятиям хранить электроэнергию, управлять спросом на мощность, повышать эффективность использования солнечной энергии и поддерживать критически важные операции во время перебоев в сети. В данном руководстве объясняется, как работают коммерческие аккумуляторные системы хранения, их основные компоненты, распространенные области применения, преимущества и ключевые факторы, которые следует учитывать перед выбором системы.

Коммерческие системы накопления энергии вкратце

Коммерческая система накопления энергии хранит электроэнергию в аккумуляторах и подает ее, когда объект нуждается в дополнительной мощности. Она может заряжаться от сети электроснабжения, солнечной фотоэлектрической системы, генератора или комбинации этих источников энергии.

Полная система обычно включает аккумуляторные модули, систему управления аккумуляторами, систему преобразования мощности, систему управления энергией, оборудование для терморегулирования и защиту электробезопасности.

Спрос на электроэнергию редко бывает постоянным в течение дня. Завод может потреблять больше энергии, когда одновременно запускается несколько машин, в то время как отель, склад, торговый центр или офисное здание могут испытывать повышенный спрос в определенные часы работы.

Предприятия в некоторых регионах также сталкиваются с нестабильным электроснабжением, частыми перебоями в подаче электроэнергии, ограниченной мощностью трансформаторов или высокой стоимостью электроэнергии. Коммерческая аккумуляторная система накопления энергии, также известная как C&I ESS, дает объекту больший контроль над тем, когда электроэнергия хранится, а когда используется.

Как работает коммерческая система накопления энергии?

Коммерческая система накопления энергии работает посредством контролируемого процесса зарядки и разрядки. Точная стратегия зависит от цели проекта, тарифа на электроэнергию, подключенных нагрузок, доступной солнечной мощности, конфигурации генератора и местных условий сети.

1. Электроэнергия поступает в систему

Система получает электроэнергию от сети электроснабжения, солнечных панелей, генератора или комбинации доступных источников питания.

2. Система преобразования мощности управляет потоком электроэнергии

Система преобразования мощности преобразует электроэнергию между переменным (AC) и постоянным (DC) током. Это позволяет аккумуляторам заряжаться и обеспечивает преобразование накопленной энергии в пригодную для использования мощность переменного тока для коммерческого оборудования.

3. Аккумулятор накапливает электрическую энергию

Аккумуляторные модули накапливают электроэнергию до тех пор, пока система управления энергией не определит, что накопленную энергию следует использовать.

4. Накопленная энергия подается на объект

Аккумулятор может разряжаться в периоды высокого спроса, низкого производства солнечной энергии, перебоев в сети или других условий эксплуатации, определенных проектом.

Система управления энергией непрерывно отслеживает спрос на нагрузку, состояние заряда аккумулятора, доступность сети, производство солнечной энергии и графики работы. Затем она контролирует, когда система должна заряжаться, оставаться в режиме ожидания или разряжаться.

Мощность и энергия — это разные понятия. Мощность системы измеряется в киловаттах или мегаваттах и указывает, сколько мощности система может выдавать в один момент времени. Энергия аккумулятора измеряется в киловатт-часах или мегаватт-часах и указывает, сколько энергии система может хранить.

Основные компоненты коммерческой системы накопления энергии

Коммерческое решение для накопления энергии содержит больше, чем просто аккумуляторные ячейки. Его основные компоненты должны взаимодействовать и работать вместе как единая интегрированная энергетическая система.

Аккумуляторные модули

Аккумуляторные модули накапливают электрическую энергию. Аккумуляторы LiFePO4 широко используются в стационарных системах накопления энергии благодаря их термической стабильности, производительности цикла и пригодности для многократной зарядки и разрядки.

Система управления аккумуляторами

Система управления аккумуляторами, или BMS, отслеживает напряжение ячеек, температуру, ток, состояние заряда и другие параметры аккумулятора. Она также помогает защитить аккумулятор от перезаряда, чрезмерного разряда, чрезмерного тока и аномальной температуры.

Система преобразования мощности

Система преобразования мощности, или PCS, преобразует постоянный ток от аккумуляторов в переменный ток для коммерческих нагрузок. Во время зарядки она преобразует переменный ток в постоянный ток для накопления в аккумуляторах.

Система управления энергией

Система управления энергией, или EMS, координирует зарядку, разрядку, использование солнечной энергии, управление нагрузкой, работу генератора и связь с другим оборудованием.

Терморегулирование и защита

Воздушное или жидкостное охлаждение помогает поддерживать подходящие рабочие температуры. Защита безопасности может включать автоматические выключатели, предохранители, защиту от перенапряжения, мониторинг изоляции, аварийное отключение, сигнализацию, обнаружение дыма и оборудование пожаротушения.

Коммерческая система накопления энергии объединяет аккумуляторы, преобразование мощности, мониторинг, охлаждение и оборудование электрической защиты.

Распространенные области применения коммерческих систем накопления энергии

Пиковое снижение нагрузки

Объект может разряжать накопленную электроэнергию, когда его спрос на мощность достигает высокого уровня. Это снижает количество электроэнергии, потребляемой из сети в пиковые периоды, и может помочь контролировать затраты на электроэнергию, связанные со спросом.

Накопление солнечной энергии

Солнечные панели могут производить больше электроэнергии, чем бизнес может использовать немедленно в дневное время. Система хранения может накапливать избыточную солнечную энергию и использовать ее позже, когда производство солнечной энергии снижается или спрос на электроэнергию увеличивается.

Резервное питание

При проектировании для резервной работы система может обеспечивать электроэнергией выбранные критически важные нагрузки во время перебоев в сети. Эти нагрузки могут включать освещение, системы связи, холодильное оборудование, управляющее оборудование, серверы или основные производственные процессы.

Сдвиг нагрузки

Аккумулятор может заряжаться, когда электроэнергия более доступна или дешевле, и разряжаться в периоды более высокой стоимости. Это также известно как оптимизация по времени использования.

Автономные и слаботочные системы

В местах с ненадежной сетью или без подключения к сети коммерческие системы накопления энергии могут работать с солнечными панелями и генераторами для создания более стабильной гибридной энергетической системы. Аккумулятор может сократить ненужное время работы генератора и помочь сбалансировать изменения в производстве солнечной энергии.

Коммерческие системы накопления энергии могут работать с солнечными фотоэлектрическими системами, электроэнергией сети, нагрузками объекта и резервными генераторами.

Преимущества для коммерческих и промышленных объектов

• Улучшенный контроль энергии: Предприятия могут управлять тем, когда электроэнергия хранится и потребляется.
• Более высокое собственное потребление солнечной энергии: Больше солнечной электроэнергии может быть использовано внутри объекта.
• Снижение пикового спроса на сеть: Накопленная энергия может поддерживать объект в периоды высокого спроса.
• Резервная возможность: Критически важное оборудование может продолжать работать во время определенных перебоев в сети.
• Гибкое расширение: Модульные системы могут позволить добавлять дополнительную емкость аккумулятора или силовое оборудование позже.
• Сокращение работы генератора: Аккумуляторы могут сократить время работы генератора в слаботочных и автономных проектах.

Конфигурации коммерческих систем накопления энергии

Подключенное к сети хранение

Подключенное к сети хранение обычно заряжается от сети электроснабжения и подает накопленную энергию в выбранные периоды. Оно обычно используется для пикового снижения нагрузки и сдвига нагрузки.

Солнечная энергия плюс хранение

Солнечная энергия плюс хранение объединяет солнечную фотоэлектрическую систему с аккумуляторным хранением. Избыточное дневное производство солнечной энергии может быть сохранено и использовано позже.

Гибридная резервная система

Гибридная резервная система объединяет энергию сети, солнечную энергию и аккумуляторное хранение. Она подходит для районов с нестабильным электроснабжением и проектов, требующих резервного питания критически важных нагрузок.

Автономная гибридная система

Автономная гибридная система обычно объединяет солнечные панели, аккумуляторное хранение и генератор. Она подходит для удаленных коммерческих или промышленных объектов, где надежное электроснабжение отсутствует.

Как выбрать правильную коммерческую систему накопления энергии

1. Проанализируйте профиль нагрузки. Соберите данные о средней нагрузке, максимальной нагрузке, часах работы, периодах пикового спроса и ежедневном потреблении электроэнергии.

2. Определите цель проекта. Подтвердите, требуется ли система для пикового снижения нагрузки, хранения солнечной энергии, резервного питания, сокращения работы генератора или автономной работы.

3. Определите требуемую мощность. Учитывайте нормальную рабочую мощность и пусковую мощность двигателей, насосов, компрессоров и другого оборудования.

4. Рассчитайте емкость аккумулятора. Учитывайте подключенную нагрузку, продолжительность резервного питания, допустимую глубину разряда, эффективность преобразования, температуру и резервную емкость.

5. Подтвердите условия сети, солнечной энергии и генератора. Проверьте напряжение сети, частоту, мощность трансформатора, мощность солнечных фотоэлектрических систем и размер генератора.

6. Оцените условия установки. Учитывайте установку в помещении или на улице, температуру окружающей среды, коррозию, вентиляцию, дренаж и пространство для обслуживания.

7. Проверьте связь и мониторинг. Подтвердите требуемые протоколы, удаленный мониторинг, совместимость инвертора, регистрацию данных и управление генератором.

8. Планируйте техническое обслуживание и расширение. Убедитесь, что компоновка системы обеспечивает безопасный осмотр, замену компонентов и будущее расширение.

Информация, необходимая перед определением размеров системы

• Страна проекта и место установки
• Напряжение и частота сети
• Однофазная или трехфазная электрическая система
• Максимальная мощность нагрузки в кВт
• Ежедневное потребление электроэнергии в кВтч
• Требуемое время резервного питания
• Список критически важных нагрузок
• Существующая или планируемая мощность солнечных фотоэлектрических систем
• Мощность генератора, если применимо
• Требование к установке в помещении или на улице
• Доступная площадь установки
• Требования к будущему расширению

Часто задаваемые вопросы

В чем разница между коммерческой системой накопления энергии и генератором?

Генератор производит электроэнергию из топлива, в то время как аккумуляторная система накопления энергии хранит ранее произведенную электроэнергию. Эти две системы также могут работать вместе.

Может ли коммерческая аккумуляторная система обеспечивать питание во время отключения электроэнергии?

Да, но система должна быть спроектирована для резервной или автономной работы. Стандартная система, подключенная к сети, может отключиться во время сбоя, если она не включает необходимое оборудование для переключения и логику управления.

Как долго коммерческая система накопления энергии может питать объект?

Продолжительность резервного питания зависит от полезной емкости аккумулятора и мощности, потребляемой подключенными нагрузками. Точное определение размеров требует подробного списка нагрузок и ожидаемого времени резервного питания.

Может ли коммерческое накопление энергии работать с солнечными панелями?

Да. Аккумулятор может накапливать избыточное дневное производство солнечной энергии и подавать накопленную энергию позже, когда выходная мощность солнечной энергии ниже или спрос на электроэнергию выше.

Что влияет на срок службы коммерческой аккумуляторной системы?

Химия аккумулятора, качество ячеек, рабочая температура, глубина разряда, скорость зарядки, частота циклов, управление BMS, производительность охлаждения и условия обслуживания — все это может повлиять на срок службы.

Какая информация требуется для коммерческого предложения ESS?

Полезная информация включает местоположение проекта, напряжение сети, максимальную нагрузку, ежедневное потребление электроэнергии, требуемое время резервного питания, мощность солнечных фотоэлектрических систем, детали генератора, условия установки и требования к будущему расширению.

Обсудите ваш проект коммерческого накопления энергии Voltertech поддерживает дистрибьюторов, установщиков, EPC-подрядчиков и разработчиков проектов в выборе коммерческих систем накопления энергии. Отправьте нам информацию о ваших нагрузках, требованиях к резервному питанию, условиях сети и конфигурации солнечной энергии для первоначального обзора решения.

Связаться с Voltertech