Βασικά εξαρτήματα και αρχές λειτουργίας ενός σταθμού ηλεκτροπαραγωγής αποθήκευσης ενέργειας

Η μπαταρία είναι η καρδιά ολόκληρου του συστήματος αποθήκευσης ενέργειας, αναλαμβάνοντας τις βασικές λειτουργίες αποθήκευσης και απελευθέρωσης ηλεκτρικής ενέργειας. Συνήθως αποτελείται από εκατοντάδες ή χιλιάδες κελιά συνδεδεμένα σε σειρά και παράλληλα, σχηματίζοντας προοδευτικά μονάδες μπαταριών, συστάδες μπαταριών, ακόμη και στοίβες μπαταριών, δημιουργώντας τελικά ένα σύστημα ισχύος που πληροί συγκεκριμένες απαιτήσεις τάσης και χωρητικότητας. Επί του παρόντος, οι μπαταρίες φωσφορικού σιδήρου λιθίου, με την υψηλή ασφάλεια και τη μεγάλη διάρκεια ζωής τους, αποτελούν την κύρια επιλογή για βιομηχανική και εμπορική αποθήκευση ενέργειας. Είτε χρησιμοποιείται για ξύρισμα αιχμής και πλήρωση κοιλάδων είτε για διαχείριση ζήτησης, η χημική απόδοση και η συνοχή αυτής της συσκευής αποθήκευσης ενέργειας που βασίζεται σε μπαταρία-καθορίζουν άμεσα την απόδοση παραγωγής ενέργειας και τη διάρκεια ζωής ολόκληρου του συστήματος.

Εάν η μπαταρία είναι η καρδιά, τότε το σύστημα μετατροπής ισχύος (PCS) είναι η αγγειακή βαλβίδα του συστήματος. Είναι μια βασική συσκευή που συνδέει τη μπαταρία με το δίκτυο AC, επιτρέποντας την αμφίδρομη λειτουργία της αναστροφής και της ανόρθωσης. Κατά τη διάρκεια της φόρτισης, το PCS μετατρέπει την ισχύ AC του δικτύου σε τροφοδοσία DC για αποθήκευση στην μπαταρία. κατά την εκφόρτιση, αντιστρέφει την ισχύ συνεχούς ρεύματος της μπαταρίας σε τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος υψηλής ποιότητας-για την τροφοδοσία του φορτίου. Για επιχειρήσεις που αναζητούν ευέλικτη ανάπτυξη, η λύση Modular Energy Storage for C&I συχνά ενσωματώνει το PCS (Power Conversion System) με τις μπαταρίες σε ένα ενιαίο ντουλάπι, μειώνοντας σημαντικά τον χώρο του δαπέδου και βελτιώνοντας δραματικά την απόδοση μετατροπής ενέργειας και την ταχύτητα απόκρισης.

Για να διασφαλιστεί η ασφαλής λειτουργία μεγάλων συστοιχιών μπαταριών, είναι απαραίτητο ένα εξαιρετικά εξελιγμένο σύστημα διαχείρισης μπαταριών (BMS). Το BMS λειτουργεί ως "προσωπικός βοηθός" για τις μπαταρίες, παρακολουθώντας βασικές παραμέτρους όπως η τάση, το ρεύμα και η θερμοκρασία κάθε στοιχείου σε πραγματικό χρόνο και εκτελώντας εκτιμήσεις SOC (Κατάσταση φόρτισης) και SOH (Κατάσταση υγείας) υψηλής ακρίβειας. Όταν το σύστημα αντιμετωπίζει μη φυσιολογικές συνθήκες όπως υπερφόρτιση, υπερβολική εκφόρτιση, υπερβολικό ρεύμα ή υπερβολική θερμοκρασία, το BMS ενεργοποιεί μηχανισμούς προστασίας μέσα σε χιλιοστά του δευτερολέπτου, διακόπτοντας το κύκλωμα για να αποτρέψει τη θερμική διαφυγή. Αυτή η ολοκληρωμένη προληπτική προστασία ασφάλειας αποτελεί τον ακρογωνιαίο λίθο της-μεγάλης κλίμακας εφαρμογής της σύγχρονης Εμπορικής Αποθήκευσης Ενέργειας.

Το Σύστημα Διαχείρισης Ενέργειας (EMS) είναι ο έξυπνος εγκέφαλος ολόκληρου του συστήματος, υπεύθυνος για την υλοποίηση της Έξυπνης Διαχείρισης Ενέργειας για Εμπορική Αποθήκευση. Το EMS συλλέγει δεδομένα από το PCS, το BMS και τους μετρητές ηλεκτρικής ενέργειας μέσω ενός-δικτύου επικοινωνίας υψηλής ταχύτητας, συνδυάζοντας αυτά τα δεδομένα με τοπικές πολιτικές τιμολόγησης ηλεκτρικής ενέργειας αιχμής, καμπύλες εταιρικού φορτίου και συνθήκες παραγωγής φωτοβολταϊκής ενέργειας για να διαμορφώσει με έξυπνο τρόπο βέλτιστες στρατηγικές φόρτισης και εκφόρτισης. Για παράδειγμα, η αυτόματη φόρτιση κατά τη διάρκεια των περιόδων αιχμής ηλεκτρισμού-και η εκφόρτιση κατά τις περιόδους αιχμής για την παροχή ρεύματος στο εργοστάσιο μεγιστοποιεί την εξοικονόμηση κόστους. Επιπλέον, το EMS υποστηρίζει παρακολούθηση cloud και απομακρυσμένη συντήρηση, επιτρέποντας στους διαχειριστές να παρακολουθούν την κατάσταση λειτουργίας του σταθμού παραγωγής ενέργειας Industrial Energy Storage (EMS) ανά πάσα στιγμή, οπουδήποτε.

Σε μεγάλης κλίμακας-βιομηχανικές και εμπορικές εφαρμογές, οι μετασχηματιστές απομόνωσης είναι απαραίτητοι για τη μετατροπή υψηλής-σε-χαμηλής τάσης και τη διασφάλιση της ηλεκτρικής ασφάλειας. Όχι μόνο ενισχύουν την έξοδο εναλλασσόμενου ρεύματος χαμηλής{4}τάσης από το PCS σε επίπεδο που ταιριάζει με το ηλεκτρικό δίκτυο της εγκατάστασης, αλλά επίσης απομονώνουν αποτελεσματικά τον εξοπλισμό υψηλής{{5}τάσης από την πλευρά συνεχούς ρεύματος της μπαταρίας, αποτρέποντας την πρόκληση ζημιάς στο ευαίσθητο σύστημα μπαταρίας από τις πλευρικές υπερτάσεις του δικτύου-. Σε συνδυασμό με ολοκληρωμένα ερμάρια συνδυασμού, συσκευές διανομής και άλλο εξοπλισμό διανομής ενέργειας, τα βιομηχανικά συστήματα αποθήκευσης που είναι συνδεδεμένα με το δίκτυο{8}μπορούν να συνδεθούν σταθερά και συμβατά με το εταιρικό μικροδίκτυο ή το δημόσιο δίκτυο ηλεκτρικής ενέργειας, επιτυγχάνοντας αποδοτική απόδοση ισχύος.