Centralizirane in na nizu temelječe tehnološke poti za shranjevanje energije zavzemajo pomembne položaje na trenutnem področju shranjevanja energije, vsaka z edinstvenimi prednostmi in slabostmi ter primerna za različne scenarije uporabe.
Pot centralizirane tehnologije za shranjevanje energije
Lastnosti in prednosti
Enostavna krmilna logika: Baterijski paketi centraliziranega sistema za shranjevanje energije so neposredno zaporedno povezani, nato pa je več paketov vzporedno povezanih z velikim pretvornikom (PCS) na strani DC, kar olajša upravljanje in vzdrževanje.
Nizki stroški sistema: Zaradi njegove relativno preproste strukture so začetni stroški naložbe in vzdrževanja nizki, zlasti pri obsežnih nabavah za nadaljnje zmanjšanje stroškov.
Preprosto doseganje obsežnega razporejanja: lahko učinkovito uravnoteži ponudbo in povpraševanje električnega omrežja, izboljša kakovost in stabilnost električne energije ter je primeren za shranjevanje energije na strani omrežja in podporo velikim elektrarnam na obnovljivo energijo.
Pomembne gospodarske koristi: S centraliziranim upravljanjem so se zmanjšali stroški opreme in obratovanja, kar kaže na pomembne gospodarske prednosti.
Pomanjkljivost
Učinek soda: Celotna življenjska doba sistema je odvisna od najšibkejšega člena, kjer najslabše delujoč baterijski modul vpliva na učinkovitost celotnega sistema.
Težava s kroženjem med skupinami: različni akumulatorski grozdi imajo nedosledno globino praznjenja, kar vodi do pojavov kroženja in vpliva na učinkovitost polnjenja in praznjenja.
Varnostni izziv: Oblikovanje krožečih tokov med vzporednimi baterijskimi skupinami povečuje tveganje prenapolnjenosti baterijskih celic, kar ogroža varnost.
Visoka zapletenost delovanja in vzdrževanja: Ko sistem naleti na težave, morajo proizvajalci običajno na lokacijo poslati tehnično osebje za odpravljanje napak in vzdrževanje, kar lahko podaljša čas nedelovanja in poveča stroške delovanja in vzdrževanja.
Primeri uporabe
Če za primer vzamemo projekt Huaneng Huangtai 100MW/200MWh, je to prva obsežna elektrarna za shranjevanje energije na Kitajskem, ki je sprejela centralizirano arhitekturo PCS, kar dokazuje potencial centraliziranih rešitev pri shranjevanju energije v omrežju in obsežni podpori za obnovljivo energijo.
Pot tehnologije shranjevanja energije na nizu
Lastnosti in prednosti
Močna prilagodljivost: sestavljena iz več enot za shranjevanje energije z manjšo zmogljivostjo, vsaka enota ima neodvisne funkcije nadzora in upravljanja ter jo je mogoče prilagodljivo konfigurirati glede na različne vzorce proizvodnje in porabe energije.
Izboljšana učinkovitost sistema: doseženo upravljanje z enim grozdom, izboljšano ravnovesje ter učinkovitost polnjenja in praznjenja baterijskih paketov.
Visoka zanesljivost in enostavno vzdrževanje: V primeru okvare lahko natančno locira posamezen grozd, ne da bi vplival na delovanje drugih omaric, kar zmanjša splošno tveganje zaustavitve sistema.
Večja varnost: Izogibanje vplivu krožečih tokov, doseganje izolacije napak in sprejetje učinkovitega sistema toplotnega upravljanja za zagotovitev dobre enakomernosti temperature in dolge življenjske dobe baterije.
Pomanjkljivost
Metoda integracije je razmeroma zapletena: v primerjavi s centralizirano sta integracija in odpravljanje napak na podlagi nizov bolj zapletena, ker mora biti vsaka enota za shranjevanje energije natančno konfigurirana, da se zagotovi stabilnost sistema.
Povečanje stroškov sistema: Zaradi uporabe več optimizatorjev in nadzornih naprav so skupni stroški višji.
Primeri uporabe in parametri
Projekt shranjevanja sončne energije 3MW/6MWh v mestu Linyang, Dezhou, Shandong, je tipičen primer uporabe rešitve za shranjevanje energije nizov. Ta projekt ne le izboljšuje prilagodljivost in ekonomičnost sistema, ampak tudi dokazuje njegovo vrednost v porazdeljenih energetskih sistemih.
Delovanje aplikacij dveh tehnoloških poti na strani omrežja, strani uporabnika in drugih specifičnih scenarijih
Shranjevanje energije na strani omrežja
Centralizirano shranjevanje energije
Uporaba velikega obsega in stroškovna učinkovitost: Tehnologija centraliziranega shranjevanja energije prevladuje pri shranjevanju energije na strani omrežja zaradi velike zmogljivosti ene same naprave, kompaktne strukture in enostavnosti doseganja obsežne dodelitve energije.
Tako lahko na primer učinkovito uravnoteži razmerje med ponudbo in povpraševanjem električnega omrežja, izboljša kakovost in stabilnost električne energije, zlasti na področju podpore shranjevanju energije v velikih elektrarnah na obnovljive vire energije.
Študija primera: projekt Huaneng Huangtai 100MW/200MWh je tipičen primer, ki uporablja centralizirano arhitekturo PCS za podporo potrebam po shranjevanju energije na ravni omrežja.
Shranjevanje energije na nizu
Fleksibilnost in zanesljivost: Čeprav je centralizirano shranjevanje energije pogostejše na področju shranjevanja velikega obsega, z razvojem tehnologije na to področje postopoma prodira hranjenje energije na nizu. Njegova modularna zasnova omogoča bolj prilagodljivo ravnanje s kompleksnimi tereni in razpršenimi energetskimi postavitvami, hkrati pa zmanjšuje celotne izpade sistema zaradi vetra.
Nastajajoči trend: nekateri novi sistemi za shranjevanje energije v omrežju, povezani z nizom, so uspešno prestali tehnično presojo in so primerni za različne scenarije uporabe, kot so močna električna omrežja, šibka električna omrežja in izven omrežja, kar kaže, da se ta tehnologija pomika k aplikacijam večjega obsega.
Shranjevanje energije na strani uporabnika
Centralizirano shranjevanje energije
Omejena uporabnost: Za uporabniško stran ima centralizirano shranjevanje energije razmeroma malo uporabnih scenarijev zaradi velikega obsega ene same naprave, velikih težav pri transportu in strogih zahtev na mestu namestitve. Poleg tega je treba razširitev ali obnavljanje moči izvajati za vsako kabino posebej, kar je manj prilagodljivo.
Ekonomski vidiki: Čeprav je začetni strošek naložbe razmeroma nizek, ni stroškovno učinkovit za majhne uporabnike, ker je treba, ko pride do okvare, celoten sistem zaustaviti zaradi pregleda, kar poveča čas in stroške delovanja in vzdrževanja.
Shranjevanje energije na nizu
Splošno sprejeto: V nasprotju s tem se shranjevanje energije na nizih pogosto uporablja v gospodinjstvih in komercialnih področjih. Ima majhno prostornino enojne omarice, zaradi česar je enostaven za transport in namestitev ter lahko preprosto prilagodi moč in zmogljivost sistema glede na dejanske potrebe.
Prednosti so očitne: ta tehnologija ne podpira samo mešanja starih in novih baterij, ampak jo je mogoče tudi prilagodljivo razširiti glede na dejanske situacije, zaradi česar je zelo primerna za porazdeljene aplikacije, kot so fotovoltaika na strehah doma, majhne elektrarne za shranjevanje energije itd.
Posebni scenariji uporabe
Prednosti shranjevanja energije na podlagi nizov v porazdeljenih energetskih sistemih: V porazdeljenih energetskih sistemih, kot so parki brez ogljika ter nova distribucija in shranjevanje energije, je mogoče shranjevanje energije na podlagi nizov natančno konfigurirati glede na različne vzorce proizvodnje in porabe energije, kar izboljša učinkovitost in zanesljivost sistema. Doseže prefinjeno upravljanje posameznih enot za shranjevanje energije, s čimer se bolje prilagaja spremembam lokalnega povpraševanja po energiji.
Varnost in stabilnost: vsaka baterijska skupina je individualno nadzorovana za polnjenje in praznjenje, izogibanje vplivu krožečih tokov, doseganje izolacije napak in zagotavljanje dolgoročnega stabilnega delovanja sistema.
Zapleten teren in razpršena razporeditev
Močna prilagodljivost: ne glede na to, ali gre za gorska območja ali mestna obrobja, se lahko hranilnik energije na nizu dobro prilagodi zapletenim in spreminjajočim se geografskim okoljem. Tudi v primeru okvare v nekaterih enotah za shranjevanje energije lahko preostale enote še naprej delujejo, kar zmanjša splošno tveganje zaustavitve sistema.
