Technischer Lösungsweg für nutzerseitige Energiespeicherung

Was ist nutzerseitiger Energiespeicher?

Der Hauptteil der verbraucherseitigen Energiespeicherung sind Stromverbraucher, darunter hauptsächlich industrielle und gewerbliche Nutzer sowie Haushaltsnutzer. Der Ausbau kundenseitiger Energiespeicher trägt dazu bei, Stromkosten zu sparen und die Stabilität des Stromverbrauchs sicherzustellen.

Energiespeicher für den Haushalt

Energiespeicher für den Haushalt (Haushaltsspeicher) bezieht sich auf das Energiespeichersystem, das für Haushaltsnutzer verwendet wird. Es wird normalerweise in Kombination mit einer Photovoltaikanlage (PV) für den Haushalt installiert, um den Haushalt mit Strom zu versorgen.

Das Funktionsprinzip besteht darin, tagsüber der PV-Stromerzeugung für lokale Verbraucher Vorrang einzuräumen, wobei überschüssige Energie in der Batterie gespeichert und optional an das Netz angeschlossen wird, wenn immer noch ein Stromüberschuss vorhanden ist; Nachts, wenn die PV-Anlage nicht in Betrieb ist, wird die Batterie zur lokalen Lastnutzung entladen.

Energiespeichersysteme für Haushalte können den Grad der Eigenerzeugung und Eigennutzung von Haushalts-PV verbessern, die Stromausgaben des Benutzers senken und die Stabilität des Stromverbrauchs des Benutzers bei extremen Wetterbedingungen und anderen Umständen gewährleisten.

Bei hohen Strompreisen, Spitzen- und Talpreisunterschieden oder dem Stromnetz in alten Gebieten ist die Anschaffung von Haushaltsspeichern wirtschaftlich günstiger, Haushaltsnutzer haben die Motivation, Haushaltsspeichersysteme zu kaufen.

Das Herzstück des Energiespeichersystems im Haushalt ist ein wiederaufladbarer Energiespeicher, meist auf Basis von Lithium-Ionen oder Blei-Säure-Batterien, die von einem Computer gesteuert werden, in Abstimmung mit anderer intelligenter Hardware und Software, um den Lade- und Entladezyklus zu realisieren. Heimenergiespeichersysteme können in der Regel mit dezentraler Photovoltaik-Stromerzeugung zu einem optischen Heimspeichersystem kombiniert werden.

Arten von Energiespeicherprodukten

Strukturell handelt es sich bei den Energiespeicherprodukten um Container oder vorgefertigte Kabinen, Außenschränke oder Innenschränke;
Je nach Kühlmethode gibt es luftgekühlte und flüssigkeitsgekühlte;
Nach elektrischer Struktur klassifiziert, gibt es zentralisierte und String-Typen;
Gemäß der Klassifizierung von Energiespeichersystemen gibt es zwei Typen: Geräte- und Batterie-Split-Typ und Geräte- und Batterie-integrierter Typ; Je nach Spannungsniveau gibt es zwei Typen: 1000-V-System und 1500-V-System;
Nach dem Energiebündelungspunkt klassifiziert, gibt es zwei Arten der DC-Kopplung und der AC-Kopplung.
Große/mittlere Energiespeicherprodukte, derzeit in Form von Containern oder vorgefertigten Kabinenstrukturen, werden im Allgemeinen auf der Stromversorgungsseite und der Netzseite verwendet, ein kleiner Teil der Anwendung auf der Benutzerseite, der Kühlmodus aus der Luft- Die Kühlung wird schrittweise auf flüssigkeitsgekühlt umgestellt, die elektrische Struktur ist hauptsächlich zentralisiert, die String-Speicherung wird ebenfalls schrittweise angeschlossen und die Spannung wird schrittweise auf 1500 V erhöht, hauptsächlich in Form einer Wechselstromkopplung.

Das Energiespeicher-Ertragsmodell für Industrie- und Gewerbenutzer ist die Peak-and-Tal-Arbitrage mit vollständiger Entladung. Je mehr geladen und entladen wird, desto größer ist der Erlös. Je höher der Wirkungsgrad der Energieumwandlung, desto geringer der Verlust und desto höher der Umsatz. Daher ist die Ausbeute der benutzerseitigen Energiespeichersystemausrüstung mit String-Cluster-gesteuertem Energiespeicher-Integrationssystem höher als die der zentralen Energiespeicher-Integrationsanlage.

Typ des String-Cluster-Steuerelements Energiespeichersystem Die effektive Auslastungsrate jedes Clusters ist hoch, es gibt keinen Barrel-Short-Board-Effekt. Keine Parallelschaltung zwischen Clustern, kein Umlaufstrom, hohe Energieumwandlungseffizienz.

Verteilte kleine Energiespeicherschränke aufgrund dezentraler Anordnung unter Berücksichtigung hoher After-Sales-Kosten; Nachfrage nach kleinem Einkaufsvolumen, daher sind die relevanten Geräte und der Gesamtsystemstückpreis höher.

All-in-One-AC/DC-integriertes Energiespeicher-Containersystem. Ein Batteriecluster ist an ein PCS angedockt, Cluster-gesteuertes Management.

Hohe effektive Nutzung der Batterieleistung, kein paralleler Schleifenstrom zwischen den Clustern, einstufige DC/AC-Wandlereinheit, hohe Energieumwandlungseffizienz.
Die String-Modulmaschine enthält keine Gleichstromschalter und -sicherungen sowie Wechselstrom-Leistungsschalter. Setzen Sie eine externe Integration und flexible Konfiguration dieser Schutzgeräte entsprechend den technischen Anforderungen ein.

Die AC-Seite des PCS ist mit Abzweig-Leistungsschaltern (optional) und Haupt-Leistungsschaltern (obligatorisch) ausgestattet. Im Vergleich zu einem zentralisierten Energiespeichersystem entfällt auf der DC-Seite der DC-Konvergenzschrank und auf der PCS-Seite die DC-seitigen Schalter und Sicherungen sowie das BMS der dritten Ebene.

Der Unterschied zwischen den beiden Integrationsmethoden wird kleiner. Der Nutzen eines String-Energiespeichersystems ist jedoch viel größer als der zentralisierte Typ.
Die effektive Kapazitätsauslastung (DOD) eines zentralen Speichersystems ist 7,5 % niedriger als die eines String-Speichersystems. Auch die geschätzte Lebensdauer liegt um 10 % niedriger.

DC-Kopplung

Wie in der folgenden Abbildung dargestellt, wird der Gleichstrom der PV-Module über einen Controller in einer Batteriebank gespeichert, und das Netz kann die Batterie auch über einen bidirektionalen DC-AC-Wandler laden. Der Energiebündelungspunkt liegt am Ende der Gleichstrombatterie:

Funktionsprinzip der DC-Kopplung:

Bei laufender PV-Anlage wird die Batterie über den MPPT-Regler geladen; Wenn vom Verbraucher Bedarf besteht, gibt die Batterie den Strom ab und der Strom wird von der Last eingestellt. Der Speicher ist an das Netz angeschlossen, bei kleiner Last und voller Batterie kann die PV-Anlage Strom ins Netz einspeisen.

Wenn die Lastleistung größer als die PV-Leistung ist, können das Netz und die PV die Last gleichzeitig mit Strom versorgen. Da weder die PV-Leistung noch die Lastleistung stabil sind, ist es auf die Batterie angewiesen, die Systemenergie auszugleichen.

AC-Kopplung

Der Gleichstrom der PV-Module wird über den Wechselrichter in Wechselstrom umgewandelt, der direkt an die Last abgegeben oder in das Netz eingespeist wird, das auch über den bidirektionalen DC-AC-Wandler in die Batterie geladen werden kann.

Der Energiekonvergenzpunkt liegt am AC-Ende.

Das Funktionsprinzip der AC-Kopplung: Es enthält ein PV-Stromversorgungssystem und ein Batteriestromversorgungssystem.

Die Photovoltaikanlage besteht aus einer Photovoltaikanlage und einem netzgekoppelten Wechselrichter; Das Batteriesystem besteht aus einer Batteriebank und einem bidirektionalen Wechselrichter.

Diese beiden Systeme können entweder unabhängig voneinander arbeiten, ohne sich gegenseitig zu stören, oder sie können vom Netz getrennt werden, um ein Mikronetzsystem zu bilden.

Ausgehend von den derzeit installierten Fällen hat sich die nutzerseitige Energiespeicherung mithilfe modularer, stringartiger, AC-seitiger Kopplungsprogramme zu einem Trend entwickelt, der mehr als 80 % des Marktanteils einnimmt. Dieses Programm ist kostengünstig, flexibel in der Konfiguration, hochsicher und eignet sich für industrielle und gewerbliche sowie netzunabhängige Energiespeicherkraftwerke, während das zentralisierte DC-seitige Kopplungsprogramm, die einfache Verkabelung und die Systemstabilität für kleine und mittlere unabhängige Unternehmen geeignet sind Kraftwerke.