Itinéraire de solutions techniques pour le stockage d’énergie côté utilisateur

Qu’est-ce que le stockage d’énergie côté utilisateur ?

La majeure partie du stockage d’énergie côté consommateur est constituée d’utilisateurs d’énergie, comprenant principalement les utilisateurs industriels et commerciaux et les utilisateurs domestiques. Le développement du stockage d’énergie côté client permet de réduire les coûts d’électricité et d’assurer la stabilité de la consommation électrique.

Stockage d’énergie domestique

Stockage d'énergie domestique (stockage domestique) fait référence au système de stockage d’énergie utilisé pour les utilisateurs domestiques. Il est généralement installé en combinaison avec un système photovoltaïque (PV) domestique pour fournir de l'électricité au foyer.

Le principe de fonctionnement est de donner la priorité à la production d'énergie photovoltaïque pour les charges locales pendant la journée, avec l'énergie excédentaire stockée dans la batterie et éventuellement connectée au réseau s'il y a encore un excédent d'énergie ; La nuit, lorsque le système photovoltaïque ne fonctionne pas, la batterie est déchargée pour être utilisée par la charge locale.

Les systèmes de stockage d'énergie domestique peuvent améliorer le degré d'autoproduction et d'auto-utilisation du photovoltaïque domestique, réduire les dépenses électriques de l'utilisateur et garantir la stabilité de la consommation électrique de l'utilisateur dans des conditions météorologiques extrêmes et dans d'autres circonstances.

Pour les prix élevés de l'électricité, les différences de prix de pointe et de vallée, ou le réseau électrique dans les zones anciennes, l'acquisition de systèmes de stockage domestique est plus économique, les utilisateurs domestiques sont motivés à acheter des systèmes de stockage domestique.

Le cœur du système de stockage d’énergie domestique est une batterie de stockage d’énergie rechargeable, généralement basée sur lithium-ion ou des batteries au plomb, contrôlées par un ordinateur, en coordination avec d'autres matériels et logiciels intelligents pour réaliser le cycle de charge et de décharge. Les systèmes de stockage d’énergie domestique peuvent généralement être combinés avec une production d’énergie photovoltaïque distribuée pour former un système de stockage optique domestique.

Types de produits de stockage d'énergie

Structurellement, les produits de stockage d'énergie sont des conteneurs ou des cabines préfabriquées, des armoires extérieures ou des armoires intérieures ;
Selon la méthode de refroidissement, il existe un refroidissement par air et un refroidissement par liquide ;
Classés par structure électrique, il existe des types centralisés et à chaînes ;
Selon la classification des systèmes de stockage d'énergie, il existe deux types : le type d'équipement et de batterie divisé et le type d'équipement et de batterie intégré ; selon le niveau de tension, il existe deux types : système 1 000 V et système 1 500 V ;
Classés selon le point de mutualisation énergétique, il existe deux types de couplage DC et de couplage AC.
Produits de stockage d'énergie de grande/moyenne taille, actuellement sous forme de conteneur ou de structure de cabine préfabriquée, généralement utilisés du côté de l'alimentation électrique et du côté réseau, une petite partie de l'application du côté utilisateur, le mode de refroidissement de l'air- Le refroidissement est progressivement passé au refroidissement par liquide, la structure électrique est principalement de type centralisé, le stockage des chaînes est également progressivement rejoint, la tension passe progressivement à 1 500 V, principalement sous la forme d'un couplage AC.

Le modèle de revenus du stockage d'énergie côté utilisateur industriel et commercial est l'arbitrage de pointe et de vallée, plein de décharge complète ; plus il y a de charges et de décharges, plus les revenus sont élevés ; plus l'efficacité de la conversion énergétique est élevée, plus la perte est faible, plus les revenus sont élevés. Ainsi, l'équipement du système de stockage d'énergie côté utilisateur avec un système intégré de stockage d'énergie contrôlé par cluster de chaînes que le rendement du système intégré de stockage d'énergie centralisé est plus élevé.

Type de contrôle de cluster de chaînes système de stockage d'énergie chaque groupe de taux d'utilisation efficace de la puissance est élevé, pas d'effet de carte courte en baril ; pas de connexion parallèle entre les clusters, pas de courant de circulation, efficacité de conversion énergétique élevée.

Petites armoires de stockage d'énergie distribuées en raison d'une disposition décentralisée, compte tenu du maintien de coûts après-vente élevés ; demande pour un petit volume d'achat, de sorte que les appareils concernés et le prix unitaire global du système soient plus élevés.

Système de conteneur de stockage d'énergie intégré tout-en-un AC/DC. Un cluster de batteries est connecté à un PCS, gestion contrôlée par cluster.

Utilisation hautement efficace de l'énergie de la batterie, pas de courant de boucle parallèle inter-cluster, unité de convertisseur DC/AC à un étage, efficacité de conversion d'énergie élevée.
La machine à module de chaîne ne contient pas de commutateurs, de fusibles CC ni de disjoncteurs CA. Mise en intégration externe, configuration flexible de ces dispositifs de protection selon les exigences techniques.

Le côté AC du PCS est équipé de disjoncteurs de dérivation (en option) et de disjoncteurs principaux (obligatoires). Par rapport à un système de stockage d'énergie centralisé, le côté DC omet l'armoire de convergence DC et les commutateurs et fusibles côté DC du côté PCS ainsi que le BMS de troisième niveau.

La différence entre les deux méthodes d’intégration se réduit. Cependant, l’avantage du système de stockage d’énergie à chaîne est bien supérieur à celui du type centralisé.
L'utilisation effective de la capacité (DOD) d'un système de stockage centralisé est 7,5 % inférieure à celle d'un système de stockage en chaîne. Les estimations de durée de vie sont également inférieures de 10 %.

Couplage CC

Comme le montre la figure ci-dessous, l'énergie CC des modules PV est stockée dans un parc de batteries, via un contrôleur, et le réseau peut également charger la batterie via un convertisseur DC-AC bidirectionnel. Le point de mutualisation de l’énergie se situe du côté de la batterie DC :

Principe de fonctionnement du couplage DC :

Lorsque le système photovoltaïque est en marche, la batterie est chargée via le contrôleur MPPT ; lorsqu'il y a une demande de la charge du consommateur, la batterie libère l'alimentation et le courant est réglé par la charge. Le système de stockage est connecté au réseau, si la charge est faible et la batterie est pleine, le système photovoltaïque peut alimenter le réseau.

Lorsque la puissance de la charge est supérieure à la puissance photovoltaïque, le réseau et le photovoltaïque peuvent alimenter la charge en même temps. Étant donné que ni la puissance photovoltaïque ni la puissance de charge ne sont stables, cela dépend de la batterie pour équilibrer l’énergie du système.

Couplage CA

La puissance CC des modules PV est convertie en puissance CA via l'onduleur, qui est directement transmise à la charge ou injectée dans le réseau, qui peut également être chargée sur la batterie via le convertisseur bidirectionnel DC-AC bidirectionnel.

Le point de convergence énergétique se situe du côté AC.

Le principe de fonctionnement du couplage AC : il contient un système d'alimentation photovoltaïque et un système d'alimentation par batterie.

Le système photovoltaïque se compose d'un générateur photovoltaïque et d'un onduleur connecté au réseau ; le système de batterie se compose d'un parc de batteries et d'un onduleur bidirectionnel.

Ces deux systèmes peuvent soit fonctionner indépendamment sans interférer l’un avec l’autre, soit être séparés du réseau pour former un système de micro-réseau.

Parmi les cas actuellement installés, le stockage d'énergie côté utilisateur utilisant des programmes de couplage modulaires de type chaîne côté CA est devenu une tendance, occupant plus de 80 % de part de marché. Ce programme est peu coûteux, flexible en configuration, haute sécurité, adapté aux centrales électriques de stockage d'énergie industrielles et commerciales et hors réseau, tandis que le programme centralisé de couplage côté CC, le câblage simple, la stabilité du système, conviennent aux petites et moyennes entreprises indépendantes. centrales électriques.