Percorso di soluzione tecnica per l'accumulo di energia lato utente

Che cos'è l'accumulo di energia lato utente?

Il corpo principale dello stoccaggio di energia dal lato del consumatore è costituito dagli utenti elettrici, compresi principalmente gli utenti industriali e commerciali e gli utenti domestici. Lo sviluppo dello stoccaggio dell’energia lato cliente aiuta a risparmiare sui costi dell’elettricità e a garantire la stabilità del consumo di elettricità.

Stoccaggio energetico domestico

Stoccaggio energetico domestico (accumulo domestico) si riferisce al sistema di accumulo dell'energia utilizzato per le utenze domestiche. Di solito viene installato in combinazione con un sistema fotovoltaico domestico (PV) per fornire elettricità all'abitazione.

Il principio di funzionamento è quello di dare priorità alla produzione di energia fotovoltaica per i carichi locali durante il giorno, con l'energia in eccesso immagazzinata nella batteria e facoltativamente connessa alla rete se c'è ancora un surplus di energia; Di notte, quando l'impianto fotovoltaico non è in funzione, la batteria si scarica per l'utilizzo del carico locale.

I sistemi di accumulo dell'energia domestica possono migliorare il grado di autogenerazione e di autoutilizzo del fotovoltaico domestico, ridurre la spesa elettrica dell'utente e garantire la stabilità del consumo elettrico dell'utente in condizioni meteorologiche estreme e in altre circostanze.

Per i prezzi elevati dell’elettricità, le differenze di prezzo tra picchi e valli o la rete elettrica in aree vecchie, l’acquisizione di sistemi di accumulo domestici ha un’economia migliore, gli utenti domestici sono motivati ​​ad acquistare sistemi di accumulo domestici.

Il nucleo del sistema di accumulo di energia domestico è una batteria di accumulo di energia ricaricabile, solitamente basata su agli ioni di litio o batterie al piombo, controllate da un computer, in coordinamento con altri hardware e software intelligenti per realizzare il ciclo di carica e scarica. I sistemi di accumulo domestico di energia possono solitamente essere combinati con la generazione di energia fotovoltaica distribuita per formare un sistema di accumulo ottico domestico.

Tipi di prodotti per l'immagazzinamento dell'energia

Strutturalmente, i prodotti per l'accumulo di energia sono cabine container o prefabbricate, armadi da esterno o armadi da interno;
Secondo il metodo di raffreddamento, ci sono raffreddati ad aria e raffreddati a liquido;
Classificati per struttura elettrica, esistono tipologie centralizzate e a stringa;
Secondo la classificazione dei sistemi di accumulo dell'energia, si distinguono due tipologie: tipo apparecchiatura e batteria divisa e tipo apparecchiatura e batteria integrata; a seconda del livello di tensione si distinguono due tipologie: sistema a 1000V e sistema a 1500V;
Classificati in base al punto di condivisione dell'energia, esistono due tipi di accoppiamento CC e accoppiamento CA.
Prodotti di accumulo di energia di grandi/medie dimensioni, attualmente sotto forma di container o di cabina prefabbricata, generalmente utilizzati dal lato dell'alimentazione e dal lato della rete, una piccola parte dell'applicazione dal lato dell'utente, la modalità di raffreddamento dall'aria dal raffreddamento si passa gradualmente al raffreddamento a liquido, la struttura elettrica è principalmente di tipo centralizzato, anche l'accumulo di stringhe viene gradualmente unito, la tensione arriva gradualmente a 1500 V, principalmente sotto forma di accoppiamento CA.

Il modello di ricavo per lo stoccaggio dell'energia lato utente industriale e commerciale è l'arbitraggio di picco e valle, pieno di scarico completo; maggiore è il carico e lo scarico, maggiore è il ricavo; maggiore è l'efficienza di conversione energetica, minore è la perdita, maggiore è il ricavo. Pertanto, le apparecchiature del sistema di accumulo dell'energia lato utente con il sistema integrato di accumulo di energia controllato da cluster di stringhe rispetto al rendimento del sistema integrato di accumulo di energia centralizzato sono più elevate.

Tipo di controllo cluster di stringhe sistema di accumulo dell’energia ogni gruppo di tasso di utilizzo effettivo dell'energia è elevato, senza effetto barile corto; nessuna connessione parallela tra cluster, nessuna corrente circolante, elevata efficienza di conversione energetica.

Piccoli armadi di accumulo energetico distribuiti grazie al layout decentralizzato, considerando il mantenimento di elevati costi post-vendita; domanda di piccoli volumi di acquisto, quindi i dispositivi rilevanti e il prezzo unitario del sistema complessivo saranno più alti.

Sistema di contenitori di accumulo di energia integrato AC/DC all-in-one. Un cluster di batterie è collegato a un PCS, gestione controllata dal cluster.

Elevato utilizzo efficace della potenza della batteria, assenza di corrente di circuito parallelo tra cluster, unità di conversione CC/CA a stadio singolo, elevata efficienza di conversione dell'energia.
La macchina del modulo di stringa non contiene interruttori e fusibili CC e interruttori automatici CA. Inserimento di integrazione esterna, configurazione flessibile di questi dispositivi di protezione in base ai requisiti tecnici.

Il lato CA del PCS è dotato di interruttori automatici derivati ​​(opzionali) e interruttori automatici principali (obbligatori). Rispetto a un sistema di accumulo di energia centralizzato, il lato CC omette l'armadio di convergenza CC, gli interruttori e i fusibili lato CC sul lato PCS nonché il BMS di terzo livello.

La differenza tra i due metodi di integrazione si sta riducendo. Tuttavia, il vantaggio del sistema di accumulo dell’energia a stringa è molto più elevato rispetto al tipo centralizzato.
L'utilizzo effettivo della capacità (DOD) di un sistema di accumulo centralizzato è inferiore del 7,5% rispetto a quello di un sistema di accumulo di stringhe. Anche le stime della durata del ciclo sono inferiori del 10%.

Accoppiamento CC

Come mostrato nella figura seguente, la potenza CC dei moduli fotovoltaici viene immagazzinata in un banco di batterie, tramite un controller, e la rete può anche caricare la batteria tramite un convertitore CC-CA bidirezionale. Il punto di raccolta dell'energia è all'estremità della batteria CC:

Principio di funzionamento dell'accoppiamento CC:

Quando l'impianto fotovoltaico è in funzione, la batteria viene caricata tramite il regolatore MPPT; quando c'è una richiesta da parte del carico del consumatore, la batteria rilascerà la potenza e la corrente verrà impostata dal carico. Il sistema di accumulo è collegato alla rete, se il carico è piccolo e la batteria è carica, l'impianto fotovoltaico può fornire energia alla rete.

Quando la potenza del carico è maggiore della potenza FV, la rete e il FV possono fornire energia al carico contemporaneamente. Poiché né la potenza FV né la potenza di carico sono stabili, il bilanciamento dell'energia del sistema dipende dalla batteria.

Accoppiamento CA

La potenza DC proveniente dai moduli fotovoltaici viene convertita in potenza AC tramite l'inverter, che viene ceduta direttamente al carico o immessa in rete, che può anche essere caricata nella batteria tramite il convertitore bidirezionale DC-AC.

Il punto di convergenza energetica è all'estremità CA.

Il principio di funzionamento dell'accoppiamento CA: contiene un sistema di alimentazione fotovoltaico e un sistema di alimentazione a batteria.

L'impianto fotovoltaico è costituito da un campo fotovoltaico e da un inverter connesso alla rete; il sistema di batterie è costituito da un banco batterie e da un inverter bidirezionale.

Questi due sistemi possono funzionare in modo indipendente senza interferire tra loro, oppure possono essere separati dalla rete per formare un sistema di micro-rete.

Tra i casi attualmente installati, l'accumulo di energia lato utente tramite programmi di accoppiamento lato CA modulari di tipo stringa è diventato una tendenza, occupando oltre l'80% della quota di mercato. Questo programma è a basso costo, flessibile nella configurazione, ad alta sicurezza, adatto per centrali elettriche di accumulo di energia industriali e commerciali e off-grid, mentre il programma centralizzato di accoppiamento lato CC, cablaggio semplice, stabilità del sistema, sono adatti per piccole e medie imprese indipendenti centrali elettriche.