Ścieżka rozwiązań technicznych w zakresie magazynowania energii po stronie użytkownika

Co to jest magazynowanie energii po stronie użytkownika?

Główną część magazynów energii po stronie konsumenta stanowią odbiorcy energii, w tym głównie użytkownicy przemysłowi i komercyjni oraz użytkownicy domowi. Rozwój magazynów energii po stronie klienta pozwala zaoszczędzić koszty energii elektrycznej i zapewnić stabilność zużycia energii elektrycznej.

Magazynowanie energii w gospodarstwie domowym

Magazynowanie energii w gospodarstwie domowym (magazynowanie w gospodarstwie domowym) odnosi się do systemu magazynowania energii wykorzystywanego przez użytkowników domowych. Zwykle instaluje się go w połączeniu z domowym systemem fotowoltaicznym (PV) w celu dostarczania energii elektrycznej do gospodarstwa domowego.

Zasada działania polega na priorytetowym wytwarzaniu energii fotowoltaicznej dla lokalnych odbiorów w ciągu dnia, z nadwyżką energii magazynowaną w akumulatorze i opcjonalnie podłączaną do sieci, jeśli nadal będzie nadwyżka mocy; W nocy, gdy system fotowoltaiczny nie pracuje, akumulator jest rozładowywany w celu wykorzystania lokalnego obciążenia.

Domowe systemy magazynowania energii mogą poprawić stopień własnej produkcji i własnego wykorzystania domowych ogniw fotowoltaicznych, zmniejszyć wydatki użytkownika na energię elektryczną i zagwarantować stabilność zużycia energii elektrycznej przez użytkownika w ekstremalnych warunkach pogodowych i innych okolicznościach.

W przypadku wysokich cen energii elektrycznej, różnic cen w szczytach i dolinach lub sieci energetycznej na starych obszarach, nabycie domowych systemów magazynowania jest bardziej opłacalne, a użytkownicy w gospodarstwach domowych mają motywację do zakupu domowych systemów magazynowania.

Rdzeniem domowego systemu magazynowania energii jest akumulator, zwykle oparty na akumulatorze litowo-jonowy lub akumulatory kwasowo-ołowiowe, sterowane komputerowo, w koordynacji z innym inteligentnym sprzętem i oprogramowaniem w celu realizacji cyklu ładowania i rozładowywania. Domowe systemy magazynowania energii można zwykle połączyć z rozproszonym wytwarzaniem energii fotowoltaicznej, tworząc domowy optyczny system magazynowania.

Rodzaje produktów magazynowania energii

Strukturalnie produktami magazynowania energii są kontenery lub prefabrykowane kabiny, szafy zewnętrzne lub szafy wewnętrzne;
Zgodnie z metodą chłodzenia, są chłodzone powietrzem i chłodzone cieczą;
Klasyfikowane według struktury elektrycznej, istnieją typy scentralizowane i sznurkowe;
Zgodnie z klasyfikacją systemów magazynowania energii wyróżnia się dwa typy: typu rozdzielonego sprzętowo-akumulatorowo oraz typu sprzętowo-akumulatorowego zintegrowanego; w zależności od poziomu napięcia istnieją dwa typy: system 1000 V i system 1500 V;
Klasyfikowane według punktu gromadzenia energii, istnieją dwa typy sprzężenia prądu stałego i sprzężenia prądu przemiennego.
Duże/średnie produkty do magazynowania energii, obecnie w postaci kontenerów lub prefabrykowanych konstrukcji kabinowych, powszechnie stosowane po stronie zasilania i po stronie sieci, niewielka część zastosowań po stronie użytkownika, tryb chłodzenia z powietrza chłodzony stopniowo przechodzi w chłodzony cieczą, struktura elektryczna jest głównie typu scentralizowanego, magazynowanie sznurkowe jest również stopniowo łączone, napięcie stopniowo osiąga 1500 V, głównie w postaci sprzężenia prądu przemiennego.

Model przychodów z magazynowania energii po stronie użytkownika przemysłowego i komercyjnego to arbitraż szczytowy i dolinowy, przy pełnym całkowitym rozładowaniu; im więcej ładowań i rozładowań, tym większy dochód; im wyższa efektywność konwersji energii, tym mniejsza strata, tym większy dochód. Zatem wydajność urządzeń systemu magazynowania energii po stronie użytkownika ze zintegrowanym systemem magazynowania energii sterowanym za pomocą klastra strunowego jest wyższa niż w przypadku zintegrowanego systemu scentralizowanego magazynowania energii.

Typ kontroli klastra ciągów system magazynowania energii każdy klaster efektywnego wykorzystania mocy jest wysoki, bez efektu krótkiej deski beczkowej; brak połączenia równoległego pomiędzy klastrami, brak prądu cyrkulacyjnego, wysoka sprawność konwersji energii.

Rozproszone małe szafy do magazynowania energii dzięki zdecentralizowanemu układowi, z uwzględnieniem utrzymania wysokich kosztów posprzedażowych; popyt na mały wolumen zakupów, więc odpowiednie urządzenia i ogólna cena jednostki systemowej będą wyższe.

Kompleksowy, zintegrowany system magazynowania energii AC/DC. Jeden klaster akumulatorów jest podłączony do jednego komputera PC, co umożliwia zarządzanie kontrolowane przez klastry.

Wysokie efektywne wykorzystanie mocy akumulatora, brak prądu w pętli równoległej między klastrami, jednostopniowa przetwornica DC/AC, wysoka wydajność konwersji energii.
Maszyna z modułem szeregowym nie zawiera przełączników i bezpieczników prądu stałego ani wyłączników automatycznych prądu przemiennego. Wprowadź integrację zewnętrzną, elastyczną konfigurację tych urządzeń zabezpieczających zgodnie z wymaganiami technicznymi.

Strona AC PCS jest wyposażona w wyłączniki odgałęzione (opcjonalnie) i wyłączniki główne (obowiązkowe). W porównaniu do scentralizowanego systemu magazynowania energii, strona prądu stałego pomija szafę konwergencji prądu stałego oraz przełączniki i bezpieczniki po stronie prądu stałego po stronie PCS, a także BMS trzeciego poziomu.

Różnica pomiędzy obydwoma metodami integracji maleje. Jednak korzyści z systemów magazynowania energii w postaci łańcuchów są znacznie większe niż w przypadku systemów scentralizowanych.
Efektywne wykorzystanie pojemności (DOD) scentralizowanego systemu przechowywania jest o 7,5% niższe niż w przypadku ciągowego systemu przechowywania. Szacunkowy cykl życia jest również o 10% niższy.

Złącze prądu stałego

Jak pokazano na poniższym rysunku, prąd stały z modułów fotowoltaicznych jest magazynowany w zestawie akumulatorów za pośrednictwem sterownika, a sieć może również ładować akumulator za pomocą dwukierunkowego konwertera DC-AC. Punkt gromadzenia energii znajduje się na końcu akumulatora prądu stałego:

Zasada działania sprzęgła DC:

Kiedy system fotowoltaiczny działa, akumulator jest ładowany przez kontroler MPPT; gdy wystąpi zapotrzebowanie ze strony obciążenia odbiorczego, akumulator zwolni moc, a prąd będzie ustalany na podstawie obciążenia. System magazynowania jest podłączony do sieci, jeśli obciążenie jest małe, a akumulator jest pełny, system fotowoltaiczny może dostarczać energię do sieci.

Gdy moc obciążenia jest większa niż moc fotowoltaiki, sieć i fotowoltaika mogą jednocześnie dostarczać energię do obciążenia. Ponieważ ani moc fotowoltaiczna, ani moc obciążenia nie są stabilne, zrównoważenie energii systemu zależy od akumulatora.

Złącze AC

Energia prądu stałego z modułów fotowoltaicznych jest przetwarzana na prąd przemienny za pośrednictwem falownika, który jest podawany bezpośrednio do obciążenia lub wprowadzany do sieci, która może być również ładowana do akumulatora poprzez dwukierunkową dwukierunkową przetwornicę DC-AC.

Punkt zbieżności energii znajduje się na końcu prądu przemiennego.

Zasada działania sprzęgła AC: zawiera system zasilania PV i system zasilania akumulatorowego.

System fotowoltaiczny składa się z układu fotowoltaicznego i falownika podłączonego do sieci; system akumulatorów składa się z zestawu akumulatorów i dwukierunkowego falownika.

Te dwa systemy mogą działać niezależnie, nie zakłócając się nawzajem, lub można je oddzielić od sieci, tworząc system mikrosieci.

Z obecnie zainstalowanych przypadków magazynowanie energii po stronie użytkownika za pomocą modułowych programów sprzęgających po stronie prądu przemiennego typu string stało się trendem, zajmującym ponad 80% udziału w rynku. Program ten jest tani, elastyczny w konfiguracji, zapewnia wysoki poziom bezpieczeństwa, nadaje się do przemysłowych i komercyjnych elektrowni magazynujących energię poza siecią, podczas gdy scentralizowany program sprzęgania strony prądu stałego, proste okablowanie, stabilność systemu, są odpowiednie dla małych i średnich niezależnych elektrownie.