Rota de solução técnica para armazenamento de energia do lado do usuário

O que é armazenamento de energia do lado do usuário?

A principal parte do armazenamento de energia do lado do consumidor são os usuários de energia, incluindo principalmente usuários industriais e comerciais e usuários domésticos. O desenvolvimento do armazenamento de energia do lado do cliente ajuda a economizar custos de eletricidade e a garantir a estabilidade do consumo de eletricidade.

Armazenamento doméstico de energia

Armazenamento de energia doméstico (armazenamento doméstico) refere-se ao sistema de armazenamento de energia utilizado pelos utilizadores domésticos. Geralmente é instalado em combinação com um sistema fotovoltaico (PV) doméstico para fornecer eletricidade à residência.

O princípio de funcionamento é priorizar a geração de energia fotovoltaica para cargas locais durante o dia, com o excesso de energia armazenado na bateria e opcionalmente conectado à rede caso ainda haja excedente de energia; À noite, quando o sistema fotovoltaico não está em operação, a bateria é descarregada para uso em carga local.

Os sistemas domésticos de armazenamento de energia podem melhorar o grau de autogeração e autouso de energia fotovoltaica doméstica, reduzir o gasto de eletricidade do usuário e garantir a estabilidade do consumo de eletricidade do usuário em condições climáticas extremas e outras circunstâncias.

Para os elevados preços da electricidade, as diferenças de preços de pico e vale, ou a rede eléctrica em áreas antigas, a aquisição de sistemas de armazenamento doméstico tem uma melhor economia, os utilizadores domésticos têm a motivação para adquirir sistemas de armazenamento doméstico.

O núcleo do sistema doméstico de armazenamento de energia é uma bateria recarregável de armazenamento de energia, geralmente baseada em íon de lítio ou baterias de chumbo-ácido, controladas por um computador, em coordenação com outro hardware e software inteligente para realizar o ciclo de carga e descarga. Os sistemas domésticos de armazenamento de energia geralmente podem ser combinados com a geração distribuída de energia fotovoltaica para formar um sistema doméstico de armazenamento óptico.

Tipos de produtos de armazenamento de energia

Estruturalmente, os produtos de armazenamento de energia são contêineres ou cabines pré-fabricadas, gabinetes externos ou gabinetes internos;
De acordo com o método de resfriamento, existem resfriados a ar e resfriados a líquido;
Classificados por estrutura elétrica, existem os tipos centralizado e string;
De acordo com a classificação dos sistemas de armazenamento de energia, existem dois tipos: equipamento e tipo split de bateria e equipamento e tipo integrado de bateria; de acordo com o nível de tensão, existem dois tipos: sistema 1000V e sistema 1500V;
Classificados de acordo com o ponto de pooling de energia, existem dois tipos de acoplamento DC e acoplamento AC.
Produtos de armazenamento de energia de grande/médio porte, atualmente na forma de contêiner ou estrutura de cabine pré-fabricada, geralmente usados ​​no lado da fonte de alimentação e no lado da rede, uma pequena parte da aplicação no lado do usuário, o modo de resfriamento do ar- resfriado gradualmente transitou para o resfriado a líquido, a estrutura elétrica é do tipo centralizado é principalmente, o armazenamento de string também é gradualmente unido, a tensão é gradualmente para 1500V, principalmente na forma de acoplamento CA.

O modelo de receita de armazenamento de energia do lado do usuário industrial e comercial é a arbitragem de pico e vale, cheia de descarga total; quanto mais cobranças e descargas, maior será a receita; quanto maior a eficiência de conversão de energia, menor será a perda e maior será a receita. Portanto, o equipamento do sistema de armazenamento de energia do lado do usuário com sistema integrado de armazenamento de energia controlado por cluster de string do que o rendimento do sistema integrado de armazenamento de energia centralizado é maior.

Tipo de controle de cluster de string sistema de armazenamento de energia cada cluster de taxa de utilização efetiva de energia é alto, sem efeito de prancha curta; sem conexão paralela entre clusters, sem corrente circulante, alta eficiência de conversão de energia.

Pequenos armários de armazenamento de energia distribuídos devido ao layout descentralizado, considerando a manutenção de elevados custos de pós-venda; demanda por pequeno volume de compras, de modo que os dispositivos relevantes e o preço unitário do sistema geral sejam mais altos.

Sistema de armazenamento de energia integrado AC/DC tudo-em-um. Um cluster de baterias é acoplado a um PCS, com gerenciamento controlado por cluster.

Alta utilização eficaz da energia da bateria, sem corrente de loop paralelo entre clusters, unidade conversora DC/AC de estágio único, alta eficiência de conversão de energia.
A máquina do módulo string não contém interruptores e fusíveis CC e disjuntores CA. Coloque na integração externa, configuração flexível destes dispositivos de proteção de acordo com os requisitos técnicos.

O lado CA do PCS está equipado com disjuntores de derivação (opcional) e disjuntores principais (obrigatórios). Comparado a um sistema centralizado de armazenamento de energia, o lado CC omite o gabinete de convergência CC e os interruptores e fusíveis do lado CC no lado PCS, bem como o BMS de terceiro nível.

A diferença entre os dois métodos de integração está diminuindo. No entanto, o benefício do sistema de armazenamento de energia em string é muito maior do que o tipo centralizado.
A utilização efetiva da capacidade (DOD) de um sistema de armazenamento centralizado é 7,5% menor do que a de um sistema de armazenamento em string. As estimativas de ciclo de vida também são 10% mais baixas.

Acoplamento CC

Conforme mostrado na figura abaixo, a energia CC dos módulos fotovoltaicos é armazenada em um banco de baterias, por meio de um controlador, e a rede também pode carregar a bateria por meio de um conversor CC-CA bidirecional. O ponto de acumulação de energia está na extremidade da bateria DC:

Princípio de funcionamento do acoplamento DC:

Quando o sistema fotovoltaico está funcionando, a bateria é carregada através do controlador MPPT; quando há demanda da carga do consumidor, a bateria libera energia e a corrente é definida pela carga. O sistema de armazenamento está conectado à rede, se a carga for pequena e a bateria estiver cheia, o sistema fotovoltaico pode fornecer energia à rede.

Quando a potência da carga é maior que a potência fotovoltaica, a rede e o fotovoltaico podem fornecer energia à carga ao mesmo tempo. Como nem a potência fotovoltaica nem a potência da carga são estáveis, depende da bateria para equilibrar a energia do sistema.

Acoplamento CA

A energia CC dos módulos fotovoltaicos é convertida em energia CA através do inversor, que é fornecida diretamente à carga ou alimentada na rede, que também pode ser carregada na bateria através do conversor bidirecional CC-CA bidirecional.

O ponto de convergência de energia está na extremidade AC.

O princípio de funcionamento do acoplamento AC: ele contém um sistema de fonte de alimentação fotovoltaica e um sistema de fonte de alimentação de bateria.

O sistema fotovoltaico consiste em um conjunto fotovoltaico e um inversor conectado à rede; o sistema de baterias consiste em um banco de baterias e um inversor bidirecional.

Esses dois sistemas podem operar de forma independente, sem interferir um no outro, ou podem ser separados da rede para formar um sistema de microrrede.

Dos casos atualmente instalados, o armazenamento de energia do lado do usuário usando programas modulares de acoplamento do lado CA do tipo string tornou-se uma tendência, ocupando mais de 80% da participação de mercado. Este programa é de baixo custo, configuração flexível, alta segurança, adequado para estações de energia industriais e comerciais e de armazenamento de energia fora da rede, enquanto o programa centralizado de acoplamento lateral DC, fiação simples, estabilidade do sistema, são adequados para pequenas e médias empresas independentes centrais eléctricas.