เส้นทางโซลูชันทางเทคนิคสำหรับการจัดเก็บพลังงานฝั่งผู้ใช้

การจัดเก็บพลังงานฝั่งผู้ใช้คืออะไร?

พื้นที่จัดเก็บพลังงานฝั่งผู้บริโภคหลักคือผู้ใช้ไฟฟ้า ซึ่งส่วนใหญ่รวมถึงผู้ใช้ในภาคอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์ และผู้ใช้ในครัวเรือน การพัฒนาระบบกักเก็บพลังงานฝั่งลูกค้าช่วยประหยัดค่าไฟฟ้าและทำให้การใช้ไฟฟ้ามีเสถียรภาพ

การจัดเก็บพลังงานในครัวเรือน

การจัดเก็บพลังงานในครัวเรือน (ที่เก็บข้อมูลในครัวเรือน) หมายถึง ระบบกักเก็บพลังงานที่ใช้สำหรับผู้ใช้ในครัวเรือน โดยปกติจะติดตั้งร่วมกับระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ในครัวเรือน (PV) เพื่อจ่ายไฟฟ้าให้กับครัวเรือน

หลักการทำงานคือจัดลำดับความสำคัญของการผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับโหลดในท้องถิ่นในระหว่างวัน โดยพลังงานส่วนเกินจะถูกเก็บไว้ในแบตเตอรี่และอาจเชื่อมต่อกับโครงข่ายหากยังมีพลังงานเหลืออยู่ ในเวลากลางคืน เมื่อระบบ PV ไม่ได้ทำงาน แบตเตอรี่จะถูกคายประจุเพื่อใช้งานเฉพาะที่

ระบบกักเก็บพลังงานในครัวเรือนสามารถปรับปรุงระดับการผลิตไฟฟ้าด้วยตนเองและการใช้งาน PV ในครัวเรือนด้วยตนเอง ลดค่าใช้จ่ายไฟฟ้าของผู้ใช้ และรับประกันความเสถียรของการใช้ไฟฟ้าของผู้ใช้ในสภาพอากาศที่รุนแรงและสถานการณ์อื่น ๆ

สำหรับราคาไฟฟ้าที่สูง ความแตกต่างของราคาสูงสุดและหุบเขา หรือโครงข่ายไฟฟ้าในพื้นที่เก่า การซื้อระบบจัดเก็บข้อมูลในครัวเรือนมีความประหยัดที่ดีกว่า ผู้ใช้ในครัวเรือนมีแรงจูงใจในการซื้อระบบจัดเก็บข้อมูลในครัวเรือน

แกนหลักของระบบจัดเก็บพลังงานในครัวเรือนคือแบตเตอรี่เก็บพลังงานแบบชาร์จไฟได้ ซึ่งโดยปกติจะใช้ ลิเธียมไอออน หรือแบตเตอรี่ตะกั่วกรดที่ควบคุมโดยคอมพิวเตอร์ โดยประสานงานกับฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์อัจฉริยะอื่นๆ เพื่อให้ทราบถึงวงจรการชาร์จและการคายประจุ โดยทั่วไประบบจัดเก็บพลังงานภายในบ้านสามารถใช้ร่วมกับการผลิตไฟฟ้าโซลาร์เซลล์แบบกระจายเพื่อสร้างระบบจัดเก็บพลังงานแสงในบ้านได้

ประเภทของผลิตภัณฑ์กักเก็บพลังงาน

โครงสร้างผลิตภัณฑ์จัดเก็บพลังงาน ได้แก่ ตู้คอนเทนเนอร์หรือห้องโดยสารสำเร็จรูป ตู้กลางแจ้ง หรือตู้ในอาคาร
ตามวิธีการทำความเย็นมีทั้งแบบระบายความร้อนด้วยอากาศและระบายความร้อนด้วยของเหลว
จำแนกตามโครงสร้างทางไฟฟ้า มีทั้งแบบรวมศูนย์ และแบบสตริง
ตามการจำแนกประเภทของระบบกักเก็บพลังงาน มีสองประเภท: อุปกรณ์และประเภทแยกแบตเตอรี่ และอุปกรณ์และประเภทรวมแบตเตอรี่ ตามระดับแรงดันไฟฟ้ามีสองประเภท: ระบบ 1000V และระบบ 1500V;
จำแนกตามจุดรวมพลังงาน มีข้อต่อ DC และข้อต่อ AC อยู่สองประเภท
ผลิตภัณฑ์กักเก็บพลังงานขนาดใหญ่/ขนาดกลาง ปัจจุบันเป็นแบบคอนเทนเนอร์หรือโครงสร้างห้องโดยสารสำเร็จรูป โดยทั่วไปใช้ในด้านแหล่งจ่ายไฟและด้านกริด ส่วนเล็กๆ ของการใช้งานในด้านผู้ใช้ โหมดทำความเย็นจากอากาศ ระบายความร้อนด้วยของเหลวค่อยๆ เปลี่ยนไปเป็นของเหลว โครงสร้างไฟฟ้าเป็นแบบรวมศูนย์เป็นส่วนใหญ่ การจัดเก็บสตริงจะค่อยๆ รวมเข้าด้วยกัน แรงดันไฟฟ้าจะค่อยๆ เป็น 1500V ส่วนใหญ่อยู่ในรูปแบบของข้อต่อ AC

รูปแบบรายได้จากการจัดเก็บพลังงานด้านอุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์ของผู้ใช้คือการเก็งกำไรสูงสุดและหุบเขาซึ่งเต็มไปด้วยการปลดปล่อยอย่างเต็มที่ ยิ่งชาร์จและคายประจุมากเท่าไหร่รายรับก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ยิ่งประสิทธิภาพการแปลงพลังงานสูงเท่าไร การสูญเสียก็จะน้อยลงเท่านั้น รายได้ก็จะมากขึ้นตามไปด้วย ดังนั้นอุปกรณ์ระบบจัดเก็บพลังงานด้านผู้ใช้ที่มีระบบบูรณาการการจัดเก็บพลังงานที่ควบคุมคลัสเตอร์แบบสตริงมากกว่าผลผลิตของระบบรวมการจัดเก็บพลังงานแบบรวมศูนย์จึงสูงกว่า

ประเภทการควบคุมคลัสเตอร์สตริง ระบบกักเก็บพลังงาน แต่ละกลุ่มของอัตราการใช้ประโยชน์อย่างมีประสิทธิภาพพลังงานสูงไม่มีผลกระทบกระดานสั้นบาร์เรล; ไม่มีการเชื่อมต่อแบบขนานระหว่างคลัสเตอร์ ไม่มีกระแสหมุนเวียน ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานสูง

กระจายตู้เก็บพลังงานขนาดเล็กเนื่องจากรูปแบบการกระจายอำนาจ โดยคำนึงถึงการบำรุงรักษาต้นทุนหลังการขายที่สูง ความต้องการซื้อปริมาณน้อย ดังนั้นอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องและราคาต่อหน่วยระบบโดยรวมจึงสูงขึ้น

ระบบคอนเทนเนอร์จัดเก็บพลังงาน AC/DC แบบครบวงจรในหนึ่งเดียว แบตเตอรี่หนึ่งคลัสเตอร์เชื่อมต่อกับพีซีหนึ่งเครื่อง ซึ่งเป็นการจัดการที่ควบคุมโดยคลัสเตอร์

การใช้พลังงานแบตเตอรี่อย่างมีประสิทธิภาพ ไม่มีกระแสลูปขนานระหว่างคลัสเตอร์ หน่วยแปลง DC/AC แบบขั้นตอนเดียว ประสิทธิภาพการแปลงพลังงานสูง
เครื่องโมดูลสตริงไม่มีสวิตช์ DC และฟิวส์ และเบรกเกอร์วงจรไฟฟ้ากระแสสลับ บูรณาการภายนอก การกำหนดค่าที่ยืดหยุ่นของอุปกรณ์ป้องกันเหล่านี้ตามข้อกำหนดทางเทคนิค

ด้านไฟฟ้ากระแสสลับของ PCS มีการติดตั้งเบรกเกอร์วงจรย่อย (อุปกรณ์เสริม) และเซอร์กิตเบรกเกอร์หลัก (จำเป็น) เมื่อเปรียบเทียบกับระบบจัดเก็บพลังงานแบบรวมศูนย์ ฝั่ง DC จะละเว้นตู้คอนเวอร์เจนซ์ DC และสวิตช์และฟิวส์ฝั่ง DC ที่ฝั่ง PCS รวมถึง BMS ระดับที่สาม

ความแตกต่างระหว่างวิธีการบูรณาการทั้งสองวิธีกำลังลดลง อย่างไรก็ตาม ประโยชน์ของระบบจัดเก็บพลังงานแบบสตริงนั้นสูงกว่าแบบรวมศูนย์มาก
การใช้ความจุอย่างมีประสิทธิผล (DOD) ของระบบจัดเก็บข้อมูลแบบรวมศูนย์นั้นต่ำกว่าระบบจัดเก็บข้อมูลแบบสตริงถึง 7.5% การประมาณอายุการใช้งานของวงจรก็ลดลง 10% เช่นกัน

ข้อต่อ DC

ดังที่แสดงในภาพด้านล่าง กำลังไฟ DC จากโมดูล PV จะถูกจัดเก็บไว้ในแบตเตอรีผ่านตัวควบคุม และกริดยังสามารถชาร์จแบตเตอรี่ผ่านตัวแปลง DC-AC แบบสองทิศทางได้อีกด้วย จุดรวมพลังงานอยู่ที่ปลายแบตเตอรี่ DC:

หลักการทำงานของข้อต่อ DC:

เมื่อระบบ PV ทำงาน แบตเตอรี่จะถูกชาร์จผ่านตัวควบคุม MPPT เมื่อมีความต้องการจากโหลดของผู้บริโภค แบตเตอรี่จะปล่อยพลังงาน และกระแสไฟฟ้าจะถูกกำหนดโดยโหลด ระบบจัดเก็บข้อมูลเชื่อมต่อกับกริด หากโหลดน้อยและแบตเตอรี่เต็ม ระบบ PV ก็สามารถจ่ายพลังงานให้กับกริดได้

เมื่อกำลังโหลดมากกว่ากำลัง PV กริดและ PV สามารถจ่ายพลังงานให้กับโหลดได้ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากทั้งกำลัง PV และกำลังโหลดไม่เสถียร จึงขึ้นอยู่กับแบตเตอรี่เพื่อสร้างสมดุลพลังงานของระบบ

ข้อต่อเอซี

พลังงานไฟฟ้ากระแสตรงจากโมดูล PV จะถูกแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสสลับผ่านอินเวอร์เตอร์ ซึ่งจ่ายให้กับโหลดโดยตรงหรือป้อนเข้าโครงข่ายไฟฟ้า ซึ่งสามารถชาร์จเข้าแบตเตอรี่ผ่านตัวแปลงไฟฟ้าสองทิศทาง DC-AC แบบสองทิศทางได้

จุดบรรจบพลังงานอยู่ที่ปลายไฟฟ้ากระแสสลับ

หลักการทำงานของข้อต่อ AC: ประกอบด้วยระบบจ่ายไฟ PV และระบบจ่ายไฟแบตเตอรี่

ระบบไฟฟ้าโซลาร์เซลล์ประกอบด้วยแผงเซลล์แสงอาทิตย์และอินเวอร์เตอร์ที่เชื่อมต่อกับกริด ระบบแบตเตอรี่ประกอบด้วยแบตเตอรีแบงค์และอินเวอร์เตอร์แบบสองทิศทาง

ทั้งสองระบบนี้สามารถทำงานแยกกันโดยไม่รบกวนซึ่งกันและกัน หรือสามารถแยกออกจากกริดเพื่อสร้างระบบไมโครกริดได้

จากกรณีที่ติดตั้งอยู่ในปัจจุบัน การจัดเก็บพลังงานฝั่งผู้ใช้โดยใช้โปรแกรมเชื่อมต่อฝั่ง AC แบบโมดูลาร์ ประเภทสตริง ได้กลายเป็นเทรนด์ โดยครองส่วนแบ่งตลาดมากกว่า 80% โปรแกรมนี้ต้นทุนต่ำ มีความยืดหยุ่นในการกำหนดค่า มีความปลอดภัยสูง เหมาะสำหรับโรงไฟฟ้าเก็บพลังงานอุตสาหกรรมและพาณิชยกรรมนอกกริด ในขณะที่โปรแกรมรวมศูนย์ข้อต่อด้าน DC การเดินสายไฟที่เรียบง่าย ความเสถียรของระบบ เหมาะสำหรับระบบอิสระขนาดเล็กและขนาดกลาง สถานีไฟฟ้า