Существующие системы накопления энергии в основном делятся на пять категорий: механическое накопление энергии, электрическое накопление энергии, электрохимическое накопление энергии, тепловое накопление энергии и химическое накопление энергии. Аккумуляторные батареи используются не только для накопления энергии в фотоэлектрических системах, и форма накопления энергии в фотоэлектрических системах не ограничивается только аккумуляторными батареями. Поскольку нынешнее соотношение распределения и накопления энергии в Китае, а также протяжённость линий распределения и накопления энергии всё ещё остаются низкими, темпы роста рынка накопления энергии будут иметь гораздо более высокий потенциал, чем новые установленные мощности фотоэлектрических систем.
Архитектура системы генерации и хранения энергии с подключением к сети фотоэлектрических установок
Как правило, система накопления энергии (система) используется в основном для генерации фотоэлектрической энергии, подключенной к сети. Вся система представляет собой систему генерации электроэнергии, включающую массив фотоэлектрических модулей, контроллер фотоэлектрических модулей, аккумуляторную батарею, систему управления аккумуляторными батареями (BMS), инвертор и соответствующую систему управления и планирования работы электростанции накопления энергии и т. д.
(1) Массив фотоэлектрических модулей преобразует энергию света в электричество, используя фотоэлектрический эффект солнечных панелей, затем заряжает литиевый аккумулятор и преобразует постоянный ток в переменный ток для нагрузки через инвертор.
(2) Интеллектуальный контроллер постоянно переключает и регулирует рабочее состояние аккумуляторной батареи в соответствии с изменениями интенсивности солнечного света и нагрузки: с одной стороны, скорректированная электроэнергия напрямую направляется на нагрузку постоянного или переменного тока. С другой стороны, избыток энергии направляется в аккумуляторную батарею. Когда выработка электроэнергии не может удовлетворить потребности нагрузки, контроллер направляет энергию аккумуляторной батареи на нагрузку, что обеспечивает непрерывность и стабильность работы всей системы.
(3) Система инверторов, подключенных к сети, состоит из нескольких инверторов, которые преобразуют постоянный ток от батареи в стандартный ток электросети напряжением 380 В и подключают его к сети низкого напряжения со стороны пользователя или отправляют в сеть высокого напряжения через повышающий трансформатор.
(4) Литиевый аккумулятор выполняет две основные функции в системе: регулировку энергопотребления и балансировку нагрузки. Он преобразует электрическую энергию, вырабатываемую фотоэлектрической системой, в химическую энергию и накапливает её для использования в случае недостатка электроэнергии.
Режимы работы накопителя энергии делятся на четыре режима: зарядка от сети, зарядка вне сети, независимая разрядка вне сети и вспомогательная разрядка вне сети, в соответствии с различными режимами работы фотоэлектрической системы генерации электроэнергии.
Режим 1: Режим зарядки с подключением к сети. В режиме работы с подключением к сети, когда ёмкости аккумулятора недостаточно, он заряжается через сеть, обеспечивая резерв энергии для автономного режима работы фотоэлектрической системы.
Режим 2: режим автономной зарядки. В режиме автономной работы, когда ёмкости аккумулятора недостаточно, а фотоэлектрическая установка вырабатывает избыточную энергию, аккумулятор заряжается и контролируется.
Режим 3: режим автономной разрядки. В режиме автономной работы, когда солнечной электростанции не хватает энергии для поддержания напряжения и частоты, и она прекращает работу, аккумуляторная батарея обеспечивает необходимую мощность для нагрузки и поддерживает напряжение и частоту на шине переменного тока солнечной электростанции.
Режим 4: режим вспомогательной разрядки в автономном режиме. В режиме автономной работы выходная мощность фотоэлектрической установки недостаточна для удовлетворения потребностей нагрузки в электроэнергии, но может обеспечить стабильное напряжение и частоту шины переменного тока, после чего аккумуляторная батарея осуществляет вспомогательную разрядку для поддержания энергетического баланса системы.
Применение технологии накопления энергии в сетевых фотоэлектрических системах генерации энергии
Применение в условиях пиковой нагрузки
Сетевые генераторы электроэнергии должны использовать передовые технологии обработки и передовые технические процессы обработки для снижения нагрузки на энергосистему в часы пик. При этом ответственный персонал должен органично координировать работу различных типов технологий накопления энергии.
И вносите соответствующие коррективы в соответствии с их потребностями. Накапливайте большое количество энергии при низкой нагрузке и высвобождайте концентрированную накопленную энергию при максимальной нагрузке, обеспечивая безопасность и стабильность работы системы за счет эффективного разряда источника питания нагрузки.
Применение в микросетях
В процессе развития сетей передачи и распределения электроэнергии основным режимом развития является подключение к микросетям. Научная интеграция соответствующих технологий обработки данных в сети позволяет повысить общую эффективность работы системы и внедрить режим работы по принципу разделения на отдельные подсистемы, который органично разделяет микросетевую систему и систему, а также разделяет и обрабатывает операционную архитектуру каждой подсистемы. Режим конфигурации системы накопления энергии. Основными режимами конфигурации системы накопления энергии в фотоэлектрических электростанциях являются система накопления энергии на стороне постоянного тока и система накопления энергии на стороне переменного тока.
Накопление энергии на стороне постоянного тока
Установленная в системах постоянного тока, таких как фотоэлектрические генераторы, комбинированная фотоэлектрическая матрица подключается и регулируется в секции постоянного тока инвертора.
Преимущества:
Высокая эффективность системы: выработка электроэнергии на электростанции может распределяться внутри фотоэлектрической установки, что позволяет добиться бесперебойного соединения.
Хорошее качество выходной мощности и очень малые колебания выходного сигнала.
Это может значительно улучшить плавность, стабильность и регулировку выходной мощности фотоэлектрических установок.
Недостатки:
Используемый инвертор требует специальной конструкции и не подходит для модернизации большинства установленных фотоэлектрических электростанций.
Отсутствие функции внутреннего распределения мощности крупной электростанции.
Накопление энергии на стороне переменного тока
Использование отдельного контроллера заряда/разряда и инвертора для зарядки или преобразования аккумулятора фактически представляет собой внешнее устройство хранения энергии для существующей фотоэлектрической энергосистемы.
Преимущества:
Устранена проблема, заключающаяся в том, что система накопления энергии на стороне постоянного тока не может осуществлять унифицированное планирование избыточной мощности. Точка зарядки и разрядки системы полностью контролируется интеллектуальной системой управления или диспетчеризацией сети. Она позволяет не только концентрировать избыточную мощность на всей станции для быстрой и эффективной зарядки системы накопления энергии, но и планировать дешевую избыточную мощность из сети за пределами станции, что более удобно и эффективно для работы системы.
Его можно реализовать не только на новой электростанции, но и на уже построенной электростанции, можно легко модифицировать и дополнительно строить, при этом структура схемы понятна, а поле генерации электроэнергии и поле накопления энергии можно построить в отдельных местах, с меньшей прямой взаимосвязью друг с другом, что удобно для контроля эксплуатации и обслуживания.
Недостатки:
Поскольку производство электроэнергии и ее хранение независимы друг от друга, для их координации и контроля требуется дополнительный набор специальных интеллектуальных систем управления и планирования, что увеличивает стоимость.
Применение технологии накопления энергии для фотоэлектрических систем генерации энергии
В конфигурации фотоэлектрической электростанции накопление энергии осуществляется главным образом для обеспечения нового потребления энергии, вспомогательной реализации регулирования частоты и других услуг. Кроме того, электростанции, аккумулирующие энергию, могут участвовать в регулировании пиковых нагрузок и частоты, а также в других операциях на рынке электроэнергии для получения части дохода.
(1) Решение проблемы отказа от света.
Волатильность мощности фотоэлектрической генерации, особенно в некоторых отдаленных районах, сеть часто не в состоянии полностью потребить ветровую энергию и фотоэлектрическую энергию, ситуация, применение технологии накопления энергии может сократить или избежать отказа от света.
Установка системы накопления энергии на стороне электростанции возобновляемой энергии, как только система эксплуатации энергосистемы оказывается в состоянии пикового дефицита мощности или ненормальных условий канала передачи, некоторые условия выработки электроэнергии подвергаются влиянию внешних объективных факторов окружающей среды, фактические условия выработки электроэнергии будут ограничены, в фактическом процессе выработки электроэнергии качество электроэнергии и эксплуатационный эффект, выдаваемые областью выработки электроэнергии, не могут достичь предварительно установленных требований.
（2）Повышение качества электроэнергии.
В процессе передачи электроэнергии различными возобновляемыми источниками энергии эффект генерации энергии ветра и других возобновляемых источников энергии будет казаться нестабильным, и руководящий персонал отдела генерации электроэнергии должен принять уникальную технологию обработки строительства, провести всестороннее обследование внутренней структуры энергосистемы и удельной мощности генерации электроэнергии и сформулировать идеальный план проектирования генерации электроэнергии на основе тщательного анализа распределения электроэнергии.
Для эффективного устранения дефицита мощности энергосистемы, для эффективного устранения дефицита пикового давления и мощности системы генерации электроэнергии, а также для повышения эффективности использования возобновляемых источников энергии в энергосистеме, размещение накопителей энергии большей емкости на централизованных объектах генерации возобновляемой энергии, основанное на прогнозировании мощности объекта и графике зарядки и разрядки накопителей, позволяет совместному производству электроэнергии на объекте и накопителе отслеживать план генерации, плавно вырабатывать электроэнергию, выполнять требования по подключению к сети и повышать удобство использования возобновляемых источников энергии в сети.
Роль системы накопления энергии в фотоэлектрической электростанции в основном отражается в следующих аспектах.
(1) Обеспечение стабильности системы. В системе фотоэлектрической электростанции кривая выходной мощности фотоэлектрической установки и кривая нагрузки существенно различаются, а также наблюдаются непредсказуемые колебания. Благодаря системе накопления энергии и буферизации, система может работать на стабильном уровне выходной мощности даже в случае резких колебаний нагрузки.
(2) Резервное питание. Система накопления энергии может выполнять резервную и переходную функцию, когда фотоэлектрические системы не могут работать в штатном режиме, например, ночью или в дождливые дни. Когда массив аккумуляторных батарей не может генерировать электроэнергию, система накопления энергии выполняет резервную и переходную функцию, а её ёмкость зависит от нагрузки.
(3) Повышение качества и надежности электроснабжения. Система накопления энергии также может предотвратить скачки напряжения нагрузки, падения напряжения и другие внешние помехи, вызванные колебаниями в электросети. Использование достаточно мощной системы накопления энергии может гарантировать качество и надежность выработки электроэнергии.
Развитие новых направлений энергетики в части накопления энергии направлено не только на развитие новых потребностей в энергии и эффективном потреблении, но и на обеспечение безопасной и стабильной работы будущих энергосетей, что является неизбежным и осуществимым.
На системном уровне крупные независимые электростанции с накопителями энергии способны эффективнее достигать вышеуказанных целей, стандартизированные строительные стандарты повышают надежность системы, а унифицированное управление графиками работы сети способствует расширению потребления энергии и ускорению развития новых бизнес-моделей в сфере накопления энергии. Бизнес-модель «совместного накопления энергии» может способствовать максимизации экономических и социальных преимуществ проектов в области освещения и накопления энергии.
Boland Renewable Energy Co.,LTD Как интегрированная новая энергетическая компания, предоставляющая вам высококачественные интегрированные решения в области ветроэнергетики, солнечной энергетики и систем хранения энергии. Boland теперь является дочерней компанией CRRC и отвечает за зарубежное расширение бизнеса CRRC в области ветроэнергетики и солнечной энергетики. У нас относительно полная внутренняя цепочка поставок, сервисная сеть и превосходное качество продукции и технологий.
Boland Обеспечить EPC электростанции, инвестиции и приобретение электростанции.
Пожалуйста, не стесняйтесь обращаться к нам, если вам нужна техническая поддержка. Приветствуем наше сотрудничество!
Моя электронная почта: marketing@boland-hydroturbine.com
Вашингтон: +8613923745989
