Зараз у энергетычнай прамысловасці найбольш папулярным з'яўляецца назапашванне энергіі.
Больш за дзясятак правінцый, у тым ліку Шаньдун, Шаньсі, Сіньцзян, Унутраная Манголія, Аньхой і Тыбет, выдалі дакументы, якія патрабуюць, каб сонечныя і ветраныя электрастанцыі былі абсталяваны сістэмамі назапашвання энергіі.
Нягледзячы на тое, што энергетычная галіна даўно прызнала, што «назапашванне энергіі — гэта эфектыўнае рашэнне праблемы перарывістасці і валацільнасці сонечнай і ветравой энергіі, якое спрыяе выкарыстанню энергіі і памяншае яе абмежаванні». Значнае зніжэнне цэн робіць гэтую перавагу больш прыкметнай, але з-за абмежаванняў у тэхналогіях і выдатках, якія прывялі да гэтага, ад яе «пазбягалі». Сёння афіцыйны калектыўны выбар нарэшце робіць назапашвальнікі энергіі ганарлівымі.
Але каб назапашванне энергіі завяршыла цудоўны пераход ад «вішанкі на торце» да «проста неабходнага рынку», яму спатрэбіцца не толькі больш выразная і моцная палітычная падтрымка, але і садзейнічанне развіццю індустрыі аптычных назапашвальнікаў з дапамогай тэхналогій і прадуктовых інавацый. Як найлепш спалучаць? Якія праблемы канвергенцыі? На ўсе гэтыя пытанні трэба знайсці адказы.
1. Якія тыповыя сцэнарыі сістэмы?
У цяперашні час на рынку ў асноўным прадстаўлены схемы.
Схема падключэння з боку пераменнага току адносіцца да фотаэлектрычных элементаў і назапашвання энергіі на баку пераменнага току. Сістэма назапашвання энергіі можа быць падключана да нізкавольтнага боку, а таксама можа быць падключана да шыны 10 кВ～35 кВ. Схема падыходзіць для буйных аптычных электрастанцый, цэнтралізаванай размяшчэння сістэм назапашвання энергіі, лёгкага кіравання эксплуатацыяй і дыспетчарства электрасеткі.
Схема падключэння на баку пастаяннага току азначае, што сістэма назапашвання энергіі падключана да боку пастаяннага току, пераўтварэнне энергіі паміж дзвюма сістэмамі патрабуе меншай колькасці злучэнняў, нізкіх страт энергіі і меншых інвестыцый у абсталяванне. У гэтым выпадку сонечнаму інвертару трэба будзе рэзерваваць інтэрфейс назапашвання энергіі.
2. Як дасягнуць інтэгравання 1 + 1 > 2?
Існуюць рашэнні для тэрмаядзернага зліцця, але дасягнуць эфекту 1 + 1 > 2 не так проста.
Тэхналогія аптычнага сінтэзу больш складаная. Сістэма інтэграцыі павінна забяспечваць бяспечную і стабільную працу фотаэлектрычных элементаў, назапашвальнікаў энергіі і электрасеткі, а таксама пераадольваць бар'еры паміж апаратным, праграмным і сістэмным узроўнямі.
У сістэмах аптычнага захоўвання дадзеных існуе мноства прылад, якім неабходна вырашыць праблему сумяшчальнасці інтэрфейсаў паміж апаратным і праграмным забеспячэннем. Абсталяванне часта пастаўляецца ад розных вытворцаў, што павялічвае выдаткі на праектаванне электрастанцый, закупку абсталявання, эксплуатацыю і абслугоўванне, і, самае галоўнае, інтэрфейсы сувязі паміж рознымі прыладамі адрозніваюцца, таму інтэгратарам неабходна ведаць розныя пратаколы і інтэрфейсы.
Такім чынам, аптычнае назапашванне энергіі з дапамогай сінтэзу не з'яўляецца простым фізічным спалучэннем фотаэлектрычнага абсталявання і абсталявання для назапашвання энергіі, а спадзяецца на тэхналогію глыбокага сінтэзу для дасягнення эфекту 1 + 1 > 2. Гэта вельмі моцна правярае трываласць інтэгратара.
3. Парушэнні інтэграцыі ў галіны ўзніклі з-за канкурэнцыі нізкіх цэн.
Сістэмная інтэграцыя з'яўляецца ключом да будаўніцтва аптычнай назапашвальнай станцыі, але ў галіне ўнутранай інтэграцыі існуе шмат праблем.
З аднаго боку, не так шмат прадпрыемстваў маюць інтэграваныя магчымасці аптычных сістэм захоўвання дадзеных. Незалежна ад таго, ці гэта канвергенцыя тэхналогій, ці канвергенцыя бізнес-мадэляў, захоўванне энергіі ў нашай краіне ўсё яшчэ знаходзіцца на ранніх стадыях прамысловага развіцця. Шмат прадпрыемстваў моцныя ў асобных галінах, такіх як сонечныя інвертары, акумулятары энергіі, PCS, EMS і г.д., але толькі нешматлікія кампаніі маюць інтэграваныя сістэмы аптычнага захоўвання дадзеных.
З іншага боку, таргі па нізкіх цэнах сталі ўсё больш жорсткімі, прадпрыемствы абмежаваныя нізкімі выдаткамі. У цяперашні час цана прапановы на захоўванне энергіі знізілася з 2,15 юаня/Вт·г (цана EPC) да 1,699 юаня/Вт·г (цана EPC) на ўнутраным баку новых крыніц энергіі, што значна ніжэй за прызнаны ў галіны сабекошт.
Розныя сцэнарыі маюць розныя патрабаванні да сістэм захоўвання энергіі, і няма адзінага стандарту для праектавання і кошту сістэм захоўвання энергіі, таму гэта можа лёгка стаць шэрай зонай.
«Цяпер кампаніі праводзяць таргі па акумулятарах, і стандарт складае 6000 цыклаў. У галіны няма адзінага стандарту ацэнкі. Некаторыя вытворцы праводзяць таргі па праектах з акумуляторамі з тэрмінам службы менш за 3000 цыклаў па нізкіх цэнах. Вядома, мы не можам канкураваць з імі па цане», — бездапаможна сказаў старэйшы спецыяліст па назапашванні энергіі.
«Вядома, найбольш важным аспектам інтэграцыі сістэмы назапашвання энергіі з'яўляецца кіраванне бяспекай пастаяннага току, гэта значыць кіраванне бяспекай акумулятарнай сістэмы, якое патрабуе вельмі поўнай праектавання абароны сістэмы», — працягнула крыніца. Элемент, модуль, кластар акумулятарных батарэй, кіраванне сістэмай акумулятарных батарэй — чатыры ўзроўні ўзаемазлучаныя, добрая праектаванне абароны сістэмы дазваляе ведаць іх працоўны стан у рэжыме рэальнага часу, можа рабіць ранняе папярэджанне аб няспраўнасці, а ў выпадку ўзнікнення няспраўнасці яна таксама можа рэалізаваць паэтапную абарону і хуткую абарону падключэння.
У адваротным выпадку невялікія паломкі могуць лёгка ператварыцца ў вялікія праблемы. За апошнія гады ў Паўднёвай Карэі адбылося больш за 30 пажараў, большасць прычын якіх — дэфекты канструкцыі электрычнай сістэмы, выкліканыя няспраўнасцю сістэмы абароны.
Выпрабаванні на гэтым не сканчаюцца, ёсць праблемы з тэрмінам службы батарэі, неабходна распрацаваць сістэму кантролю тэмпературы назапашвання энергіі. Строгае цеплавое мадэляванне і эксперыментальная праверка, праектаванне паветраводаў кантэйнераў для назапашвання энергіі, канфігурацыя харчавання кандыцыянера і гэтак далей, гэтыя сувязі не строга кантралююцца і не распрацоўваюцца, лёгка прывесці да дысбалансу тэмпературы ўнутры кантэйнера літыевых батарэй, пагоршыць нестабільнасць ячэйкі.
Аўтар сутыкнуўся з сістэмай назапашвання энергіі 4H, калі розніца тэмператур элемента дасягала 22℃, што не толькі сур'ёзна ўплывала на тэрмін службы батарэі, але і павялічвала рызыку працы электрастанцыі назапашвання энергіі.
4. Як можна эфектыўна кіраваць сістэмамі назапашвання энергіі?
Ад выбару схемы да інтэграцыі сістэмы, бяспечная эксплуатацыя і аптымальная карысць ад усёй сістэмы назапашвання энергіі цесна звязаны з эксплуатацыяй і кіраваннем усёй сістэмай.
У параўнанні з традыцыйным эканамічным рэжымам дыспетчарскага кіравання электрастанцыяй, пры дыспетчарскім кіраванні сістэмай вытворчасці электраэнергіі аптычнага назапашвання варта ўлічваць эфектыўнае кіраванне акумулятарамі і пераўтваральнікамі ў акумулятарнай электрастанцыі, такім чынам можна павысіць бяспеку і эканамічнасць усёй электрастанцыі.
Вось тут і ўступае ў гульню СЭМ (сістэма кіравання энергіяй — RRB), інтэлектуальны мозг аптычнай назапашвальнай устаноўкі. Як назапашванне энергіі працуе з фотаэлектрычнымі сістэмамі і электрасеткамі? Колькі павінна зараджацца сама батарэя, як зараджаць, як забяспечыць бяспеку? Усё гэта патрабуе набору інтэлектуальных і эфектыўных СЭМ для інтэграванага кіравання.
У якасці прыкладу можна выкарыстоўваць згладжванне фотаэлектрычнай сістэмы. Сістэма назапашвання энергіі можа быць заснавана на кіраванні згладжваннем выхадной магутнасці фотаэлектрычнай генерацыі энергіі, усталёўваць параметр гладкасці, EMS выкарыстоўваць параметр гладкасці ў якасці мэты кіравання, а кіраванне хуткай зарадкай і разрадкай прымяняецца да сістэмы назапашвання энергіі, каб выхадная магутнасць сістэмы генерацыі энергіі знаходзілася ў дыяпазоне зададзенай хуткасці змены.
У цяперашні час больш сталай практыкай у галіне з'яўляецца выкарыстанне разумных сістэм кіравання электраэнергіяй (СЭМ), заснаваных на прагназаванні магутнасці фотаэлектрычных элементаў і мілісекундных характарыстыках рэагавання назапашвання энергіі, для дасягнення плыўнага кіравання фотаэлектрычнымі сістэмамі, зніжэння ўздзеяння на электрасетку, павышэння стабільнасці і надзейнасці працы электрасеткі. Адначасова быў створаны механізм хуткай сувязі паміж BMS, PCS і СЭМ для абароны акумулятара і ўсёй сістэмы.
Акрамя таго, перадавая інтэлектуальная сістэма EMS можа таксама дасягнуць шматэнергетычнага лічбавага інтэграванага кіравання, поўнага ахопу валасоў, перадачы, размеркавання і ўсёй сцэны.
