В момента в енергийната индустрия съхранението на енергия е най-популярното.
Повече от дузина провинции, включително Шандонг, Шанси, Синцзян, Вътрешна Монголия, Анхуей и Тибет, са издали документи, изискващи слънчевите и вятърните електроцентрали да бъдат оборудвани със системи за съхранение на енергия.
Въпреки че енергийната индустрия отдавна е признала, че „съхранението на енергия е ефективно решение за прекъсванията и нестабилността на слънчевата и вятърната енергия, за насърчаване на използването на енергия и намаляване на съкращенията“, значителното намаление на цените прави това предимство по-забележимо, но поради технологичните и ценови ограничения, довели до това, то е „отхвърлено“. Днес официалният колективен избор най-накрая прави съхранението на енергия гордо.
Но ако искаме съхранението на енергия да завърши великолепния преход от „черешката на тортата“ към „Просто необходимо на пазара“, то не само ще се нуждае от по-ясна и силна политическа подкрепа, но и едновременно с това трябва да насърчаваме развитието на индустрията за оптично съхранение чрез технологични и продуктови иновации. Как най-добре да се съчетаят? Какви са предизвикателствата на конвергенцията? На всички тези проблеми трябва да се отговори.
1. Какви са типичните системни сценарии?
В момента на пазара има предимно схеми.
Схемата за свързване от страната на променливия ток се отнася до фотоволтаичното свързване и съхранението на енергия от страната на променливия ток. Системата за съхранение на енергия може да бъде свързана от страната на ниското напрежение, както и към шина 10 kV～35 kV. Схемата е подходяща за големи оптични електроцентрали, централизирано разположение на системите за съхранение на енергия, лесно управление на работата и диспечериране на електропреносната мрежа.
Схемата за свързване от страната на постоянен ток се отнася до система за съхранение на енергия, свързана към страната на постоянен ток. Преобразуването на енергия между двете системи изисква по-малко връзки, ниски загуби на енергия и по-малко инвестиции в оборудване. В този сценарий, слънчевият инвертор ще трябва да резервира интерфейс за съхранение на енергия.
2. Как да се постигне интегрирането на 1 + 1 > 2?
Има решения за сливане, но сливането за постигане на ефекта 1 + 1 > 2 не е лесно.
Технологията за оптичен синтез е по-сложна. Системата за интеграция трябва да осигури безопасна и стабилна работа на фотоволтаичните системи, системите за съхранение на енергия и електропреносната мрежа, както и да преодолее бариерите между хардуерно, софтуерно и системно ниво.
В системата за сливане на оптични данни има много устройства, които трябва да решат проблема със съвместимостта на интерфейсите между хардуера и софтуера. Оборудването често е от различни производители, което води до увеличаване на трудностите и разходите при проектирането на електроцентралите, снабдяването с оборудване, експлоатацията и поддръжката. Най-важното е, че комуникационните интерфейси между различните устройства са различни и интеграторите трябва да са запознати с различните протоколи и интерфейси.
Следователно, оптичното съхранение на енергия не е просто физическо съчетание на фотоволтаично оборудване и оборудване за съхранение на енергия, а се основава на технология за дълбоко сливане, за да се постигне ефектът 1 + 1 > 2. Това е голямо изпитание за силата на интегратора.
3. Разстройството в индустриалната интеграция се появи поради конкуренцията на ниските цени
Системната интеграция е ключът към изграждането на оптична електроцентрала за съхранение, но има много предизвикателства в областта на вътрешната интеграция.
От една страна, няма много предприятия с интегрирани възможности за оптични системи за съхранение. Независимо дали става въпрос за технологична конвергенция или конвергенция на бизнес модели, съхранението на енергия в нашата страна все още е в ранните етапи на индустриално развитие. Много предприятия са силни в отделни области като слънчеви инвертори, батерии за съхранение на енергия, PCS, EMS и др., но само шепа компании имат интегрирани оптични системи за съхранение.
От друга страна, наддаването на ниски цени става все по-ожесточено, а предприятията са ограничени от ниските разходи. В момента цената на офертата за съхранение на енергия е намалена от 2,15 юана/Wh (цена по EPC) до 1,699 юана/Wh (цена по EPC) при вътрешния пазар на нова енергия, като тази цена е далеч под признатата в индустрията себестойност.
Различните сценарии имат различни изисквания за системи за съхранение на енергия и няма единен стандарт за проектирането и цената на системите за съхранение на енергия, което лесно може да се превърне в сива зона.
„Сега компаниите наддават за батерии, а стандартът е 6000 цикъла. Индустрията няма унифициран стандарт за оценка. Някои производители наддават за проекти с батерии с живот на циклите по-малък от 3000 цикъла на ниски цени. Разбира се, ние не можем да се конкурираме с тях по отношение на цената“, каза безпомощно старши специалист по съхранение на енергия.
„Разбира се, най-критичният аспект на интеграцията на системата за съхранение на енергия е управлението на безопасността на DC страната, т.е. управлението на безопасността на батерийната система, което изисква много цялостен дизайн за защита на системата“, продължи източникът. Клетка, модул, батерен клъстер, управление на батерийната система - четирите нива са взаимосвързани, добър дизайн за защита на системата, може да се знае работното им състояние в реално време, може да се прави ранно предупреждение за повреда, а ако възникне повреда, може да се реализира поетапна защита и бърза защита на свързването.
В противен случай, малките повреди могат лесно да се превърнат в големи проблеми. През последните години в Южна Корея са станали над 30 пожара, като повечето причини са дефекти в проектирането на електрическата система, причинени от повреда в защитната система.
Тестът не свършва дотук, има проблеми с живота на батерията, трябва да има проектиране на система за контрол на температурата на съхранение на енергия. Стриктно термично симулиране и експериментална проверка, проектиране на въздуховоди на контейнери за съхранение на енергия, конфигурация на захранването на климатика и т.н., тези връзки не са строго контролирани и проектирани, лесно може да доведе до температурен дисбаланс в контейнера на литиевите батерии, което влошава нестабилността на клетката.
Авторът е наблюдавал 4H система за съхранение на енергия, при която температурната разлика на клетката достига 22℃, което не само сериозно влияе на живота на батерията, но и увеличава риска от работа на електроцентрала за съхранение на енергия.
4. Как могат да се управляват ефикасно системите за съхранение на енергия?
От избора на схема до системната интеграция, безопасната експлоатация и оптималната полза от цялата система за съхранение на енергия са тясно свързани с експлоатацията и управлението на цялата система.
В сравнение с традиционния икономичен начин на диспечерско управление на електроцентралите, ефективното управление на батериите и конверторите в акумулиращата електроцентрала трябва да се вземе предвид изцяло при диспечерското управление на оптичната система за генериране на електроенергия, като по този начин може да се подобри безопасността и икономичността на цялата електроцентрала.
Именно тук се намесва EMS (Система за управление на енергията - RRB), интелигентният мозък на инсталацията за оптично съхранение. Как работи съхранението на енергия с фотоволтаични системи и електрически мрежи? Колко трябва да се зарежда самата батерия, как да се зарежда, как да се гарантира безопасността? Всичко това се нуждае от набор от интелигентна и ефективна EMS за интегрирано управление.
Вземайки за пример изглаждането на фотоволтаичната система, системата за съхранение на енергия може да се основава на управление на изглаждането на фотоволтаичния изход за генериране на фотоволтаична енергия, като се задава параметърът за гладкост, EMS приема параметъра за гладкост като цел на управлението, а към системата за съхранение на енергия се прилага управление на бързото зареждане и разреждане, така че изходната мощност на системата за генериране на енергия да е в диапазона на зададената скорост на промяна.
В момента по-зрялата практика в индустрията е интелигентната система за управление на енергийните процеси (EMS), базирана на прогнозиране на фотоволтаичната мощност и милисекундни характеристики на реакция при съхранение на енергия, за постигане на плавен контрол на фотоволтаичните системи, намаляване на въздействието върху електропреносната мрежа и подобряване на стабилността и надеждността на работата на електропреносната мрежа. В същото време е изграден механизъм за бърза връзка за милисекунди между BMS, PCS и EMS, за да се защити батерията и цялата система.
В допълнение, усъвършенстваната интелигентна EMS система може да постигне и многоенергийно цифрово интегрирано управление, цялостно покритие на косата, предаването, разпределението и цялата сцена.
