Actualment, en la indústria energètica, l'emmagatzematge d'energia és el més popular.
Més d'una dotzena de províncies, com ara Shandong, Shanxi, Xinjiang, Mongòlia Interior, Anhui i Tibet, han emès documents que exigeixen que les plantes d'energia solar i eòlica estiguin equipades amb sistemes d'emmagatzematge d'energia.
Tot i que la indústria energètica fa temps que reconeix que "l'emmagatzematge d'energia és una solució eficaç per a la intermitència i la volatilitat de l'energia solar i eòlica, per promoure l'ús de l'energia i reduir les restriccions", la forta retallada de preus fa que aquest avantatge sigui més destacat, però a causa de la seva tecnologia i les restriccions de costos que l'han portat a ser "rebutjada". Avui, l'elecció col·lectiva oficial finalment fa que l'emmagatzematge d'energia se senti orgullós.
Però si l'emmagatzematge d'energia ha de completar la magnífica transició de "la cirereta del pastís" a "només el necessita el mercat", no només necessitarà un suport polític més clar i fort, sinó que alhora hauríem de promoure el desenvolupament de la indústria de l'emmagatzematge òptic mitjançant la tecnologia i la innovació de productes. Com es combina millor? Quins són els reptes de la convergència? Cal respondre a tots aquests reptes.
1. Quins són els escenaris típics del sistema?
Actualment, hi ha principalment esquemes al mercat.
L'esquema d'acoblament del costat de CA fa referència a la fotovoltaica i l'emmagatzematge d'energia en la connexió del costat de CA, el sistema d'emmagatzematge d'energia es pot connectar al costat de baixa tensió, també es pot connectar a un bus de 10 kV a 35 kV. L'esquema és adequat per a centrals elèctriques d'emmagatzematge òptic a gran escala, disseny centralitzat del sistema d'emmagatzematge d'energia, gestió d'operacions fàcil i despatx de la xarxa elèctrica.
L'esquema d'acoblament del costat de CC fa referència al sistema d'emmagatzematge d'energia connectat al costat de CC, la conversió de potència entre els dos sistemes amb menys enllaços, baixa pèrdua d'energia i menys inversió en equips. En aquest escenari, l'inversor solar hauria de reservar una interfície d'emmagatzematge d'energia.
2. Com s'aconsegueix la integració d'1 + 1 > 2?
Hi ha solucions de fusió, però la fusió per aconseguir l'efecte d'1 + 1 > 2 no és fàcil.
La tecnologia de fusió òptica és més complexa. El sistema d'integració ha de garantir el funcionament segur i estable de la fotovoltaica, l'emmagatzematge d'energia i la xarxa elèctrica, i trencar les barreres entre el maquinari, el programari i el nivell de sistema.
Hi ha molts dispositius en el sistema de fusió d'emmagatzematge òptic que han de resoldre el problema de compatibilitat d'interfícies entre maquinari i programari. Els equips sovint provenen de diferents fabricants, el disseny de les centrals elèctriques, l'adquisició d'equips, el funcionament i el manteniment presenten dificultats i costos que augmenten, i el més important és que la interfície de comunicació entre els diferents equips és diferent, i els integradors han d'estar familiaritzats amb els diferents protocols i interfícies.
Per tant, la fusió d'emmagatzematge òptic no és una simple combinació física d'equips fotovoltaics i equips d'emmagatzematge d'energia, sinó que es basa en la tecnologia de fusió profunda per aconseguir l'efecte d'1 + 1 > 2. Això posa a prova la força d'integració de l'integrador.
3. El trastorn d'integració de la indústria va aparèixer per la competència de baixos preus
La integració de sistemes és clau per a la construcció d'una central elèctrica d'emmagatzematge òptic, però hi ha molts reptes en el camp de la integració domèstica.
D'una banda, no hi ha moltes empreses amb capacitat integrada de sistemes d'emmagatzematge òptic. Tant si es tracta de convergència tecnològica com de convergència de models de negoci, l'emmagatzematge d'energia al nostre país encara es troba en les primeres etapes del desenvolupament industrial. Moltes empreses són fortes en camps individuals com ara inversors solars, bateries d'emmagatzematge d'energia, PCS, EMS, etc., però només un grapat d'empreses tenen sistemes d'emmagatzematge òptic integrats.
D'altra banda, les ofertes de preus baixos s'han tornat cada cop més ferotges, i les empreses estan limitades pels baixos costos. Actualment, el preu de licitació de l'emmagatzematge d'energia s'ha reduït de 2,15 iuans/Wh (preu EPC) a 1,699 iuans/Wh (preu EPC) pel que fa a la nova energia nacional, un preu molt inferior al preu de cost reconegut per la indústria.
Diferents escenaris tenen requisits diferents per als sistemes d'emmagatzematge d'energia, i no hi ha cap estàndard unificat per al disseny i el cost dels sistemes d'emmagatzematge d'energia, cosa que pot convertir-se fàcilment en una zona grisa.
«Ara les empreses estan licitant per bateries, i l'estàndard és de 6.000 cicles. La indústria no té un estàndard d'avaluació unificat. Alguns fabricants estan licitant projectes amb bateries amb una vida útil de menys de 3.000 cicles a preus baixos. Per descomptat, no podem competir amb ells en termes de preu», va dir impotent un professional sènior d'emmagatzematge d'energia.
«Per descomptat, l'aspecte més crític de la integració del sistema d'emmagatzematge d'energia és la gestió de la seguretat del costat de CC, és a dir, la gestió de la seguretat del sistema de bateries, que requereix un disseny de protecció del sistema molt complet», va continuar la font. Cel·la, mòdul, clúster de bateries, gestió del sistema de bateries, els quatre nivells estan interconnectats, un bon disseny de protecció del sistema, pot conèixer el seu estat de funcionament en temps real, pot fer un avís precoç d'errors, si es produeix un error, també pot realitzar una protecció pas a pas i una protecció d'enllaç ràpid.
Altrament, les petites fallades es poden convertir fàcilment en grans problemes. En els darrers anys, s'han produït més de 30 accidents d'incendi a Corea del Sud, la majoria dels motius són defectes de disseny del sistema elèctric i fallades del sistema de protecció.
La prova no acaba aquí, hi ha problemes de durada de la bateria, hi ha d'haver un disseny del sistema de control de temperatura d'emmagatzematge d'energia. Simulació tèrmica estricta i verificació experimental, disseny de conductes d'aire dels contenidors d'emmagatzematge d'energia, configuració de potència de l'aire condicionat, etc., aquests enllaços no estan estrictament controlats i dissenyats, és fàcil conduir al desequilibri de temperatura de les bateries de liti dins del contenidor, agreujant la inestabilitat de la cel·la.
L'autor s'ha trobat amb un sistema d'emmagatzematge d'energia 4H, que quan la diferència de temperatura de la cel·la arriba als 22 ℃, no només afecta seriosament la durada de la bateria, sinó que també augmenta el risc de funcionament de la central elèctrica d'emmagatzematge d'energia.
4. Com es poden gestionar de manera eficient els sistemes d'emmagatzematge d'energia?
Des de la selecció de l'esquema fins a la integració del sistema, el funcionament segur i el benefici òptim de tot el sistema d'emmagatzematge d'energia estan estretament relacionats amb el funcionament i la gestió de tot el sistema.
En comparació amb el mode tradicional de despatx econòmic de la central elèctrica, la gestió eficaç de les bateries i els convertidors a la central d'emmagatzematge s'ha de tenir en compte completament quan es despatxa el sistema de generació d'energia d'emmagatzematge òptic, d'aquesta manera, es pot millorar la seguretat i l'economia de tota la central elèctrica.
Aquí és on entra en joc la importància del SGM (Sistema de Gestió d'Energia -RRB-), el cervell intel·ligent de la planta d'emmagatzematge òptic. Com funciona l'emmagatzematge d'energia amb sistemes fotovoltaics i xarxes elèctriques? Quant ha de carregar la bateria, com s'ha de carregar, com garantir la seguretat? Tot això necessita un conjunt de SGM intel·ligents i eficients per a la gestió integrada.
Prenent com a exemple la suavització del sistema fotovoltaic, el sistema d'emmagatzematge d'energia es pot basar en el control de suavització de la sortida fotovoltaica de la generació d'energia fotovoltaica, establir el paràmetre de suavització, EMS prendre el paràmetre de suavització com a objectiu de control, s'aplica un control de càrrega i descàrrega ràpida al sistema d'emmagatzematge d'energia, de manera que la potència de sortida del sistema de generació d'energia estigui dins del rang de la taxa de canvi establerta.
Actualment, la pràctica més madura a la indústria és la dels sistemes de gestió energètica intel·ligents (EMS) basats en la predicció de potència fotovoltaica i les característiques de resposta de mil·lisegons d'emmagatzematge d'energia per aconseguir un control suau dels sistemes fotovoltaics, reduir l'impacte a la xarxa elèctrica i millorar l'estabilitat i la fiabilitat del funcionament de la xarxa elèctrica. Al mateix temps, s'ha creat un mecanisme d'enllaç ràpid de mil·lisegons entre el BMS, el PCS i l'EMS per protegir la bateria i tot el sistema.
A més, l'EMS intel·ligent avançat també pot aconseguir una gestió digital integrada multienergia, una cobertura completa del cabell, la transmissió, la distribució, amb l'escena completa.
