I energibranchen er energilagring nu den mest populære metode.
Mere end et dusin provinser, herunder Shandong, Shanxi, Xinjiang, Indre Mongoliet, Anhui og Tibet, har udstedt dokumenter, der kræver, at sol- og vindkraftværker skal udstyres med energilagringssystemer.
Selvom energibranchen længe har anerkendt, at "energilagring er en effektiv løsning på periodisk og volatil sol- og vindkraft for at fremme energiudnyttelse og reducere forbrugsafbrydelser", gør den store prisnedsættelse denne fordel mere fremtrædende, men på grund af dens teknologiske og omkostningsmæssige begrænsninger er den blevet "undgået". I dag gør det officielle kollektive valg endelig energilagring stolt.
Men hvis energilagring skal fuldende den storslåede overgang fra "prikken over i'et" til "bare nødvendigt for markedet", vil det ikke blot kræve mere klar og stærk politisk støtte, men samtidig bør vi fremme udviklingen af den optiske lagringsindustri gennem teknologi- og produktinnovation. Hvordan blander man det bedst? Hvad er udfordringerne ved konvergens? Alle disse skal besvares.
1. Hvad er de typiske systemscenarier?
I øjeblikket er der primært ordninger på markedet.
AC-sidekoblingsskemaet refererer til fotovoltaisk energilagring og tilslutning af energi på AC-siden. Energilagringssystemet kan tilsluttes lavspændingssiden og kan også tilsluttes en 10 kV ~ 35 kV bus. Skemaet er egnet til store optiske kraftværker, centraliseret layout af energilagringssystemer, nem betjeningsstyring og forsyningsnetfordeling.
DC-sidekoblingsskemaet refererer til energilagringssystemet, der er forbundet til DC-siden. Der er færre forbindelser mellem de to systemer, lavt energitab og færre investeringer i udstyr. I dette scenarie skal solcelle-inverteren reservere en energilagringsgrænseflade.
2. Hvordan opnår man integrationen af 1 + 1 > 2?
Der findes fusionsløsninger, men fusion for at opnå effekten 1 + 1 > 2, men det er ikke nemt.
Optisk fusionsteknologi er mere kompleks. Integrationssystemet skal sikre sikker og stabil drift af solceller, energilagring og elnet og bryde barriererne mellem hardware-, software- og systemniveau.
Der er mange enheder i optiske lagringsfusionssystemer, som skal løse problemet med grænsefladekompatibilitet mellem hardware og software. Udstyret kommer ofte fra forskellige producenter, og problemerne og omkostningerne ved kraftværksdesign, indkøb, drift og vedligeholdelse af udstyr vil stige, og vigtigst af alt er kommunikationsgrænsefladen mellem forskelligt udstyr forskellig, hvilket betyder, at integratorer skal være bekendt med forskellige protokoller og grænseflader.
Derfor er optisk lagringsfusion ikke en simpel fysisk kombination af fotovoltaisk udstyr og energilagringsudstyr, men at stole på dyb fusionsteknologi for at opnå effekten 1 + 1 > 2. Disse tester integratorens integrationsstyrke i høj grad.
3. Brancheintegrationsforstyrrelsen opstod ved lavpriskonkurrence
Systemintegration er nøglen til konstruktionen af optiske lagringskraftværker, men der er mange udfordringer inden for det indenlandske integrationsfelt.
På den ene side er der ikke mange virksomheder med integrerede muligheder for optiske lagringssystemer. Uanset om det drejer sig om teknologisk konvergens eller forretningsmodelkonvergens, er energilagring i vores land stadig i de tidlige stadier af den industrielle udvikling. Mange virksomheder er stærke inden for individuelle områder såsom solcelle-invertere, energilagringsbatterier, PCS, EMS osv., men kun en håndfuld virksomheder har integrerede optiske lagringssystemer.
På den anden side er lavprisbudgivningen blevet stadig mere intens, og virksomheder er begrænset af lave omkostninger. I øjeblikket er budprisen på energilagring reduceret fra 2,15 yuan/Wh (EPC-pris) til 1,699 yuan/Wh (EPC-pris) på den indenlandske nye energiside, hvilket har været langt under den brancheanerkendte kostpris.
Forskellige scenarier har forskellige krav til energilagringssystemer, og da der ikke findes nogen ensartet standard for design og omkostninger ved energilagringssystemer, kan det nemt blive en gråzone.
"Nu byder virksomheder på batterier, og standarden er 6.000 cyklusser. Branchen har ikke en samlet vurderingsstandard. Nogle producenter byder på projekter med batterier med en levetid på under 3.000 cyklusser til lave priser. Selvfølgelig kan vi ikke konkurrere med dem prismæssigt," sagde en erfaren energilagringsekspert hjælpeløst.
"Det mest kritiske aspekt af integrationen af energilagringssystemer er naturligvis sikkerhedsstyringen af DC-siden, dvs. sikkerhedsstyringen af batterisystemet, hvilket kræver et meget komplet systembeskyttelsesdesign," fortsatte kilden. Celle, modul, batteriklynge og batterisystemstyring er alle fire niveauer sammenlåst. Et godt systembeskyttelsesdesign giver mulighed for at kende deres driftsstatus i realtid, tidlig fejladvarsel, og hvis der opstår en fejl, kan der også opnås trinvis beskyttelse og hurtig forbindelsesbeskyttelse.
Ellers kan små fejl nemt blive til store problemer. I de senere år er der sket mere end 30 brandulykker i Sydkorea, hvoraf de fleste årsager skyldes designfejl i det elektriske system eller svigt i beskyttelsessystemer.
Testen slutter ikke her, der er problemer med batterilevetiden, og der skal være et design af temperaturstyringssystemet for energilagring. Streng termisk simulering og eksperimentel verifikation, design af luftkanaler i energilagringsbeholdere, konfiguration af klimaanlæggets strømforsyning osv. Disse forbindelser er ikke strengt kontrollerede og designet, hvilket let kan føre til temperaturubalance i lithiumbatterier inde i beholderen, hvilket forværrer cellens ustabilitet.
Forfatteren er stødt på et 4H-energilagringssystem, hvor temperaturforskellen i cellen når 22 ℃, ikke kun påvirker batteriets levetid alvorligt, men også øger risikoen for drift af energilagringskraftværket.
4. Hvordan kan energilagringssystemer styres effektivt?
Fra valg af ordning til systemintegration er sikker drift og optimal udnyttelse af hele energilagringssystemet tæt forbundet med driften og styringen af hele systemet.
Sammenlignet med den traditionelle økonomiske fordelingsmetoden for kraftværker, bør den effektive styring af batterier og omformere i kraftværket tages fuldt ud i betragtning, når det optiske lagringssystem fordeles. På denne måde kan sikkerheden og økonomien i hele kraftværket forbedres.
Det er her, vigtigheden af EMS (Energy Management System - RRB -), den intelligente hjerne i det optiske lagringsanlæg, kommer i spil. Hvordan fungerer energilagring med solcelleanlæg og elnet? Hvor meget skal selve batteriet oplades, hvordan skal det oplades, hvordan sikrer man sikkerheden? Alt dette kræver et sæt intelligente og effektive EMS-systemer til integreret styring.
Hvis vi tager udjævningen af det fotovoltaiske system som eksempel, kan energilagringssystemet være baseret på den fotovoltaiske udjævningskontrol af den fotovoltaiske kraftproduktion, indstille udjævningsparameteren, EMS bruge udjævningsparameteren som kontrolmål, og hurtig opladnings- og afladningskontrol anvendes på energilagringssystemet, således at kraftproduktionssystemets udgangseffekt er inden for den indstillede ændringshastighed.
I øjeblikket er den mere modne praksis i branchen, at intelligent EMS baseret på forudsigelse af solcelleenergi og energilagringsresponskarakteristika på millisekunder opnår jævn styring af solcelleanlæg, reducerer påvirkningen af elnettet og forbedrer stabiliteten og pålideligheden af elnettets drift. Samtidig er der bygget en millisekund hurtigkoblingsmekanisme mellem BMS, PCS og EMS for at beskytte batteriet og hele systemet.
Derudover kan avanceret intelligent EMS også opnå digital integreret styring på tværs af energi, en omfattende dækning af hår, transmission, distribution med hele scenen.
