Tänapäeval on energiatööstuses kõige populaarsem energia salvestamine.
Rohkem kui tosin provintsi, sealhulgas Shandong, Shanxi, Xinjiang, Sise-Mongoolia, Anhui ja Tiibet, on välja andnud dokumendid, mis nõuavad päikese- ja tuuleelektrijaamade varustamist energiasalvestussüsteemidega.
Kuigi energiatööstus on juba ammu tunnistanud, et „energia salvestamine on tõhus lahendus päikese- ja tuuleenergia katkendlikkusele ja volatiilsusele, et edendada energia kasutamist ja vähendada piiranguid“, muudab suur hinnalangus selle eelise veelgi silmapaistvamaks, kuid tehnoloogiliste ja kulupiirangute tõttu on see „tühistatud“. Täna teeb ametlik kollektiivne valik energia salvestamise lõpuks uhkeks.
Aga kui energia salvestamine soovib viia lõpule suurepärase ülemineku „kirsist tordil“ „turu lihtsalt vajalikuks“ valdkonnale, ei vaja see mitte ainult selgemat ja tugevamat poliitilist tuge, vaid samal ajal peaksime edendama optilise salvestustööstuse arengut tehnoloogia ja tooteinnovatsiooni abil. Kuidas neid kõige paremini kombineerida? Millised on lähenemisega kaasnevad väljakutsed? Kõigile neile tuleb vastata.
1. Millised on tüüpilised süsteemi stsenaariumid?
Praegu on turul peamiselt skeemid.
Vahelduvvoolu ühendusskeem viitab fotogalvaanilisele ja energia salvestamisele vahelduvvoolu poolses ühenduses. Energiasalvestussüsteemi saab ühendada madalpinge poolega või ka 10 kV～35 kV siiniga. Skeem sobib suuremahulistele optilise salvestusega elektrijaamadele, energiasalvestussüsteemi tsentraliseeritud paigutusele, lihtsale juhtimisele ja elektrivõrgu dispetšerile.
Alalisvoolupoole ühendusskeem viitab energiasalvestussüsteemi ühendamisele alalisvoolupoolega, kahe süsteemi vahelise energia muundamise korral on vähem ühendusi, väike energiakadu ja väiksem investeering seadmetesse. Sellisel juhul peaks päikeseenergia inverter reserveerima energiasalvestusliidese.
2. Kuidas saavutada integreerimine 1 + 1 > 2?
On olemas termotuumasünteesi lahendusi, kuid termotuumasünteesi abil efekti 1 + 1 > 2 saavutada pole lihtne.
Optiline termotuumasünteesi tehnoloogia on keerukam. Integratsioonisüsteem peab tagama fotogalvaanika, energia salvestamise ja elektrivõrgu ohutu ja stabiilse töö ning ületama riist-, tarkvara- ja süsteemitasandi vahelised barjäärid.
Optiliste salvestusseadmete fusioonisüsteemides on palju seadmeid, mis vajavad riist- ja tarkvara vahelise liidese ühilduvuse probleemi lahendamist. Seadmed on sageli erinevate tootjate omad, elektrijaamade projekteerimine, seadmete hankimine, käitamine ja hooldus suurenevad ning mis kõige tähtsam, erinevate seadmete vaheline sideliides on erinev, seega peavad integraatorid olema tuttavad erinevate protokollide ja liidestega.
Seega ei ole optilise salvestuse termotuumasünteesi puhul tegemist fotogalvaaniliste seadmete ja energiasalvestusseadmete lihtsa füüsilise kombinatsiooniga, vaid sügava termotuumasünteesi tehnoloogia abil saavutatakse efekt 1 + 1 > 2. Need panevad integraatori integreerimise tugevuse väga proovile.
3. Tööstusharu integratsioonihäire ilmnes madalate hindadega konkurentsi tõttu
Süsteemide integreerimine on optilise salvestuselektrijaama ehitamise võti, kuid kodumaise integratsiooni valdkonnas on palju väljakutseid.
Ühelt poolt pole palju ettevõtteid, millel on integreeritud optiliste salvestussüsteemide võimekus. Olenemata sellest, kas tegemist on tehnoloogia või ärimudelite lähenemisega, on energia salvestamine meie riigis alles tööstusliku arengu algstaadiumis. Paljud ettevõtted on tugevad üksikutes valdkondades, nagu päikeseenergia inverterid, energia salvestavad akud, PCS, EMS jne, kuid ainult käputäiel ettevõtetel on integreeritud optilised salvestussüsteemid.
Teisest küljest on madalate hindadega pakkumised muutunud üha ägedamaks ja ettevõtteid piiravad madalad kulud. Praegu on energia salvestamise pakkumishind kodumaise uue energia poolel langenud 2,15 jüaanilt/Wh (EPC hind) 1,699 jüaanile/Wh (EPC hind), mis on olnud tunduvalt madalam tööstusharu tunnustatud omahinnast.
Erinevatel stsenaariumidel on energiasalvestussüsteemidele erinevad nõuded ning energiasalvestussüsteemide projekteerimise ja maksumuse osas puudub ühtne standard, mis võib kergesti muutuda halliks tsooniks.
„Nüüd teevad ettevõtted akude peale pakkumisi ja standard on 6000 tsüklit. Tööstusel puudub ühtne hindamisstandard. Mõned tootjad teevad madala hinnaga pakkumisi projektidele, mille aku tsükliiga on alla 3000 tsükli. Loomulikult ei saa me nendega hinna poolest konkureerida,“ ütles energia salvestamise vanemspetsialist abitult.
„Muidugi on energiasalvestussüsteemi integreerimise kõige kriitilisem aspekt alalisvoolupoole ohutusjuhtimine, st akusüsteemi ohutusjuhtimine, mis nõuab väga terviklikku süsteemikaitse disaini,“ jätkas allikas. Element, moodul, akuklaster, akusüsteemi haldus – kõik neli taset on omavahel ühendatud, hea süsteemikaitse disain, mis võimaldab reaalajas teada saada nende tööolekut, varakult rikkeid hoiatada ning rikke korral rakendada samm-sammult kaitset ja kiiret seosekaitset.
Vastasel juhul võivad väikesed rikked kergesti suurteks probleemideks muutuda. Viimastel aastatel on Lõuna-Koreas toimunud üle 30 tulekahju, mille enamik põhjuseid on elektrisüsteemi konstruktsioonivead, kaitsesüsteemi rikkest tingitud vead.
Testimine sellega ei lõpe, aku tööeaga on probleeme ja tuleb projekteerida energiasalvestustemperatuuri reguleerimissüsteem. Range termiline simulatsioon ja eksperimentaalne kontrollimine, energiasalvestusmahutite õhukanalite projekteerimine, kliimaseadme toitekonfiguratsioon jne. Need ühendused ei ole rangelt kontrollitud ja projekteeritud, mis võib kergesti põhjustada liitiumakude temperatuuri tasakaalustamatust mahuti sees, mis süvendab elemendi ebastabiilsust.
Autor on kokku puutunud 4H energiasalvestussüsteemiga, kus kui elemendi temperatuuride erinevus ulatub 22 ℃-ni, mõjutab see mitte ainult tõsiselt aku tööiga, vaid suurendab ka energiasalvestuselektrijaama tööohtu.
4. Kuidas saab energiasalvestussüsteeme tõhusalt hallata?
Alates skeemi valikust kuni süsteemi integreerimiseni on kogu energiasalvestussüsteemi ohutu käitamine ja optimaalne kasu tihedalt seotud kogu süsteemi käitamise ja haldamisega.
Võrreldes elektrijaama traditsioonilise majandusliku jaotusrežiimiga tuleks optilise salvestussüsteemi jaotuse korral täielikult arvestada salvestuselektrijaama akude ja muundurite tõhusa haldamisega, et parandada kogu elektrijaama ohutust ja ökonoomsust.
Siin tulebki mängu EMS-i (energiahaldussüsteem – RRB), optilise salvestusseadme intelligentse aju, olulisus. Kuidas toimib energia salvestamine fotogalvaaniliste süsteemide ja elektrivõrkudega? Kui palju peaks aku ise laadima, kuidas laadida, kuidas tagada ohutus? Kõik see vajab integreeritud haldamiseks intelligentsete ja tõhusate EMS-ide komplekti.
Näiteks fotogalvaanilise süsteemi silumise korral võib energiasalvestussüsteem põhineda fotogalvaanilise energia tootmise fotogalvaanilise väljundi silumise juhtimisel, seadistada sujuvuse parameetri, EMS võtab sujuvuse parameetri juhtimiseesmärgiks, energiasalvestussüsteemile rakendatakse kiiret laadimise ja tühjenemise juhtimist, nii et energiatootmissüsteemi väljundvõimsus on seatud muutumiskiiruse vahemikus.
Praegu on tööstuses küpsem praktika, et nutikad EMS-id põhinevad fotogalvaanilise võimsuse ennustamisel ja energia salvestamise millisekundilisel reageerimisomadusel, et saavutada fotogalvaaniliste süsteemide sujuv juhtimine, vähendada mõju elektrivõrgule ning parandada elektrivõrgu töö stabiilsust ja töökindlust. Samal ajal ehitati BMS-i, PCS-i ja EMS-i vahele millisekundiline kiire ühendusmehhanism, et kaitsta akut ja kogu süsteemi.
Lisaks suudab täiustatud intelligentne EMS saavutada ka mitme energiaga digitaalse integreeritud halduse, mis hõlmab kõikehõlmavat juuste, ülekande ja jaotuse käsitlemist kogu stseenis.
