Agora, na industria enerxética, o almacenamento de enerxía é o máis popular.
Máis dunha ducia de provincias, entre elas Shandong, Shanxi, Xinjiang, Mongolia Interior, Anhui e o Tíbet, emitiron documentos que esixen que as plantas de enerxía solar e eólica estean equipadas con sistemas de almacenamento de enerxía.
Aínda que a industria enerxética recoñece desde hai tempo que "o almacenamento de enerxía é unha solución eficaz para a intermitencia e a volatilidade da enerxía solar e eólica, para promover a utilización da enerxía e reducir as restricións", o forte recorte de prezos fai que esta vantaxe sexa máis destacada, pero debido ás súas restricións tecnolóxicas e de custo, foi "rexeitada". Hoxe, a elección colectiva oficial finalmente fai que o almacenamento de enerxía se sinta orgulloso.
Pero se o almacenamento de enerxía quere completar a magnífica transición de "a guinda do pastel" a "só o necesita o mercado", non só necesitará un apoio político máis claro e forte, senón que, ao mesmo tempo, deberiamos promover o desenvolvemento da industria do almacenamento óptico mediante a tecnoloxía e a innovación de produtos. Como se combina mellor? Cales son os desafíos da converxencia? Todos estes deben ser respondidos.
1. Cales son os escenarios típicos do sistema?
Na actualidade, hai principalmente esquemas no mercado.
O esquema de acoplamento do lado de CA refírese á fotovoltaica e ao almacenamento de enerxía na conexión do lado de CA. O sistema de almacenamento de enerxía pode conectarse ao lado de baixa tensión e tamén a un bus de 10 kV a 35 kV. O esquema é axeitado para centrais eléctricas de almacenamento óptico a grande escala, deseño centralizado de sistemas de almacenamento de enerxía, xestión de operacións sinxela e despacho da rede eléctrica.
O esquema de acoplamento do lado de CC refírese ao sistema de almacenamento de enerxía conectado ao lado de CC, a conversión de potencia entre os dous sistemas con menos conexións, baixa perda de enerxía e menor investimento en equipos. Neste escenario, o inversor solar tería que reservar unha interface de almacenamento de enerxía.
2. Como conseguir a integración de 1 + 1 > 2?
Hai solucións de fusión, pero a fusión para conseguir o efecto de 1 + 1 > 2 non é doada.
A tecnoloxía de fusión óptica é máis complexa. O sistema de integración debe garantir o funcionamento seguro e estable da enerxía fotovoltaica, o almacenamento de enerxía e a rede eléctrica, e romper as barreiras entre o hardware, o software e o nivel de sistema.
Hai moitos dispositivos nos sistemas de fusión de almacenamento óptico que precisan resolver o problema de compatibilidade de interfaces entre hardware e software. Os equipos adoitan ser de diferentes fabricantes, o deseño das centrais eléctricas, a adquisición de equipos, o funcionamento e o mantemento presentan dificultades e custos que aumentan e, o máis importante, a interface de comunicación entre os diferentes equipos é diferente, polo que os integradores deben estar familiarizados cos diferentes protocolos e interfaces.
Polo tanto, a fusión de almacenamento óptico non é unha simple combinación física de equipos fotovoltaicos e equipos de almacenamento de enerxía, senón que se basea na tecnoloxía de fusión profunda para lograr o efecto de 1 + 1 > 2. Isto pon a proba a forza de integración do integrador.
3. O trastorno da integración da industria apareceu pola competencia de baixos prezos
A integración de sistemas é a clave para a construción dunha central eléctrica de almacenamento óptico, pero existen moitos desafíos no campo da integración doméstica.
Por unha banda, non hai moitas empresas con capacidade integrada de sistemas de almacenamento óptico. Tanto se se trata de converxencia tecnolóxica como de converxencia de modelos de negocio, o almacenamento de enerxía no noso país aínda está nas primeiras etapas do desenvolvemento industrial. Moitas empresas son fortes en campos individuais como inversores solares, baterías de almacenamento de enerxía, PCS, EMS, etc., pero só un puñado de empresas teñen sistemas de almacenamento óptico integrados.
Por outra banda, as ofertas de prezos baixos volvéronse cada vez máis feroces, e as empresas están limitadas polos baixos custos. Na actualidade, o prezo de oferta do almacenamento de enerxía reduciuse de 2,15 yuans/Wh (prezo EPC) a 1,699 yuans/Wh (prezo EPC) no mercado da nova enerxía nacional, un prezo moi inferior ao prezo de custo recoñecido pola industria.
Diferentes escenarios teñen diferentes requisitos para os sistemas de almacenamento de enerxía e, non existindo un estándar unificado para o deseño e o custo dos sistemas de almacenamento de enerxía, pode converterse facilmente nunha zona gris.
«Agora as empresas están a licitar por baterías, e o estándar é de 6.000 ciclos. A industria non ten un estándar de avaliación unificado. Algúns fabricantes están a licitar por proxectos con baterías cun ciclo de vida inferior a 3.000 ciclos a prezos baixos. Por suposto, non podemos competir con eles en termos de prezo», dixo impotente un profesional de almacenamento de enerxía.
«Por suposto, o aspecto máis crítico da integración do sistema de almacenamento de enerxía é a xestión da seguridade do lado de CC, é dicir, a xestión da seguridade do sistema de baterías, que require un deseño de protección do sistema moi completo», continuou a fonte. Cela, módulo, clúster de baterías, xestión do sistema de baterías, os catro niveis están interconectados, un bo deseño de protección do sistema permite coñecer o seu estado de funcionamento en tempo real, pode realizar unha alerta temperá de fallos e, se se produce un fallo, tamén pode realizar unha protección paso a paso e unha protección de conexión rápida.
Se non, os pequenos fallos poden converterse facilmente en grandes problemas. Nos últimos anos, producíronse máis de 30 accidentes por incendio en Corea do Sur, a maioría dos motivos son defectos de deseño do sistema eléctrico ou fallos no sistema de protección.
A proba non remata aí, hai problemas de duración da batería, debe haber un deseño do sistema de control da temperatura do almacenamento de enerxía. Simulación térmica estrita e verificación experimental, deseño de condutos de aire de contedores de almacenamento de enerxía, configuración de potencia do aire acondicionado, etc., estas conexións non están estritamente controladas e deseñadas, é fácil levar ao desequilibrio de temperatura das baterías de litio dentro do contedor, agravando a inestabilidade da cela.
O autor atopouse cun sistema de almacenamento de enerxía 4H que, cando a diferenza de temperatura da cela alcanza os 22 ℃, non só afecta gravemente á duración da batería, senón que tamén aumenta o risco de funcionamento da central eléctrica de almacenamento de enerxía.
4. Como se poden xestionar de xeito eficiente os sistemas de almacenamento de enerxía?
Desde a selección do esquema ata a integración do sistema, o funcionamento seguro e o beneficio óptimo de todo o sistema de almacenamento de enerxía están estreitamente relacionados co funcionamento e a xestión de todo o sistema.
En comparación co modo tradicional de despacho económico da central eléctrica, a xestión eficaz das baterías e os convertidores na central de almacenamento debe terse en conta plenamente cando se despacha o sistema de xeración de enerxía de almacenamento óptico, deste xeito, pódese mellorar a seguridade e a economía de toda a central eléctrica.
Aquí é onde entra en xogo a importancia do EMS (Sistema de Xestión de Enerxía -RRB-, o cerebro intelixente da planta de almacenamento óptico. Como funciona o almacenamento de enerxía cos sistemas fotovoltaicos e as redes eléctricas? Canto debería cargarse a propia batería, como cargala, como garantir a seguridade? Todo isto require un conxunto de EMS intelixentes e eficientes para a xestión integrada.
Tomando como exemplo a suavización do sistema fotovoltaico, o sistema de almacenamento de enerxía pode basearse no control da suavización da saída fotovoltaica da xeración de enerxía fotovoltaica, establecer o parámetro de suavización, o EMS toma o parámetro de suavización como obxectivo de control, aplícase un control rápido de carga e descarga ao sistema de almacenamento de enerxía, de xeito que a potencia de saída do sistema de xeración de enerxía estea dentro do rango da taxa de cambio establecida.
Na actualidade, a práctica máis madura na industria é a do sistema de xestión de enerxía (EMS) intelixente, baseado na predición de enerxía fotovoltaica e nas características de resposta de milisegundos do almacenamento de enerxía, para lograr un control suave dos sistemas fotovoltaicos, reducir o impacto na rede eléctrica e mellorar a estabilidade e a fiabilidade do funcionamento da rede eléctrica. Ao mesmo tempo, construíuse un mecanismo de conexión rápida de milisegundos entre o BMS, o PCS e o EMS para protexer a batería e todo o sistema.
Ademais, o EMS intelixente avanzado tamén pode lograr unha xestión dixital integrada multienerxía, unha cobertura completa do cabelo, a transmisión, a distribución e a escena completa.
