כיצד לבחור מערכת אחסון אנרגיה פוטו-וולטאית?

2. כיצד להשיג את האינטגרציה של 1 + 1 > 2?
ישנם פתרונות היתוך, אבל היתוך כדי להשיג את האפקט של 1 + 1 > 2, אבל זה לא קל.
טכנולוגיית היתוך אופטי מורכבת יותר. מערכת האינטגרציה צריכה להבטיח פעולה בטוחה ויציבה של מערכות פוטו-וולטאיות, אחסון אנרגיה ורשת חשמל, ולפרוץ את המחסומים בין חומרה, תוכנה ורמת המערכת.
ישנם התקנים רבים במערכות היתוך אחסון אופטי, אשר צריכים לפתור את בעיית תאימות הממשק בין חומרה לתוכנה. הציוד מגיע לעתים קרובות מיצרנים שונים, תכנון תחנות כוח, רכש, תפעול ותחזוקה של הציוד גורמים לקשיים ועלויות עלייה, וחשוב מכל, ממשק התקשורת בין ציוד שונה, ולכן אינטגרטורים צריכים להיות בקיאים בפרוטוקולים וממשקים שונים.
לכן, היתוך אחסון אופטי אינו שילוב פיזי פשוט של ציוד פוטו-וולטאי וציוד אחסון אנרגיה, אלא הסתמכות על טכנולוגיית היתוך עמוק כדי להשיג את האפקט של 1 + 1 > 2. אלה בוחנים מאוד את עוצמת האינטגרציה של האינטגרטור.

3. הפרעת האינטגרציה בתעשייה הופיעה על ידי תחרות במחירים נמוכים
אינטגרציה מערכתית היא המפתח לבניית תחנת כוח לאגירה אופטית, אך ישנם אתגרים רבים בתחום האינטגרציה הביתית.
מצד אחד, אין הרבה חברות עם יכולת משולבת של מערכות אחסון אופטיות. בין אם מדובר בהתכנסות טכנולוגית או בהתכנסות מודל עסקי, אחסון אנרגיה במדינה שלנו עדיין נמצא בשלבים המוקדמים של פיתוח תעשייתי. חברות רבות חזקות בתחומים בודדים כמו ממירים סולאריים, סוללות אחסון אנרגיה, PCS, EMS וכו', אך רק קומץ חברות מציעות מערכות אחסון אופטיות משולבות.
מצד שני, הצעות מחיר נמוכות הפכו ליותר ויותר חריפות, וחברות מוגבלות על ידי עלויות נמוכות. נכון לעכשיו, מחיר ההצעה לאגירת אנרגיה ירד מ-2.15 יואן/Wh (מחיר EPC) ל-1.699 יואן/Wh (מחיר EPC) בצד האנרגיה החדשה המקומית, מחיר זה היה נמוך בהרבה ממחיר העלות המוכר בתעשייה.
לתרחישים שונים יש דרישות שונות למערכות אגירת אנרגיה, ואין סטנדרט אחיד לתכנון ולעלות של מערכות אגירת אנרגיה, וזה יכול בקלות להפוך לאזור אפור.
"כעת חברות מגישות הצעות מחיר לסוללות, והתקן הוא 6,000 מחזורים. לתעשייה אין תקן הערכה אחיד. חלק מהיצרנים מגישים הצעות מחיר לפרויקטים עם סוללות בעלות אורך חיים של פחות מ-3,000 מחזורים במחירים נמוכים. כמובן, אנחנו לא יכולים להתחרות איתם מבחינת מחיר", אמר בכיר בתחום אגירת אנרגיה בחוסר אונים.
"כמובן, ההיבט הקריטי ביותר של שילוב מערכת אחסון אנרגיה הוא ניהול הבטיחות של צד הזרם הישר, כלומר, ניהול הבטיחות של מערכת הסוללות, הדורש תכנון הגנת מערכת מקיף מאוד", המשיך המקור. ניהול תאים, מודולים, צבירים ומערכות סוללות, ארבע הרמות משולבות זו בזו, תכנון הגנת מערכת טוב, יכול לדעת את מצב הפעולה שלהם בזמן אמת, יכול לבצע התרעה מוקדמת על תקלות, ואם מתרחשת תקלה, ניתן גם לממש הגנה שלב אחר שלב והגנה על קישוריות מהירה.
אחרת, כשלים קטנים עלולים בקלות להפוך לבעיות גדולות. בשנים האחרונות התרחשו יותר מ-30 תאונות שריפה בדרום קוריאה, רוב הסיבות לכך הן פגמים בתכנון מערכות חשמל, ופגמים במערכות הגנה שנגרמו כתוצאה מכשל.
המבחן לא נגמר שם, ישנן בעיות של חיי סוללה, וחייב להיות תכנון של מערכת בקרת טמפרטורת אחסון אנרגיה. סימולציה תרמית קפדנית ואימות ניסיוני, תכנון צינורות אוויר של מיכלי אחסון אנרגיה, תצורת צריכת חשמל של מיזוג אוויר וכן הלאה, קישורים אלה אינם מבוקרים ומתוכננים בקפדנות, קל להוביל לחוסר איזון בטמפרטורה של סוללות ליתיום בתוך המיכל, מה שמחמיר את חוסר היציבות של התא.
המחבר נתקל במערכת אחסון אנרגיה 4H, כאשר הפרש הטמפרטורה של התא מגיע ל-22 מעלות צלזיוס, לא רק משפיע באופן משמעותי על חיי הסוללה, אלא גם מגביר את הסיכון להפעלת תחנת הכוח של אחסון אנרגיה.

4. כיצד ניתן לנהל ביעילות מערכות אחסון אנרגיה?
מבחירת התוכנית ועד לשילוב המערכת, ההפעלה הבטוחה והתועלת האופטימלית של מערכת אחסון האנרגיה כולה קשורים קשר הדוק לתפעול ולניהול של המערכת כולה.
בהשוואה לשיטת השיגור הכלכלי המסורתי של תחנת כוח, יש לקחת בחשבון באופן מלא את הניהול היעיל של סוללות וממירים בתחנת הכוח לאגירה בעת שיגור מערכת ייצור החשמל לאגירה אופטית, ובכך ניתן לשפר את הבטיחות והחסכון של תחנת הכוח כולה.
כאן נכנסת לתמונה החשיבות של מערכת ניהול אנרגיה (EMS - Energy Management System-RRB), המוח החכם של מפעל אחסון אופטי. כיצד פועלת אגירת אנרגיה עם מערכות פוטו-וולטאיות ורשתות חשמל? כמה צריכה הסוללה עצמה להיטען, כיצד לטעון, כיצד להבטיח בטיחות? כל אלה דורשים מערכת EMS חכמה ויעילה לניהול משולב.
אם ניקח לדוגמה את החלקת המערכת הפוטו-וולטאית, מערכת אחסון אנרגיה יכולה להתבסס על בקרת החלקת פלט פוטו-וולטאית של ייצור חשמל פוטו-וולטאית, להגדיר את פרמטר החלקות, EMS לוקח את פרמטר החלקות כמטרת הבקרה, בקרת טעינה ופריקה מהירה מוחלת על מערכת אחסון האנרגיה, כך שהספק המוצא של מערכת ייצור החשמל יהיה בטווח קצב השינוי שנקבע.
כיום, הנוהג הבוגר יותר בתעשייה הוא שמערכות EMS חכמות המבוססות על חיזוי אנרגיה פוטו-וולטאית ומאפייני תגובה של אגירת אנרגיה במילישניות להשיג בקרה חלקה של מערכות פוטו-וולטאיות, להפחית את ההשפעה על רשת החשמל ולשפר את היציבות והאמינות של פעולת רשת החשמל. במקביל, נבנה מנגנון קישור מהיר של מילישניות בין BMS, PCS ו-EMS כדי להגן על הסוללה ועל המערכת כולה.
בנוסף, שירותי EMS חכמים ומתקדמים יכולים גם להשיג ניהול דיגיטלי משולב רב-אנרגטי, כיסוי מקיף של שיער, שידור, הפצה, עם הסצנה המלאה.