Acum, în industria energetică, stocarea energiei este cea mai populară metodă.
Peste o duzină de provincii, inclusiv Shandong, Shanxi, Xinjiang, Mongolia Interioară, Anhui și Tibet, au emis documente care impun dotarea centralelor solare și eoliene cu sisteme de stocare a energiei.
Deși industria energetică a recunoscut de mult timp că „stocarea energiei este o soluție eficientă pentru intermitența și volatilitatea energiei solare și eoliene, pentru a promova utilizarea energiei și a reduce restricțiile”, reducerea drastică a prețurilor face ca acest avantaj să fie și mai proeminent, însă din cauza tehnologiei și a constrângerilor de cost, a fost „evitat”. Astăzi, alegerea colectivă oficială face în sfârșit ca stocarea energiei să fie mândră.
Însă, dacă stocarea energiei va finaliza magnifica tranziție de la „Cireașa de pe tort” la „Doar necesară pieței”, nu va fi nevoie doar de un sprijin politic mai clar și mai puternic, ci, în același timp, ar trebui să promovăm dezvoltarea industriei de stocare optică prin inovarea tehnologică și a produselor. Cum se îmbină cel mai bine? Care sunt provocările convergenței? Toate acestea trebuie abordate.
1. Care sunt scenariile tipice ale sistemului?
În prezent, pe piață există în principal scheme.
Schema de cuplare pe partea de curent alternativ se referă la panourile fotovoltaice și stocarea energiei în conexiunea pe partea de curent alternativ, sistemul de stocare a energiei putând fi conectat la partea de joasă tensiune, putând fi conectat și la o magistrală de 10 kV～35 kV. Schema este potrivită pentru centrale electrice de stocare optică la scară largă, configurarea centralizată a sistemului de stocare a energiei, gestionarea ușoară a operațiunilor și dispecerizarea rețelei electrice.
Schema de cuplare pe partea de curent continuu se referă la sistemul de stocare a energiei conectat pe partea de curent continuu, conversia puterii între cele două sisteme cu mai puține legături, pierderi reduse de energie și investiții mai mici în echipamente. În acest scenariu, invertorul solar ar trebui să rezerve o interfață de stocare a energiei.
2. Cum se realizează integrarea 1 + 1 > 2?
Există soluții de fuziune, dar fuziunea pentru a obține efectul 1 + 1 > 2, nu este ușoară.
Tehnologia fuziunii optice este mai complexă. Sistemul de integrare trebuie să asigure funcționarea sigură și stabilă a panourilor fotovoltaice, a stocării energiei și a rețelei electrice și să depășească barierele dintre hardware, software și nivel de sistem.
Există numeroase dispozitive în sistemele de fuziune a stocării optice, care trebuie să rezolve problema compatibilității interfeței dintre hardware și software. Echipamentele provin adesea de la diferiți producători, proiectarea centralelor electrice, achiziționarea echipamentelor, operarea și întreținerea pot prezenta dificultăți și costuri crescute, iar cel mai important, interfața de comunicație dintre diferite echipamente este diferită, integratorii trebuie să fie familiarizați cu diferite protocoale și interfețe.
Prin urmare, fuziunea prin stocare optică nu este o simplă combinație fizică între echipamente fotovoltaice și echipamente de stocare a energiei, ci se bazează pe tehnologia de fuziune profundă pentru a obține efectul 1 + 1 > 2. Acestea testează foarte mult puterea de integrare a integratorului.
3. Tulburarea de integrare industrială apărută din cauza concurenței la prețuri mici
Integrarea sistemului este cheia construcției unei centrale electrice cu stocare optică, dar există multe provocări în domeniul integrării interne.
Pe de o parte, nu există multe întreprinderi cu capacitate integrată de sisteme de stocare optică. Fie că este vorba de convergență tehnologică sau de convergență a modelelor de afaceri, stocarea energiei în țara noastră se află încă în stadii incipiente ale dezvoltării industriale. Multe întreprinderi sunt puternice în domenii individuale, cum ar fi invertoarele solare, bateriile de stocare a energiei, PCS, EMS etc., dar doar o mână de companii au sisteme de stocare optică integrate.
Pe de altă parte, licitațiile pentru prețuri mici au devenit din ce în ce mai acerbe, întreprinderile fiind constrânse de costurile scăzute. În prezent, prețul de licitație pentru stocarea energiei a fost redus de la 2,15 yuani/Wh (preț EPC) la 1,699 yuani/Wh (preț EPC) pe partea de energie nouă internă, acest preț fiind mult sub prețul de cost recunoscut în industrie.
Diferite scenarii au cerințe diferite pentru sistemele de stocare a energiei, iar nu există un standard unificat pentru proiectarea și costul sistemelor de stocare a energiei, ceea ce poate deveni cu ușurință o zonă gri.
„Acum, companiile licitează pentru baterii, iar standardul este de 6.000 de cicluri. Industria nu are un standard de evaluare unificat. Unii producători licitează pentru proiecte cu baterii cu o durată de viață mai mică de 3.000 de cicluri la prețuri mici. Desigur, nu putem concura cu ei în ceea ce privește prețul”, a spus neajutorat un specialist senior în stocarea energiei.
„Desigur, cel mai critic aspect al integrării sistemului de stocare a energiei este managementul siguranței laturii de curent continuu, adică managementul siguranței sistemului de baterii, care necesită un design foarte complet al protecției sistemului”, a continuat sursa. Celulă, modul, grup de baterii, managementul sistemului de baterii, cele patru niveluri sunt interconectate, un design bun al protecției sistemului, poate cunoaște starea lor de funcționare în timp real, poate oferi avertizări timpurii asupra defecțiunilor, iar în cazul apariției unei defecțiuni, poate realiza și protecție pas cu pas și protecție rapidă a conexiunii.
Altfel, defecțiunile minore se pot transforma cu ușurință în probleme mari. În ultimii ani, în Coreea de Sud au avut loc peste 30 de accidente de incendiu, majoritatea motivelor fiind defecte de proiectare a sistemului electric, sisteme de protecție cauzate de defecțiuni.
Testul nu se termină aici, există probleme legate de durata de viață a bateriei, trebuie să existe un sistem de control al temperaturii de stocare a energiei proiectat. Simularea termică strictă și verificarea experimentală, proiectarea conductelor de aer ale recipientelor de stocare a energiei, configurația puterii aerului condiționat și așa mai departe, aceste legături nu sunt strict controlate și proiectate, putând duce ușor la un dezechilibru de temperatură al bateriilor cu litiu din interiorul recipientului, agravând instabilitatea celulei.
Autorul a întâlnit un sistem de stocare a energiei 4H, care, atunci când diferența de temperatură dintre celule atinge 22℃, nu numai că afectează serios durata de viață a bateriei, dar crește și riscul de funcționare a centralei electrice de stocare a energiei.
4. Cum pot fi gestionate eficient sistemele de stocare a energiei?
De la selectarea schemei până la integrarea sistemului, funcționarea în siguranță și beneficiile optime ale întregului sistem de stocare a energiei sunt strâns legate de funcționarea și gestionarea întregului sistem.
Comparativ cu modul tradițional de dispecerizare economică a centralei electrice, gestionarea eficientă a bateriilor și convertoarelor din centrala electrică cu stocare ar trebui luată în considerare la dispecerizarea sistemului de generare a energiei cu stocare optică, în acest fel, se pot îmbunătăți siguranța și economia întregii centrale electrice.
Aici intervine importanța EMS (Sistem de Management al Energiei - RRB), creierul inteligent al centralei de stocare optică. Cum funcționează stocarea energiei cu sistemele fotovoltaice și rețelele electrice? Cât ar trebui să se încarce bateria în sine, cum se încarcă, cum se asigură siguranța? Toate acestea necesită un set de EMS inteligente și eficiente pentru Management Integrat.
Luând ca exemplu netezirea sistemului fotovoltaic, sistemul de stocare a energiei se poate baza pe controlul netezirii puterii fotovoltaice a generării de energie fotovoltaică, setând parametrul de netezime, EMS luând parametrul de netezime ca obiectiv de control, aplicând controlul rapid al încărcării și descărcării sistemului de stocare a energiei, astfel încât puterea de ieșire a sistemului de generare a energiei să se încadreze în intervalul ratei de modificare setate.
În prezent, practica cea mai matură din industrie este aceea că sistemele de gestionare a energiei (EMS) inteligente, bazate pe predicția puterii fotovoltaice și caracteristicile de răspuns de milisecundă ale stocării energiei, asigură un control fluid al sistemelor fotovoltaice, reduc impactul asupra rețelei electrice și îmbunătățesc stabilitatea și fiabilitatea funcționării rețelei electrice. În același timp, a fost construit un mecanism de conectare rapidă de milisecundă între BMS, PCS și EMS pentru a proteja bateria și întregul sistem.
În plus, EMS-ul inteligent avansat poate realiza și un management digital integrat multi-energie, o acoperire cuprinzătoare a părului, transmisiei, distribuției, cu întreaga scenă.
