Nu för tiden är energilagring det mest populära alternativet inom energibranschen.
Mer än ett dussin provinser, inklusive Shandong, Shanxi, Xinjiang, Inre Mongoliet, Anhui och Tibet, har utfärdat dokument som kräver att sol- och vindkraftverk ska vara utrustade med energilagringssystem.
Även om energibranschen länge har insett att "energilagring är en effektiv lösning på oregelbundenhet och volatilitet i sol- och vindkraft, för att främja energianvändning och minska energibesparingar", gör den kraftiga prissänkningen denna fördel mer framträdande, men på grund av dess teknik- och kostnadsbegränsningar har den "utgått". Idag gör det officiella kollektiva valet äntligen energilagring stolt.
Men om energilagring ska kunna fullborda den magnifika övergången från "grädden på moset" till "enbart nödvändig för marknaden", kommer det inte bara att behöva ett tydligare och starkare politiskt stöd, samtidigt bör vi främja utvecklingen av optisk lagringsindustri genom teknik- och produktinnovation. Hur kombinerar man bäst? Vilka är utmaningarna med konvergens? Alla dessa måste besvaras.
1. Vilka är de typiska systemscenarierna?
För närvarande finns det främst system på marknaden.
Kopplingsschemat på växelströmssidan avser solceller och energilagring i växelströmssidan. Energilagringssystemet kan anslutas till lågspänningssidan och kan även anslutas till en 10 kV ~ 35 kV-buss. Schemat är lämpligt för storskaliga optiska lagringskraftverk, centraliserad layout av energilagringssystem, enkel drifthantering och elnätsdistribution.
Likströmskopplingsschemat hänvisar till energilagringssystem som är anslutet till likströmssidan, vilket innebär färre länkar, låg energiförlust och mindre investeringar i utrustning. I detta scenario skulle solväxelriktaren behöva reservera ett energilagringsgränssnitt.
2. Hur uppnår man integrationen av 1 + 1 > 2?
Det finns fusionslösningar, men fusion för att uppnå effekten 1 + 1 > 2, men det är inte lätt.
Optisk fusionsteknik är mer komplex. Integrationssystemet måste säkerställa säker och stabil drift av solceller, energilagring och elnät, och bryta igenom barriärerna mellan hårdvaru-, mjukvaru- och systemnivå.
Det finns många enheter i optiska lagringssystem som behöver lösa gränssnittskompatibilitetsproblem mellan hårdvara och mjukvara. Utrustningen kommer ofta från olika tillverkare, vilket medför svårigheter och kostnader för kraftverksdesign, upphandling, drift och underhåll av utrustning. Och viktigast av allt, kommunikationsgränssnittet mellan olika utrustningar är olika, vilket innebär att integratörer måste vara bekanta med olika protokoll och gränssnitt.
Därför är optisk lagringsfusion inte en enkel fysisk kombination av solcellsutrustning och energilagringsutrustning, utan att förlita sig på djupfusionsteknik för att uppnå effekten 1 + 1 > 2. Dessa testar integratorns integrationsstyrka mycket.
3. Branschintegrationsstörningen uppstod genom lågpriskonkurrens
Systemintegration är nyckeln till byggandet av optiska lagringskraftverk, men det finns många utmaningar inom det inhemska integrationsområdet.
Å ena sidan finns det inte många företag med integrerad kapacitet för optiska lagringssystem. Oavsett om det gäller teknikkonvergens eller affärsmodellkonvergens är energilagring i vårt land fortfarande i ett tidigt skede av industriell utveckling. Många företag är starka inom enskilda områden som solväxelriktare, energilagringsbatterier, PCS, EMS, etc., men endast en handfull företag har integrerade optiska lagringssystem.
Å andra sidan har lågprisbudgivningen blivit alltmer hård, och företag begränsas av låga kostnader. För närvarande har budpriset för energilagring sänkts från 2,15 yuan/Wh (EPC-pris) till 1,699 yuan/Wh (EPC-pris) på den inhemska nya energisidan, vilket har varit långt under det branschens erkända självkostnadspris.
Olika scenarier har olika krav på energilagringssystem, och det finns ingen enhetlig standard för design och kostnad för energilagringssystem, det kan lätt bli en gråzon.
”Nu bjuder företag på batterier, och standarden är 6 000 cykler. Branschen har ingen enhetlig bedömningsstandard. Vissa tillverkare bjuder på projekt med batterier med en livslängd på mindre än 3 000 cykler till låga priser. Naturligtvis kan vi inte konkurrera med dem prismässigt”, sa en erfaren energilagringsexpert hjälplöst.
"Den viktigaste aspekten av integrationen av energilagringssystem är naturligtvis säkerhetshanteringen på likströmssidan, det vill säga säkerhetshanteringen av batterisystemet, vilket kräver en mycket komplett systemskyddsdesign", fortsatte källan. Cell-, modul-, batterikluster- och batterisystemhantering, de fyra nivåerna är sammankopplade, bra systemskyddsdesign, kan känna till deras driftsstatus i realtid, kan ge tidig felvarning, om ett fel uppstår kan den också realisera stegvis skydd och snabbkopplingsskydd.
Annars kan små fel lätt förvandlas till stora problem. Under de senaste åren har fler än 30 brandolyckor inträffat i Sydkorea, de flesta orsakerna är fel i elsystemens konstruktion eller skyddssystem orsakade av fel.
Testet slutar inte där, det finns problem med batteritiden, det måste finnas en design av temperaturkontrollsystemet för energilagring. Strikt termisk simulering och experimentell verifiering, luftkanaldesign av energilagringsbehållare, konfiguration av luftkonditioneringsström och så vidare, dessa länkar är inte strikt kontrollerade och utformade, vilket lätt leder till temperaturobalans i litiumbatterier inuti behållaren, vilket förvärrar cellens instabilitet.
Författaren har stött på ett 4H-energilagringssystem, när temperaturskillnaden i cellen når 22 ℃, vilket inte bara allvarligt påverkar batteriets livslängd, utan också ökar risken för energilagringskraftverkets drift.
4. Hur kan energilagringssystem hanteras effektivt?
Från val av system till systemintegration är säker drift och optimal nytta av hela energilagringssystemet nära kopplade till driften och hanteringen av hela systemet.
Jämfört med det traditionella ekonomiska driftsättet för kraftverk, bör effektiv hantering av batterier och omvandlare i lagringskraftverket beaktas fullt ut när det optiska lagringssystemet driftsätts. På så sätt kan säkerheten och ekonomin för hela kraftverket förbättras.
Det är här vikten av EMS (Energy Management System-RRB-), den intelligenta hjärnan i den optiska lagringsanläggningen, kommer in i bilden. Hur fungerar energilagring med solcellssystem och elnät? Hur mycket ska själva batteriet laddas, hur ska det laddas, hur säkerställer man säkerheten? Allt detta kräver en uppsättning intelligenta och effektiva EMS för integrerad hantering.
Om man tar utjämningen av det fotovoltaiska systemet som exempel, kan energilagringssystemet baseras på den fotovoltaiska utjämningskontrollen av solenergiproduktionen, ställa in jämnhetsparametern, EMS tar jämnhetsparametern som kontrollmål, och snabb laddnings- och urladdningskontroll tillämpas på energilagringssystemet, så att utgångseffekten från kraftgenereringssystemet ligger inom intervallet för den inställda förändringshastigheten.
För närvarande är den mer mogna praxisen inom branschen att använda smart EMS baserad på förutsägelse av solcellseffekt och energilagringsegenskaper med millisekundrespons för att uppnå smidig styrning av solcellssystem, minska påverkan på elnätet och förbättra stabiliteten och tillförlitligheten i elnätets drift. Samtidigt byggdes en mekanism för snabb länkning mellan BMS, PCS och EMS för att skydda batteriet och hela systemet.
Dessutom kan avancerad intelligent EMS också uppnå digital integrerad hantering av flera energikällor, en omfattande täckning av hår, överföring, distribution, med hela scenen.
