Günümüzde enerji sektöründe en popüler olanı enerji depolama sistemleridir.
Shandong, Shanxi, Xinjiang, İç Moğolistan, Anhui ve Tibet de dahil olmak üzere bir düzineden fazla eyalet, güneş ve rüzgar enerjisi santrallerinin enerji depolama sistemleriyle donatılmasını zorunlu kılan belgeler yayınladı.
Enerji sektörü uzun zamandır "Enerji depolamanın, güneş ve rüzgar enerjisinin kesintili ve değişken yapısına etkili bir çözüm olduğunu, enerji kullanımını teşvik ettiğini ve kısıtlamaları azalttığını" kabul etse de, büyük fiyat indirimleri bu avantajı daha da belirgin hale getirmiştir. Ancak teknoloji ve maliyet kısıtlamaları nedeniyle "dışlanmıştır". Bugün, enerji depolama nihayet resmi olarak kabul görmüş ve hak ettiği değeri görmüştür.
Ancak enerji depolamanın "pastanın üzerindeki krema" olmaktan "piyasanın olmazsa olmazı" haline gelmesi için, sadece daha net ve güçlü politika desteğine ihtiyaç duyulmakla kalmayacak, aynı zamanda teknoloji ve ürün inovasyonu yoluyla optik depolama endüstrisinin gelişimini de teşvik etmeliyiz. En iyi nasıl bir araya getirilir? Yakınsamanın zorlukları nelerdir? Tüm bu sorulara cevap verilmesi gerekiyor.
1. Tipik sistem senaryoları nelerdir?
Şu anda piyasada ağırlıklı olarak çeşitli planlar mevcut.
AC tarafı bağlantı şeması, fotovoltaik ve enerji depolama sistemlerinin AC tarafına bağlanmasını ifade eder; enerji depolama sistemi alçak gerilim tarafına veya 10 kV ila 35 kV bara bağlanabilir. Bu şema, büyük ölçekli optik depolama enerji santralleri, enerji depolama sisteminin merkezi yerleşimi, kolay işletme yönetimi ve elektrik şebekesi dağıtımı için uygundur.
DC tarafı bağlantı şeması, enerji depolama sisteminin DC tarafına bağlanması anlamına gelir; bu sayede iki sistem arasındaki güç dönüşümü daha az bağlantı, düşük enerji kaybı ve daha az ekipman yatırımı gerektirir. Bu senaryoda, güneş enerjisi invertörünün bir enerji depolama arayüzüne ihtiyaç duyması gerekecektir.
2. 1 + 1 > 2 eşitsizliğinin integralini nasıl sağlayabiliriz?
Füzyon çözümleri mevcut, ancak 1 + 1 > 2 etkisini elde etmek için füzyon yapmak kolay değil.
Optik füzyon teknolojisi daha karmaşıktır. Entegrasyon sistemi, fotovoltaik, enerji depolama ve elektrik şebekesinin güvenli ve istikrarlı çalışmasını sağlamalı ve donanım, yazılım ve sistem seviyeleri arasındaki engelleri aşmalıdır.
Optik depolama füzyon sisteminde, donanım ve yazılım arasındaki arayüz uyumluluğu sorununu çözmeyi gerektiren birçok cihaz bulunmaktadır. Ekipmanlar genellikle farklı üreticilerden temin edildiğinden, enerji santrali tasarımı, ekipman tedariki, işletimi ve bakımı zorlukları ve maliyetleri artıracaktır ve en önemlisi, farklı ekipmanlar arasındaki iletişim arayüzü farklıdır; entegratörlerin farklı protokoller ve arayüzler hakkında bilgi sahibi olmaları gerekmektedir.
Bu nedenle, optik depolama füzyonu, fotovoltaik ekipman ve enerji depolama ekipmanının basit bir fiziksel birleşimi değil, 1 + 1 > 2 etkisini elde etmek için derin füzyon teknolojisine dayanmaktadır. Bu durum, entegratörün entegrasyon gücünü oldukça sınamaktadır.
3. Düşük fiyat rekabeti nedeniyle ortaya çıkan sektör bütünleşme bozukluğu
Optik depolama enerji santralinin inşasında sistem entegrasyonu kilit önem taşımaktadır, ancak yerli entegrasyon alanında birçok zorluk bulunmaktadır.
Bir yandan, optik depolama sistemini entegre edebilen işletme sayısı oldukça azdır. Gerek teknoloji yakınsaması gerekse iş modeli yakınsaması açısından, ülkemizde enerji depolama sektörü hâlâ endüstriyel gelişmenin erken aşamalarındadır. Birçok işletme güneş enerjisi invertörleri, enerji depolama bataryaları, PCS, EMS vb. gibi bireysel alanlarda güçlüdür, ancak optik depolama sistemlerini entegre eden şirket sayısı çok azdır.
Öte yandan, düşük fiyatlı teklif verme rekabeti giderek kızışıyor ve işletmeler düşük maliyetlerle kısıtlanıyor. Şu anda, yerli yeni enerji sektöründe enerji depolama ihale fiyatı 2,15 yuan/Wh'den (EPC fiyatı) 1,699 yuan/Wh'ye (EPC fiyatı) düşürüldü; bu fiyat, sektör tarafından kabul edilen maliyet fiyatının çok altında.
Farklı senaryolar, enerji depolama sistemleri için farklı gereksinimler doğurur ve enerji depolama sistemlerinin tasarımı ve maliyeti için birleşik bir standart bulunmadığından, kolayca belirsiz bir alan haline gelebilir.
"Şirketler artık batarya ihalesine giriyor ve standart 6.000 döngü. Sektörde birleşik bir değerlendirme standardı yok. Bazı üreticiler, 3.000 döngüden daha az döngü ömrüne sahip bataryalarla düşük fiyatlarla projelere teklif veriyor. Elbette, fiyat açısından onlarla rekabet edemeyiz," dedi kıdemli bir enerji depolama uzmanı çaresizce.
"Elbette, enerji depolama sistemi entegrasyonunun en kritik yönü, DC tarafının güvenlik yönetimi, yani pil sisteminin güvenlik yönetimidir ve bu da çok kapsamlı bir sistem koruma tasarımı gerektirir," diye devam etti kaynak. Hücre, modül, pil kümesi, pil sistemi yönetimi olmak üzere dört seviye birbirine bağlıdır; iyi bir sistem koruma tasarımı, çalışma durumlarını gerçek zamanlı olarak bilmeyi, arıza erken uyarısı yapmayı ve bir arıza meydana gelirse adım adım koruma ve hızlı bağlantı koruması sağlamayı mümkün kılar.
Aksi takdirde, küçük arızalar kolayca büyük sorunlara dönüşebilir. Son yıllarda Güney Kore'de 30'dan fazla yangın kazası meydana geldi ve bunların çoğunun nedeni elektrik sistemi tasarım hataları ve koruma sisteminin arızalanmasıydı.
Test burada bitmiyor, pil ömrü sorunları var, enerji depolama sıcaklık kontrol sistemi tasarımı şart. Sıkı termal simülasyon ve deneysel doğrulama, enerji depolama kaplarının hava kanalı tasarımı, klima güç konfigürasyonu vb. bu bağlantılar sıkı bir şekilde kontrol edilmez ve tasarlanmazsa, kap içindeki lityum pillerin sıcaklık dengesizliğine yol açabilir ve hücrenin kararsızlığını daha da kötüleştirebilir.
Yazar, 4H enerji depolama sisteminde, hücre sıcaklık farkının 22℃'ye ulaşması durumunda, bunun sadece pil ömrünü ciddi şekilde etkilemekle kalmayıp, aynı zamanda enerji depolama santralinin işletim riskini de artırdığını gözlemlemiştir.
4. Enerji depolama sistemleri nasıl verimli bir şekilde yönetilebilir?
Proje seçiminden sistem entegrasyonuna kadar, tüm enerji depolama sisteminin güvenli çalışması ve en iyi şekilde değerlendirilmesi, sistemin tamamının işletimi ve yönetimiyle yakından ilişkilidir.
Geleneksel ekonomik santral işletme modeline kıyasla, optik depolama enerji üretim sisteminin işletilmesinde bataryaların ve dönüştürücülerin etkin yönetimi tam olarak dikkate alınmalıdır; bu şekilde tüm santralin güvenliği ve ekonomisi iyileştirilebilir.
İşte tam bu noktada EMS'nin (Enerji Yönetim Sistemi -RRB-, yani optik depolama tesisinin akıllı beyni) önemi devreye giriyor. Enerji depolama, fotovoltaik sistemler ve elektrik şebekeleriyle nasıl çalışır? Bataryanın kendisi ne kadar şarj edilmeli, nasıl şarj edilmeli, güvenlik nasıl sağlanmalı? Tüm bunlar, entegre yönetim için akıllı ve verimli bir EMS setine ihtiyaç duyar.
Fotovoltaik sistemin düzeltme işlemini örnek alarak, enerji depolama sistemi, fotovoltaik güç üretiminin fotovoltaik çıkış düzeltme kontrolüne dayanarak, düzeltme parametresini ayarlayabilir; EMS, düzeltme parametresini kontrol hedefi olarak alarak, enerji depolama sistemine hızlı şarj ve deşarj kontrolü uygulayabilir, böylece güç üretim sisteminin çıkış gücü, ayarlanan değişim hızı aralığında kalır.
Şu anda sektörde daha olgunlaşmış uygulama, fotovoltaik sistemlerin sorunsuz kontrolünü sağlamak, elektrik şebekesi üzerindeki etkiyi azaltmak, elektrik şebekesi işletiminin istikrarını ve güvenilirliğini artırmak için fotovoltaik güç tahmini ve enerji depolama milisaniyelik tepki özelliklerine dayalı akıllı EMS'dir. Aynı zamanda, pili ve tüm sistemi korumak için BMS, PCS ve EMS arasında milisaniyelik hızlı bir bağlantı mekanizması oluşturulmuştur.
Ek olarak, gelişmiş akıllı EMS, saç, iletim, dağıtım ve tüm sahneyi kapsayan çok enerjili Dijital Entegre Yönetim de sağlayabilir.
