De centraliserade och strängbaserade energilagringsteknikvägarna intar viktiga positioner inom det nuvarande energilagringsområdet, var och en med unika fördelar och nackdelar och lämpliga för olika tillämpningsscenarier.
Centraliserad energilagringsteknikväg
Egenskaper och fördelar
Enkel styrlogik: Batteripaketen i det centraliserade energilagringssystemet är direktkopplade i serie, och sedan kopplas flera paket parallellt till en stor växelriktare (PCS) på DC-sidan, vilket gör hantering och underhåll enklare.
Låg systemkostnad: På grund av sin relativt enkla struktur är de initiala investerings- och underhållskostnaderna låga, särskilt vid storskalig upphandling för att ytterligare minska kostnaderna.
Lätt att uppnå storskalig schemaläggning: Det kan effektivt balansera utbudet och efterfrågan på elnätet, förbättra kvaliteten och stabiliteten hos el och är lämplig för lagring av energi på nätet och stödjer storskaliga kraftverk för förnybar energi.
Betydande ekonomiska fördelar: Genom centraliserad förvaltning har utrustnings- och driftkostnaderna minskat, vilket visar på betydande ekonomiska fördelar.
Brist
Fateffekt: Den totala livslängden för ett system beror på den svagaste länken, där den sämst presterande batterimodulen påverkar effektiviteten i hela systemet.
Cirkulationsproblem mellan kluster: Olika batterikluster har inkonsekventa urladdningsdjup, vilket leder till cirkulationsfenomen och påverkar laddnings- och urladdningseffektiviteten.
Säkerhetsutmaning: Bildandet av cirkulerande strömmar mellan parallella batterikluster ökar risken för överladdning av battericeller, vilket utgör ett hot mot säkerheten.
Hög komplexitet i drift och underhåll: När systemet stöter på problem behöver tillverkare vanligtvis skicka teknisk personal till platsen för felsökning och underhåll, vilket kan förlänga stilleståndstiden och öka drift- och underhållskostnaderna.
Applikationsexempel
Om man tar Huaneng Huangtai 100MW/200MWh-projektet som exempel, är detta det första storskaliga energilagringskraftverket i Kina som antar en centraliserad PCS-arkitektur, som visar potentialen hos centraliserade lösningar inom energilagring i nätet och storskaligt stöd för förnybar energi.
Rutt för energilagringsteknik av strängtyp
Egenskaper och fördelar
Stark flexibilitet: Består av flera energilagringsenheter med mindre kapacitet, varje enhet har oberoende kontroll- och hanteringsfunktioner och kan flexibelt konfigureras enligt olika energigenererings- och förbrukningsmönster.
Förbättrad systemeffektivitet: uppnådde enkel kluster ett-hantering, förbättrad balans och laddnings- och urladdningseffektivitet för batteripaket.
Hög tillförlitlighet och enkelt underhåll: I händelse av en felfunktion kan den exakt lokalisera ett enda kluster utan att påverka driften av andra skåp, vilket minskar den totala risken för avstängning av systemet.
Högre säkerhet: Undviker påverkan av cirkulerande strömmar, uppnår felisolering och använder ett effektivt värmeledningssystem för att säkerställa god temperaturjämnhet och lång batteritid.
Brist
Integreringsmetoden är relativt komplex: jämfört med centraliserad är strängbaserad integration och felsökning mer komplexa eftersom varje energilagringsenhet måste finkonfigureras för att säkerställa systemstabilitet.
Systemkostnadsökning: På grund av användningen av fler optimerare och övervakningsenheter är den totala kostnaden högre.
Applikationsexempel och parametrar
Projektet för lagring av solenergi på 3MW/6MWh i Linyang, Dezhou, Shandong är ett typiskt fall av att använda en strängenergilagringslösning. Detta projekt förbättrar inte bara systemets anpassningsförmåga och ekonomi, utan bevisar också dess värde i distribuerade energisystem.
Applikationsprestanda för två tekniska rutter på nätsidan, användarsidan och andra specifika scenarier
Energilagring på nätet
Centraliserad energilagring
Storskalig tillämpning och kostnadseffektivitet: Centraliserad energilagringsteknik dominerar i energilagring på nätet på grund av dess stora kapacitet för en enda enhet, kompakta struktur och lätthet att uppnå storskalig energiallokering.
Till exempel kan det effektivt balansera förhållandet mellan utbud och efterfrågan i kraftnätet, förbättra kvaliteten och stabiliteten hos el, särskilt när det gäller att stödja energilagring i stora kraftverk för förnybar energi.
Fallstudie: Huaneng Huangtai 100MW/200MWh-projektet är ett typiskt exempel som använder en centraliserad PCS-arkitektur för att stödja energilagringsbehov på nätnivå.
Energilagring av strängtyp
Flexibilitet och tillförlitlighet: Även om centraliserad energilagring är vanligare inom området storskalig lagring, kommer energilagring av strängtyp gradvis att tränga in i detta område med utvecklingen av teknik. Dess modulära design möjliggör mer flexibel hantering av komplex terräng och spridda energilayouter, samtidigt som den totala systemets stilleståndstid som orsakas av vind minskar.
Framväxande trend: Några nya stränganslutna energilagringssystem av nättyp har framgångsrikt klarat teknisk bedömning och är lämpliga för olika applikationsscenarier som starka elnät, svaga elnät och off-grid, vilket indikerar att denna teknik går mot tillämpningar i större skala.
Energilagring på användarsidan
Centraliserad energilagring
Begränsad tillämplighet: För användarsidan har centraliserad energilagring relativt få tillämpliga scenarier på grund av den stora volymen av en enda enhet, höga transportsvårigheter och strikta krav på installationsplatsen. Dessutom måste utbyggnad eller kraftpåfyllning utföras kabin för kabin, vilket är mindre flexibelt.
Ekonomiska överväganden: Även om den initiala investeringskostnaden är relativt låg är den inte kostnadseffektiv för små användare eftersom när ett fel inträffar måste hela systemet stängas av för inspektion, vilket ökar drift- och underhållstiden och kostnaderna.
Energilagring av strängtyp
Allmänt antagen: Däremot har energilagring av strängtyp använts i stor utsträckning inom hushålls- och kommersiella områden. Den har en liten enkel skåpvolym, vilket gör den enkel att transportera och installera, och kan enkelt anpassa systemets effekt och kapacitet efter faktiska behov.
Fördelarna är uppenbara: denna teknik stöder inte bara blandningen av gamla och nya batterier, utan kan också utökas flexibelt efter faktiska situationer, vilket gör den mycket lämplig för distribuerade applikationer som solceller på taket, små kraftverk för energilagring, etc.
Specifika tillämpningsscenarier
Fördelarna med strängbaserad energilagring i distribuerade energisystem: I distribuerade energisystem som nollkoldioxidparker och ny energidistribution och lagring kan strängbaserad energilagring konfigureras exakt enligt olika energigenererings- och förbrukningsmönster, vilket förbättrar effektiviteten och tillförlitligheten av systemet. Den uppnår en förfinad hantering av enskilda energilagringsenheter, och matchar därmed förändringar i lokalt effektbehov bättre.
Säkerhet och stabilitet: Varje batterikluster styrs individuellt för laddning och urladdning, vilket undviker påverkan av cirkulerande strömmar, uppnår felisolering och säkerställer en långsiktig stabil drift av systemet.
Komplex terräng och spridd layout
Stark anpassningsförmåga: Oavsett om det är i bergsområden eller urbana randområden, kan energilagring av strängtyp anpassas väl till komplexa och föränderliga geografiska miljöer. Även i händelse av fel i vissa energilagringsenheter kan de återstående enheterna fortsätta att fungera, vilket minskar den totala risken för systemavstängning.
