De centraliserade och strängbaserade energilagringsteknikvägarna spelar olika roller i energilagringssystem, var och en med unika fördelar och begränsningar.
Centraliserad energilagringsteknik
Fördel
Styrlogiken är enkel: batteripaketen i det centraliserade energilagringssystemet är direktkopplade i serie för att bilda ett batterikluster, och ansluts sedan parallellt till en eller flera stora energilagringsväxelriktare (PCS) genom DC-sidan. Denna struktur gör styrsystemet relativt förenklat, lätt att hantera och underhålla.
Låg initial kostnad: På grund av sin enkla struktur och förmågan att uppnå storskalig upphandling och centraliserad förvaltning, kan den minska kostnaderna för initial konstruktion och driftunderhåll.
Brist
Fateffekt: Alla batterimoduler är parallellkopplade, och systemets totala livslängd beror på den svagaste länken, vilket är den batterimodul som har sämst prestanda.
Cirkulationsproblem mellan kluster: Olika batterikluster har inkonsekventa urladdningsdjup, vilket leder till cirkulationsfenomen, vilket i sin tur påverkar laddnings- och urladdningseffektiviteten och kan utgöra säkerhetsrisker.
Hög driftskomplexitet: När ett fel inträffar krävs vanligtvis att professionell personal är närvarande för felsökning och underhåll, vilket ökar stilleståndstiden och driftskostnaderna.
Applikationsexempel
Huaneng Huangtai 100MW/200MWh-projektet är ett av de första storskaliga energilagringskraftverken i Kina som har antagit en centraliserad PCS-arkitektur. Projektet använder en containeriserad monteringsmetod, och utrustningskapaciteten i en enda container kan nå flera megawattimmar (MWh), lämplig för energilagring på nätet och stödjande energilagring för stora kraftverk för förnybar energi.
Strängbaserad energilagringsteknik
Fördel
Stark flexibilitet: Energilagringssystemet av strängtyp består av flera energilagringsenheter med mindre kapacitet, var och en med oberoende kontroll- och hanteringsfunktioner, vilket ger det en hög grad av flexibilitet och skalbarhet, vilket gör det enkelt att flexibelt utöka eller fylla på ström efter faktiska behov .
Högre säkerhet: Varje batterikluster styrs individuellt för laddning och urladdning, vilket undviker påverkan av cirkulerande strömmar och uppnår felisolering; Och ett effektivt värmeledningssystem har antagits för att säkerställa god temperaturjämnhet och längre batterilivslängd.
Lätt att transportera och installera: Enkelskåpet har en kompakt storlek, vilket gör det bekvämt för transport och installation på plats, speciellt lämpligt för applikationer med komplex terräng eller flerpunktsfördelning.
Brist
Ökad integrationskomplexitet: Jämfört med centraliserade system är integrations- och felsökningsprocessen för energilagring av strängtyp mer komplex eftersom den kräver finkornig konfiguration av varje energilagringsenhet.
Totalt sett hög kostnad: Även om kostnaden för enskilda komponenter är lägre, kommer investeringskostnaden för det övergripande systemet att öka på grund av behovet av fler optimerare och övervakningsutrustning.
Applikationsexempel
Projektet för lagring av solenergi på 3MW/6MWh i Linyang, Dezhou, Shandong är ett typiskt tillämpningsfall för energilagring av strängtyp. Detta projekt använder intelligenta integrerade energilagringsskåp av strängtyp, som var och en innehåller flera energilagringsenheter. Varje enhet ansluts till en liten PCS, och AC-utgången ansluts sedan till transformatorn för förstärkning och anslutning till elnätet. Denna design förbättrar inte bara systemets tillförlitlighet och stabilitet, utan möjliggör också blandning av gamla och nya batterier, vilket ytterligare förbättrar systemets anpassningsförmåga och ekonomi.
Egenskaper för två tekniska vägar när det gäller energilagringskapacitet
Centraliserad energilagring
Kapacitetsgräns
Kapaciteten för en enda behållare:
I centraliserade energilagringslösningar innehåller en typisk energilagringsbehållare vanligtvis flera batterikluster, som är parallellkopplade på DC-sidan och sedan anslutna till en stor PCS för växelriktarbearbetning. Enligt olika designstandarder och tekniska specifikationer kan den maximala installerade kapaciteten för en enda container nå flera megawattimmar (MWh). Till exempel nämns det i uppgifterna att en 40 fots container med 280Ah battericeller kan ha en maximal installerad kapacitet på 1000V batterier.
Hela livscykelns effektkapacitet:
På grund av trumeffekten av centraliserad energilagring begränsas hela systemets prestanda av det svagaste batteriklustret. Under långvarig drift kommer därför den faktiska tillgängliga energilagringskapaciteten att minska. Dessutom, för att förhindra säkerhetsrisker orsakade av cirkulationsproblem, bibehålls en viss marginal vid laddning och urladdning, vilket indirekt minskar den effektiva energilagringskapaciteten.
Kapacitet skalbarhet
Tillämpbarhet på storskaliga projekt:
Centraliserad energilagring är mycket lämplig för storskaliga energilagringsprojekt på nätnivå, såsom storskaliga energilagringskraftverk på källnätssidan, som ofta kräver hög enkel laddning/urladdningseffekt och stor total energilagringskapacitet. Men när det gäller utbyggnad eller kraftpåfyllning måste verksamheten utföras kabin för kabin, vilket resulterar i dålig flexibilitet.
Energilagring av strängtyp
Kapacitetsgräns
Fördelarna med modulär design:
Energilagringssystemet av strängtyp antar i allmänhet en modulär design, där varje batterikluster i det integrerade energilagringsskåpet är anslutet till en oberoende liten PCS och sedan ansluten till elnätet genom AC-konvergens. Denna arkitektur möjliggör en mer flexibel definition av storleken på varje energilagringsenhet, genom att teoretiskt kombinera dem till valfri storlek av energilagringssystem baserat på efterfrågan. Till exempel har det rapporterats att minimieffekten för energilagringssystem av strängtyp börjar från 50 kW.
Kapacitet för enstaka skåp:
Även om kapaciteten hos ett integrerat energilagringsskåp är relativt liten, kan de enkelt uppnå energilagring med stor kapacitet genom parallellkoppling. Dessutom, eftersom varje energilagringsenhet är oberoende styrd, även om vissa enheter har problem, kommer det inte att påverka driften av andra enheter, vilket hjälper till att upprätthålla stabiliteten och tillförlitligheten hos det övergripande systemet.
Kapacitet skalbarhet
Flexibla expansionsmetoder:
En betydande fördel med energilagring av strängtyp är dess höga flexibilitet, inte bara för att anpassa sig till olika komplexa terrängförhållanden, utan också för att stödja blandningen av gamla och nya batterier, och lägga till nya energilagringsenheter för expansion när som helst enligt faktiska behov . Det innebär att användarna successivt ökar sin energilagringskapacitet baserat på förändringar i den egna elbelastningen, utan att behöva göra en engångsinvestering i att bygga storskaliga anläggningar.
Övervägandeni praktiska tillämpningar
Val av energilagringskapacitet:
Oavsett om det är centraliserad energilagring eller energilagring av strängtyp, när man väljer specifik energilagringskapacitet, måste de specifika kraven för projektet beaktas, inklusive men inte begränsat till förväntad livslängd, målmarknadens elprispolicy, lokala klimatförhållanden, etc. För applikationsscenarier som kräver snabb implementering och begränsad initial investering, strängbaserad energilagring är mer lämplig; För storskaliga energilagringsprojekt som redan har planerats är centraliserad energilagring ett bättre val eftersom det bygger upp tillräcklig energilagringskapacitet i tidiga skeden.