Промислові системи накопичення енергії

Чому кВт·год і кВт розраховують окремо

Ємність і потужність — незалежні характеристики. Ємність у кВт·год — це скільки енергії вміщує акумулятор; потужність у кВт — як швидко її можна закачати чи відібрати, і вона обмежена системою перетворення потужності та допустимим C-rate комірок. Об'єкту з короткими різкими піками потрібні висока потужність і помірна ємність. Об'єкту, що тримає довгу вечірню зміну на накопиченій сонячній енергії, — навпаки.

• C-rate — це потужність, поділена на ємність. 0,5C означає повний розряд за дві години, 1C — за одну, 0,25C — за чотири.
• Корисна ємність — ось що має значення, а не номінальна. Її зменшують і глибина розряду, і зарезервований запас на резервне живлення.
• Тривала та пікова потужність — різні речі. Перевірте, як довго пристрій утримує форсований номінал до зниження потужності й за якої температури довкілля.
• Ефективність циклу сучасної системи LiFePO4 разом зі ступенем перетворення зазвичай становить близько 88–92 %. Кожна збережена кВт·год повертається трохи меншою.

Зрізання піків і зменшення плати за потужність

На більшості європейських комерційних тарифів велика частина рахунку — це не енергія, а потужність: плата за зарезервовану потужність або за найвищий чвертьгодинний попит, зафіксований у розрахунковому періоді. Накопичувач розряджається в ці піки, тож лічильник їх не бачить, і це знижує оплачуваний максимум, не змінюючи реального споживання об'єкта. EMS у реальному часі стежить за точкою обліку й видає потужність, щойно виміряний попит перетинає задану межу.

• Розраховуйте за інтервальними даними, в ідеалі за роком чвертьгодинних показань. Висота піку задає кВт, тривалість піку — кВт·год.
• Швидкість реакції важлива. Система, яка реагує за кілька сотень мілісекунд, встигає на пуск компресора чи преса; повільніша — ні.
• Зарезервовану потужність можна переглянути в бік зменшення разом із постачальником, щойно накопичувач надійно обмежує попит, — і саме там часто криється більша економія.

Зсув навантаження, арбітраж і власне споживання сонячної енергії

Зсув навантаження заряджає акумулятор, коли електроенергія дешева, і розряджає, коли вона дорога. За спотовим чи блоковим тарифом це прямий арбітраж; спред має покрити втрати на цикл і вартість циклу, перш ніж почне приносити дохід. Якщо поруч працює фотоелектричний масив, той самий механізм підвищує власне споживання: полуденний надлишок, який інакше пішов би в мережу за низькою ціною, притримується для післяобіднього та вечірнього навантаження.

• Щоденний цикл — ось що окупає арбітраж. Система, яка робить один цикл на добу, заробляє приблизно 365 спредів на рік, тож ресурс циклів має це витримати.
• Обмеження віддачі в мережу часто є умовою приєднання до мережі. Накопичувач поглинає те, що обмежувач інакше просто зрізав би.
• Заряджання електромобілів — застосування, що набирає обертів: акумулятор буферизує групу wallbox і дозволяє додати швидке заряджання без збільшення потужності підключення об'єкта.

Резервне живлення, час перемикання та живлення рівня UPS

Резервне живлення — окреме проєктне питання, не пов'язане з економією. Звичайна мережева система під час аварії мережі відключається й нічого не робить. Для резервного живлення потрібні точка перемикання, здатна працювати в острові система перетворення та чітке розуміння, які кола захищені. Вирішальним є час перемикання: типове перемикання в острів триває 10–20 мс, що більшість обладнання витримує, тоді як справді безперебійні споживачі — сервери, медичне обладнання чи безперервне керування процесами — потребують онлайн-схеми з подвійним перетворенням і взагалі без розриву.

• Визначте резервні кола на окремому розподільчому щиті. Резервувати весь об'єкт зазвичай набагато дорожче, ніж резервувати те, що справді важливе.
• Перевірте перевантажувальну здатність. Пусковий струм двигунів і компресорів може в кілька разів перевищувати робочий, і подавати його має інвертор, а не акумулятор.
• Чорний старт із фотовольтаїкою дозволяє острівному об'єкту підзаряджатися від масиву під час тривалої аварії. Переконайтеся, що інвертор це підтримує.

Комірки, ресурс циклів і що насправді покриває гарантія

Ресурс циклів LiFePO4 подають як кількість циклів до залишкової ємності, зазвичай 6000 і більше циклів до 70 або 80 % початкової ємності, виміряних за заявленої глибини розряду й температури. Комерційні гарантії зазвичай формулюють або в циклах, або в сумарному показнику пропущеної енергії в МВт·год, залежно від того, яку межу досягнуто першою, поряд із календарним строком. Гарантії за пропущеною енергією пасують об'єктам з інтенсивним арбітражем; лічба циклів пасує передбачуваній роботі з одним циклом на добу.

• Читайте умови: гарантована ємність наприкінці строку, діапазон температури довкілля, максимальний C-rate і обов'язкове підключення для віддаленого моніторингу.
• Терморегулювання — головний важіль реальної деградації. Шафи з рідинним охолодженням тримають комірки у вужчому діапазоні, ніж повітряні, за тривалого високого C-rate.
• Модульність дозволяє додати ємність пізніше. Перевірте, чи дозволяє виробник змішувати виробничі партії в одному ланцюзі, бо багато хто не дозволяє.

Корпус, пожежна безпека та приєднання до мережі

Шафи приблизно від 50 до 400 кВт·год стоять надворі на підготовленій плиті або всередині в технічному приміщенні й підходять для більшості комерційних проєктів на одному об'єкті. Контейнери від кількох сотень кВт·год і більше застосовують для промислових навантажень, мікромереж і генерувальних об'єктів. Обом потрібна пожежна стратегія: виявлення на рівні комірок, аерозольне або газове гасіння, контроль виділення газів і диму, скидання тиску та документована відстань відокремлення від будівель з людьми й меж ділянки.

• Ступінь захисту IP і діапазон температур визначають можливість розміщення надворі, як і шум вентиляторів чи чилерів поблизу сусідів.
• Приєднання до мережі потребує погодження оператора системи розподілу ще до монтажу. Готуйтеся до заявки на приєднання, доказів відповідності системи перетворення мережевому кодексу, налаштувань захисту та пусконалагоджувальних випробувань.
• Облік і зв'язок: трифазний розумний лічильник у точці підключення живить EMS даними, а віддалений моніторинг зазвичай є умовою гарантії.
• Будівельні роботи: фундамент, під'їзд для крана чи навантажувача, траси кабелів і заземлення часто визначають строки більше, ніж термін постачання акумулятора.

Порівняння застосувань

Проведіть таблицю вліво