Priročnik za komercialne sisteme za shranjevanje energije

Kaj so komercialni sistemi za shranjevanje baterij?

100kwh baterijain200kwh baterijaKomercialni sistemi za shranjevanje baterij so napredne rešitve za shranjevanje energije, namenjene shranjevanju in sproščanju električne energije iz različnih virov. Delujejo kot obsežne napajalne enote, ki za učinkovito upravljanje pretoka energije uporabljajo baterijske sklope, nameščene v posodah. Ti sistemi so na voljo v različnih velikostih in konfiguracijah, da ustrezajo posebnim potrebam različnih aplikacij in strank.

Modularna zasnovakomercialni sistemi za shranjevanje baterijomogoča razširljivost, pri čemer se skladiščne zmogljivosti običajno gibljejo od 50 kWh do 1 MWh. Zaradi te prilagodljivosti so primerni za široko paleto podjetij, vključno z malimi in srednje velikimi podjetji, šolami, bolnišnicami, bencinskimi črpalkami, maloprodajnimi trgovinami in industrijskimi objekti. Ti sistemi pomagajo pri upravljanju potreb po energiji, zagotavljajo rezervno napajanje med izpadi in podpirajo integracijo obnovljivih virov energije, kot sta sonce in veter.

Prilagodljivost modularnih zasnov zagotavlja, da je mogoče te sisteme prilagoditi posebnim energetskim zahtevam, kar zagotavlja stroškovno učinkovito rešitev za izboljšanje energetske učinkovitosti in zanesljivosti v različnih sektorjih.

Komponente komercialnih sistemov za shranjevanje energije in njihove uporabe

Komercialni sistemi za shranjevanje energijesestavljen iz več ključnih komponent, od katerih ima vsaka posebno vlogo za izpolnjevanje različnih aplikacijskih potreb. Tukaj je podroben opis teh komponent in njihovih posebnih aplikacij v realnih scenarijih:

1. Baterijski sistem:
   • Osnovna komponenta: Baterijski sistem sestavljajo posamezne baterijske celice, ki shranjujejo električno energijo. Litij-ionske baterije se pogosto uporabljajo zaradi visoke energijske gostote in dolge življenjske dobe.
   • Aplikacije: Pri zmanjšanju konic in prestavljanju obremenitve se baterijski sistem polni v obdobjih nizke porabe električne energije in prazni shranjeno energijo med konicami porabe, kar učinkovito zmanjša stroške energije.
2. Sistem za upravljanje baterije (BMS):
   • funkcija: BMS spremlja stanje in parametre delovanja baterije, kot so napetost, temperatura in stanje napolnjenosti, ter zagotavlja varno in učinkovito delovanje.
   • Aplikacije: V aplikacijah za rezervno napajanje in mikroomrežje BMS zagotavlja, da lahko baterijski sistem zagotovi stabilno zasilno napajanje med izpadi omrežja, kar zagotavlja neprekinjeno poslovanje.
3. Inverter ali sistem za pretvorbo moči (PCS):
   • funkcija: PCS pretvori enosmerno moč, shranjeno v baterijskem sistemu, v izmenično moč, ki jo potrebuje omrežje ali obremenitve, hkrati pa ohranja stabilno izhodno napetost in kakovost električne energije.
   • Aplikacije: V sistemih, povezanih z omrežjem, PCS omogoča dvosmerni pretok energije, podpira uravnoteženje obremenitve in nadzor frekvence omrežja za izboljšanje zanesljivosti in stabilnosti omrežja.
4. Sistem upravljanja z energijo (EMS):
   • funkcija: EMS optimizira in upravlja pretok energije znotraj sistema za shranjevanje, usklajuje z omrežjem, obremenitvami in drugimi viri energije. Izvaja naloge, kot so zmanjšanje konic, prestavljanje obremenitve in energijska arbitraža.
   • Aplikacije: Pri integraciji obnovljivih virov energije EMS izboljšuje predvidljivost in stabilnost sončne in vetrne energije z optimizacijo izrabe in shranjevanja energije.
5. Dvosmerni pretvornik:
   • funkcija: dvosmerni pretvorniki omogočajo izmenjavo energije med baterijskim sistemom in omrežjem, kot je potrebno, ter podpirajo prilagodljivo upravljanje z energijo in avtonomno delovanje med okvarami omrežja.
   • Aplikacije: V mikroomrežju in napajanju na oddaljenih območjih dvosmerni pretvorniki zagotavljajo avtonomijo sistema in sodelujejo z glavnim omrežjem za izboljšanje zanesljivosti in trajnosti napajanja.
6. Transformator:
   • funkcija: Transformatorji prilagajajo raven izhodne napetosti akumulatorskega sistema, da ustreza zahtevam omrežja ali obremenitev, kar zagotavlja učinkovit prenos energije in stabilnost sistema.
   • Aplikacije: V velikih industrijskih in komercialnih energetskih aplikacijah transformatorji optimizirajo učinkovitost prenosa energije in stabilnost delovanja sistema z zagotavljanjem ustreznega ujemanja napetosti.
7. Zaščitne naprave:
   • funkcija: Zaščitne naprave spremljajo in se odzivajo na napetostne sunke, kratke stike in druge anomalije v omrežju v sistemu, kar zagotavlja varno delovanje in zmanjšuje poškodbe opreme.
   • Aplikacije: V omrežni integraciji in okoljih s hitrimi spremembami obremenitve zaščitne naprave ščitijo baterijski sistem in omrežje ter zmanjšujejo stroške vzdrževanja in operativna tveganja.
8. Hladilni sistemi:
   • funkcija: Hladilni sistemi vzdržujejo optimalne delovne temperature za baterije in pretvornike, preprečujejo pregrevanje in poslabšanje delovanja ter zagotavljajo dolgoročno stabilnost sistema.
   • Aplikacije: V visokotemperaturnih okoljih in močnih izpustnih obremenitvah hladilni sistemi zagotavljajo potrebno zmogljivost odvajanja toplote, podaljšujejo življenjsko dobo opreme in optimizirajo energetsko učinkovitost.
9. Napredni nadzorni sistemi:
   • funkcija: Napredni nadzorni sistemi se integrirajo z EMS in BMS za spremljanje in optimizacijo delovanja in zmogljivosti celotnega sistema za shranjevanje energije.
   • Aplikacije: V obsežnih komercialnih in industrijskih aplikacijah napredni nadzorni sistemi izboljšajo odzivnost sistema in učinkovitost delovanja s pomočjo analize podatkov v realnem času in podpore pri odločanju.

Te komponente in njihove aplikacije prikazujejo kritične vloge in praktično uporabo komercialnih sistemov za shranjevanje energije v sodobnem upravljanju z energijo. Z učinkovito uporabo teh tehnologij in strategij lahko podjetja dosežejo prihranek energije, zmanjšajo emisije ogljika ter povečajo zanesljivost in trajnost svoje oskrbe z električno energijo.

Vrste komercialnih sistemov za shranjevanje energije

1. Mehansko shranjevanje: uporablja fizična gibanja ali sile za shranjevanje energije. Primeri vključujejo črpalno hidroelektrarno (PSH), shranjevanje energije na stisnjen zrak (CAES) in shranjevanje energije na vztrajniku (FES).
2. Elektromagnetno shranjevanje: uporablja električna ali magnetna polja za shranjevanje energije. Primeri vključujejo kondenzatorje, superkondenzatorje in superprevodni magnetni hranilnik energije (SMES).
3. Toplotno shranjevanje: Shranjuje energijo kot toploto ali mraz. Primeri vključujejo staljeno sol, tekoči zrak, kriogeno shranjevanje energije (CES) in sisteme led/voda.
4. Skladiščenje kemikalij: Pretvarja in shranjuje energijo s kemičnimi procesi, kot je shranjevanje vodika.
5. Elektrokemično shranjevanje: Vključuje baterije, ki shranjujejo in sproščajo energijo preko elektrokemičnih reakcij. Litij-ionske baterije so najpogostejša vrsta, ki se uporablja v komercialnih okoljih zaradi visoke učinkovitosti in energijske gostote.

Vsak tip sistema za shranjevanje ima svoje edinstvene prednosti in omejitve, zaradi česar so primerni za različne aplikacije in operativne zahteve.

Uporaba komercialnih sistemov za shranjevanje energije

Komercialni sistemi za shranjevanje energije imajo različne aplikacije, ki zagotavljajo gospodarske koristi in prispevajo k širšim energetskim in okoljskim ciljem. Te aplikacije poskrbijo tako za prihranek stroškov kot za izboljšanje operativne učinkovitosti. Tukaj je podroben pregled:

1. Vrhunsko britje:

   Zmanjšuje stroške povpraševanja s praznjenjem shranjene energije v obdobjih velikega povpraševanja po energiji. Komercialni sistemi za shranjevanje energije sprostijo shranjeno energijo v obdobjih največjega povpraševanja po električni energiji in s tem zmanjšajo stroške povpraševanja za podjetja. To je še posebej koristno za objekte z visokimi razmerji med največjo in povprečno vrednostjo ali tiste, ki so predmet visokih stroškov povpraševanja, kot so šole, bolnišnice, bencinske črpalke, trgovine in industrije.

2. Prestavljanje bremena:

   Shranjuje energijo v obdobjih nizkih cen električne energije in jo prazni, ko so cene visoke, s čimer prihrani stroške za odjemalce, ki uporabljajo čas. Ti sistemi shranjujejo odvečno energijo v obdobjih nizkih cen električne energije in jo praznijo v obdobjih najvišjih cen. To strankam koristi pri cenah glede na čas uporabe ali v realnem času. Hotel na Havajih je na primer uporabil sistem litij-ionske baterije s 500 kW/3 MWh, da je svojo električno obremenitev preusmeril z dnevnega na nočni čas, s čimer je letno prihranil 275.000 $.

3. Obnovljiva integracija:

   Povečuje izrabo obnovljivih virov energije s shranjevanjem odvečne proizvodnje in sproščanjem po potrebi. Komercialni sistemi za shranjevanje energije shranjujejo presežek sončne ali vetrne energije in jo sprostijo med največjim povpraševanjem po energiji ali ko je proizvodnja obnovljive energije nizka. S tem se zmanjša odvisnost od fosilnih goriv in zmanjšajo emisije toplogrednih plinov. Poleg tega stabilizira omrežje, s čimer izboljša njegovo zanesljivost in varnost.

4. Rezervno napajanje:

   Zagotavlja zasilno napajanje med izpadi omrežja, zagotavlja neprekinjenost poslovanja in operativno odpornost. Ti sistemi zagotavljajo rezervno napajanje med okvarami omrežja ali izrednimi dogodki, kar zagotavlja, da kritični objekti, kot so bolnišnice, podatkovni centri in industrijski obrati, ostanejo operativni. Ta zmogljivost je ključnega pomena za objekte, ki si ne morejo privoščiti prekinitev napajanja.

5. Mikromreža:

   Deluje kot neodvisen elektroenergetski sistem ali v povezavi z glavnim omrežjem, kar povečuje zanesljivost in zmanjšuje emisije. Komercialni sistemi za shranjevanje energije so sestavni del mikromrež in delujejo neodvisno ali povezani z glavnim omrežjem. Mikroomrežja povečujejo zanesljivost lokalnega omrežja, zmanjšujejo emisije ter povečujejo energetsko neodvisnost in prilagodljivost skupnosti.

Te aplikacije ne prinašajo le neposrednih gospodarskih koristi, ampak tudi prispevajo k širšim energetskim in okoljskim ciljem, kot sta zmanjšanje emisij ogljika in izboljšanje stabilnosti omrežja. Komercialni sistemi za shranjevanje energije s povečanjem energetske učinkovitosti in zmanjšanjem operativnih tveganj ustvarjajo konkurenčne prednosti in priložnosti za trajnostni razvoj tako v komercialnih podjetjih kot v skupnostih.

Zmogljivost komercialnih sistemov za shranjevanje energije

Komercialni sistemi za shranjevanje energije se običajno gibljejo od 50 kWh do 1 MWh in zadovoljujejo različne komercialne in komunalne potrebe. Izbira zmogljivosti je odvisna od specifične aplikacije in zahtevanih meritev zmogljivosti.

Natančna ocena potreb po energiji in skrbno načrtovanje sta bistvenega pomena za določitev optimalne zmogljivosti shranjevanja za določeno aplikacijo, kar zagotavlja stroškovno in operativno učinkovitost.

Prednosti komercialnih sistemov za shranjevanje energije

1. Prožnost
   Komercialni sistemi za shranjevanje energije ponujajo kritično rezervno napajanje med izpadi, kar zagotavlja, da se lahko delovanje nadaljuje brez prekinitev. To je še posebej pomembno za objekte, kot so bolnišnice, podatkovni centri in proizvodni obrati, kjer lahko izpad električne energije povzroči znatne finančne izgube ali ogrozi varnost. Z zagotavljanjem zanesljivega vira energije med okvarami omrežja ti sistemi pomagajo vzdrževati neprekinjeno poslovanje in ščitijo občutljivo opremo pred nihanji moči.
2. Prihranki stroškov
   Ena od glavnih finančnih prednosti komercialnih sistemov za shranjevanje energije je zmožnost preusmeritve porabe energije iz obdobij največje porabe v obdobja manjše obremenitve. Stroški električne energije so pogosto višji v času največje porabe, zato lahko shranjevanje energije v času izven prometnih konic, ko so cene nižje, in njena uporaba v času največje porabe povzroči znatne prihranke pri stroških. Poleg tega lahko podjetja sodelujejo v programih odzivanja na povpraševanje, ki ponujajo finančne spodbude za zmanjšanje porabe energije v obdobjih velikega povpraševanja. Te strategije ne le znižujejo račune za energijo, ampak tudi optimizirajo vzorce porabe energije.
3. Obnovljiva integracija
   Integracija komercialnih sistemov za shranjevanje energije z obnovljivimi viri energije, kot sta sonce in veter, poveča njihovo učinkovitost in zanesljivost. Ti sistemi za shranjevanje lahko zajamejo odvečno energijo, ki nastane v obdobjih visoke proizvodnje obnovljivih virov energije, in jo shranijo za uporabo, ko je proizvodnja nizka. To ne le poveča izrabo obnovljive energije, ampak tudi zmanjša odvisnost od fosilnih goriv, ​​kar vodi do manjših emisij toplogrednih plinov. S stabilizacijo občasne narave obnovljive energije sistemi za shranjevanje omogočajo bolj gladek in bolj trajnosten energetski prehod.
4. Prednosti mreže
   Komercialni sistemi za shranjevanje energije prispevajo k stabilnosti omrežja tako, da uravnavajo nihanja ponudbe in povpraševanja. Zagotavljajo pomožne storitve, kot sta regulacija frekvence in napetostna podpora, ki sta ključni za ohranjanje celovitosti delovanja omrežja. Poleg tega ti sistemi povečujejo varnost omrežja z zagotavljanjem dodatnih ravni odpornosti proti kibernetskim napadom in naravnim nesrečam. Uvedba sistemov za shranjevanje energije podpira tudi gospodarsko rast z ustvarjanjem delovnih mest v proizvodnji, namestitvi in ​​vzdrževanju, hkrati pa spodbuja okoljsko trajnost z zmanjšanimi emisijami in porabo virov.
5. Strateške koristi

   Energijska učinkovitost: Z optimizacijo porabe energije in zmanjševanjem odpadkov sistemi za shranjevanje pomagajo podjetjem pri doseganju višje energetske učinkovitosti, kar lahko privede do nižjih operativnih stroškov in zmanjšanja ogljičnega odtisa.

   Zmanjšanje operativnega tveganja: Zanesljiv rezervni vir napajanja zmanjša tveganje motenj delovanja zaradi izpadov električne energije, s čimer zmanjša morebitne finančne izgube in poveča splošno stabilnost poslovanja.

Življenjska doba komercialnih sistemov za shranjevanje energije

Življenjska doba komercialnih sistemov za shranjevanje energije se razlikuje glede na tehnologijo in uporabo. Splošni razponi vključujejo:

• Litij-ionske baterije: 8 do 15 let
• Redox flow baterije: 5 do 15 let
• Sistemi za shranjevanje vodika: 8 do 15 let

Implementacija naprednih nadzornih in diagnostičnih orodij lahko pomaga predvideti in preprečiti morebitne težave, kar dodatno podaljša življenjsko dobo sistemov za shranjevanje energije.

Kako oblikovati komercialni sistem za shranjevanje energije v skladu z zahtevami aplikacije

Načrtovanje komercialnega sistema za shranjevanje energije je kompleksen proces, ki vključuje več ključnih korakov in tehnoloških odločitev, s katerimi zagotovimo, da sistem učinkovito izpolnjuje zahteve uporabe in merila učinkovitosti.

1. Prepoznavanje scenarijev uporabe:

   Opredelitev primarnih storitev: Prvi korak vključuje določanje glavnih storitev, ki jih bo sistem zagotavljal, kot so zmanjšanje konic, prestavljanje bremena in rezervno napajanje. Različne aplikacije lahko zahtevajo prilagojene rešitve za shranjevanje energije.

2. Definiranje meritev uspešnosti:

   Ocene moči in energije: Določite največjo moč in zmogljivost shranjevanja energije, ki jo zahteva sistem.

   Učinkovitost: Upoštevajte učinkovitost pretvorbe energije sistema, da zmanjšate izgube med prenosom energije.

   Življenjski cikel: Ocenite pričakovano življenjsko dobo ciklov polnjenja in praznjenja na dan, teden ali leto, kar je ključno za stroškovno učinkovitost.

3. Izbira tehnologije:

   Tehnologije shranjevanja: Na podlagi meritev zmogljivosti izberite ustrezne tehnologije shranjevanja, kot so litij-ionske baterije, svinčeno-kislinske baterije, pretočne baterije ali shranjevanje energije na stisnjen zrak. Vsaka tehnologija ponuja edinstvene prednosti in je prilagojena različnim operativnim potrebam. Na primer, litij-ionske baterije zagotavljajo visoko energijsko gostoto in dolgo življenjsko dobo, zaradi česar so idealne za potrebe dolgoročnega shranjevanja energije.

4. Oblikovanje sistema:

   Konfiguracija in integracija: Oblikujte fizično postavitev in električne povezave sistema, da zagotovite učinkovito interakcijo z omrežjem, drugimi viri energije in obremenitvami.

   Nadzor in upravljanje: Vključite sisteme, kot so sistemi za upravljanje baterij (BMS), sistemi za upravljanje z energijo (EMS) in pretvorniki, da ohranite optimalno delovanje sistema. Ti sistemi uravnavajo napetost, temperaturo, tok, stanje napolnjenosti in splošno zdravje sistema.

5. Ocena sistema:

   Testiranje delovanja: Izvedite celovito testiranje za potrditev delovanja sistema pri različnih obremenitvah in pogojih omrežja.

   Zagotavljanje zanesljivosti: Ocenite dolgoročno zanesljivost in stabilnost sistema, vključno z upravljanjem temperature, napovedjo življenjske dobe baterije in zmožnostmi odzivanja v sili.

   Analiza ekonomskih koristi: Analizirajte splošne gospodarske koristi sistema, vključno s prihranki energije, znižanimi stroški električne energije, sodelovanjem v omrežnih storitvah (npr. odziv na povpraševanje) in podaljšano življenjsko dobo omrežne infrastrukture.

Načrtovanje komercialnih sistemov za shranjevanje energije zahteva celostno upoštevanje tehnoloških, ekonomskih in okoljskih dejavnikov, da se zagotovi, da sistem zagotavlja pričakovano zmogljivost in donose med delovanjem.

Izračun stroškov in koristi

Izravnani stroški shranjevanja (LCOS) so običajna metrika, ki se uporablja za ocenjevanje stroškov in vrednosti sistemov za shranjevanje energije. Upošteva skupne stroške v življenjski dobi, deljene s skupno proizvedeno energijo v življenjski dobi. Primerjava LCOS s potencialnimi tokovi prihodkov ali prihranki stroškov pomaga določiti ekonomsko izvedljivost projekta shranjevanja.

Integracija s fotovoltaiko

Komercialne sisteme za shranjevanje baterij je mogoče integrirati s fotovoltaičnimi (PV) sistemi za ustvarjanje rešitev za shranjevanje na sončno energijo. Ti sistemi shranijo odvečno sončno energijo za poznejšo uporabo, s čimer povečajo lastno porabo energije, zmanjšajo stroške povpraševanja in zagotovijo zanesljivo rezervno napajanje. Podpirajo tudi omrežne storitve, kot sta regulacija frekvence in energetska arbitraža, zaradi česar so stroškovno učinkovita in okolju prijazna možnost za podjetja.

Zaključek

Komercialni sistemi za shranjevanje energije postajajo vse bolj izvedljivi in ​​privlačni z napredkom tehnologije in izvajanjem podpornih politik. Ti sistemi ponujajo pomembne prednosti, vključno s prihranki stroškov, večjo odpornostjo in izboljšano integracijo obnovljivih virov energije. Z razumevanjem komponent, aplikacij in prednosti lahko podjetja sprejemajo informirane odločitve za izkoriščanje celotnega potenciala komercialnih sistemov za shranjevanje energije.

Kamada Power OEM ODM Komercialni sistemi za shranjevanje energije po meri, Kontaktirajte Kamada Powerza pridobitev ponudbe