Der Aufbau eines Energiespeichersystems umfasst hauptsächlich das Batteriesystem, das PCS-Wandlersystem, das Kompakttransformatorsystem (falls vorhanden), das Stationstransformatorsystem (falls vorhanden), das Energiemanagementsystem und das Überwachungssystem (SCADA-System), Primär- und Sekundärkabel usw.
1. Batteriesystem des Energiespeichersystems
Wir wissen, dass die heutigen Energiespeichermethoden hauptsächlich in drei Kategorien unterteilt werden: physikalische Energiespeicherung (Pumpspeicherkraftwerke, Druckluftspeicher, Schwungradspeicher usw.), chemische Energiespeicherung (Blei-Säure-Batterien, Redox-Flow-Batterien, Natrium-Schwefel-Batterien, Lithium-Ionen-Batterien) und elektromagnetische Energiespeicherung. Aufgrund wirtschaftlicher Faktoren und der Anwendungsszenarien ist die chemische Energiespeicherung – abgesehen von Pumpspeichern – am weitesten verbreitet. Aus Sicht der internationalen und nationalen Märkte werden Lithium-Ionen-Anwendungen in der chemischen Energiespeicherung häufiger eingesetzt.
2. PCS-Wandlersystem des Energiespeichersystems
Der bidirektionale Wandler für Energiespeicher wird als PCS bezeichnet. Der Energiespeicherwandler kann die AC/DC-Umwandlung zwischen Batterie und Stromnetz realisieren, den bidirektionalen Energiefluss zwischen beiden abschließen und über die Regelstrategie das Lade- und Entlademanagement des Batteriesystems, die Leistungsnachführung der netzseitig gemessenen Last, die Lade- und Entladeleistungsregelung des Batterie-Energiespeichersystems sowie die Regelung der netzseitig gemessenen Spannung im Normal- und Inselbetriebsmodus umsetzen;
Er zeichnet sich durch einen hohen Umwandlungswirkungsgrad, einen breiten Spannungseingangsbereich, schnelles Umschalten auf Netzbetrieb und einfache Wartung usw. aus. Gleichzeitig verfügt er über vollständige Schutzfunktionen wie Inselnetzschutz, DC-Überspannungsschutz und Low Voltage Ride Through (optional) usw. und erfüllt damit die Anforderungen an Systemintegration und netzunabhängigen Betrieb.
3. Kompakttransformatorsystem des Energiespeichersystems (falls vorhanden)
Wenn ein netzgekoppeltes Hochspannungssystem (6 kV, 10 kV, 20 kV, 35 kV usw.) verwendet wird, muss ein Kompakttransformator eingesetzt werden, um die Hochsetzaufgabe zu erfüllen. Um die elektromagnetische Beeinflussung zwischen den beiden Zweigen und den Einfluss von Kreisströmen zu minimieren, verwendet das Kompakttransformatorsystem einen Doppelspalttransformator. Die übrigen Parameter unterscheiden sich nicht wesentlich von denen bei Windkraft und Photovoltaik.
4. Transformatorsystem des Energiespeichersystems (falls vorhanden)
Es stellt Wechselstrom für Anlagen in Umspannwerken bereit, z. B. Beleuchtung, HLK, Wartung, Schutztafeln, Energiespeichermotoren in Hochspannungsschaltschränken, Schaltenergiespeicher, Stromversorgung für Wohn- und Arbeitsbereiche usw., die eine Betriebsspannungsversorgung benötigen. Wenn eine komplementäre Multi-Energie-Kraftwerksanlage mit Windkraft und Photovoltaik gebildet wird, kann sie einen Satz Stationstransformatorsysteme mit Windkraft oder Photovoltaik gemeinsam nutzen. Gleichzeitig wird entsprechend der elektrischen Last die passende Kapazität des Stationstransformators ausgewählt.
5. Kabel für Energiespeichersysteme (Primär- und Sekundärkabel)
Flammhemmende AC-ZR-YJV22- oder ZR-YJV23-XLPE-isolierte Leistungskabel zeichnen sich durch hohe mechanische Festigkeit, gute Beständigkeit gegen Umgebungsbeanspruchung, hervorragende elektrische Eigenschaften und chemische Korrosionsbeständigkeit, geringes Gewicht, einfache Struktur und komfortable Anwendung aus. Dieses Produkt eignet sich für Übertragungs- und Verteilungsleitungen mit einer AC-Nennspannung von 35 kV und darunter.
Das ZR-RWP-Steuerkabel ist ein raucharmes, halogenfreies, flammhemmendes Kabel, das sich dadurch auszeichnet, dass es nicht nur flammhemmende Eigenschaften besitzt, sondern auch eine geringe Rauchentwicklung und geringe Schädlichkeit (geringere Toxizität und Korrosivität) aufweist. Es eignet sich für Orte mit besonderen Anforderungen an Rauchdichte und Toxizitätsindex.
6. Batteriemanagementsystem BMS und Energiemanagementsystem EMS des Energiespeichersystems
Das Batteriemanagementsystem BMS steuert hauptsächlich den Lade- und Entladeschutz des Batteriepacks. Bei vollständiger Ladung kann es sicherstellen, dass die Spannungsdifferenz zwischen den Einzelzellen unter dem festgelegten Wert liegt, die gleichmäßige Ladung der Einzelzellen des Batteriepacks realisieren und den Ladeeffekt im Serienlademodus effektiv verbessern. Gleichzeitig erkennt es Überspannung, Unterspannung und Überstrom, Kurzschluss sowie Übertemperaturzustände jeder Einzelzelle im Batteriepack, um die Batterie zu schützen und ihre Lebensdauer zu verlängern.
BMS-Systeme werden komplett mit Lithium-Ionen-Batterien geliefert. Das Energiemanagementsystem EMS überwacht hauptsächlich die Echtzeit-Betriebsstatusinformationen des Kraftwerks, einschließlich Systemleistungskurve, Batteriespannungs- und Temperaturinformationen, Informationen zur kumulierten verarbeiteten Energie und weiterer vereinbarter Überwachungsinformationen. Auf dem Server kann Fernüberwachungssoftware eingerichtet werden, die Daten aus der Ferne steuern und herunterladen sowie in Echtzeit alarmieren und an das festgelegte Mobiltelefon übertragen kann. Da sich der Wettbewerb auf dem europäischen Energiespeichermarkt verschärft und Anlagen zunehmend homogenisiert werden, hängt die endgültige Kapitalrendite (ROI) von Projekten immer stärker von ihrer Betriebseffizienz ab, die direkt durch die Leistungsfähigkeit des EMS bestimmt wird. In Zukunft werden EMS-Plattformen mit höherer Algorithmusgenauigkeit, schnelleren Reaktionszeiten und flexibleren, vielfältigeren Strategien entscheidend sein, damit Anlagenbesitzer sich im intensiven Markt behaupten können.