La composizione del sistema di accumulo di energia comprende principalmente il sistema batterie, il sistema convertitore PCS, il sistema di trasformazione in cabina (se presente), il sistema di trasformatore di stazione (se presente), il sistema di gestione dell’energia e il sistema di monitoraggio (sistema SCADA), cavi primari e secondari, ecc.
1. Sistema batterie del sistema di accumulo di energia
Sappiamo che gli attuali metodi di accumulo dell’energia si dividono principalmente in tre categorie: accumulo fisico dell’energia (accumulo idroelettrico mediante pompaggio, accumulo ad aria compressa, accumulo con volano, ecc.), accumulo chimico dell’energia (batterie al piombo-acido, batterie a flusso redox, batterie sodio-zolfo, batterie agli ioni di litio) e accumulo elettromagnetico dell’energia. Per motivi economici e in base agli scenari applicativi, l’accumulo chimico è il più utilizzato, ad eccezione dell’accumulo mediante pompaggio. Dal punto di vista dei mercati internazionali e nazionali, le applicazioni agli ioni di litio nell’accumulo chimico dell’energia sono più numerose.
2. Sistema convertitore PCS del sistema di accumulo di energia
Il convertitore bidirezionale per l’accumulo di energia è indicato come PCS. Il convertitore per l’accumulo di energia può realizzare la conversione AC/DC tra batteria e rete elettrica, completare il flusso bidirezionale di energia tra i due elementi e, attraverso la strategia di controllo, gestire la carica e la scarica del sistema batterie, l’inseguimento della potenza del carico misurato in rete, il controllo della potenza di carica e scarica del sistema di accumulo di energia a batteria e il controllo della tensione misurata in rete nelle modalità operative normale e in isola;
Presenta caratteristiche quali elevata efficienza di conversione, ampio intervallo di tensione in ingresso, commutazione rapida in rete e facile manutenzione, ecc. Allo stesso tempo, dispone di funzioni di protezione complete, come protezione anti-islanding, protezione da sovratensione DC e low voltage ride-through (opzionale), ecc., soddisfacendo i requisiti di integrazione di sistema e funzionamento off-grid.
3. Sistema di trasformazione in cabina del sistema di accumulo di energia (se presente)
Se si utilizza un sistema connesso alla rete ad alta tensione (6kV, 10kV, 20kV, 35kV, ecc.), è necessario impiegare un trasformatore in cabina per completare l’innalzamento di tensione. Per ridurre al minimo l’interferenza elettromagnetica tra i due rami e l’influenza della corrente circolante, il sistema di trasformazione in cabina adotta un trasformatore a doppio secondario. Gli altri parametri non sono molto diversi da quelli dell’energia eolica e del fotovoltaico.
4. Sistema di trasformatore del sistema di accumulo di energia (se presente)
Fornisce alimentazione AC alle apparecchiature nelle sottostazioni, come illuminazione, HVAC, manutenzione, quadri di protezione, motori di accumulo energia negli armadi di manovra ad alta tensione, accumulo energia per interruttori, alimentazione per strutture abitative e operative, ecc., che richiedono il funzionamento dell’alimentazione. Se forma una centrale elettrica complementare multi-energia con eolico e fotovoltaico, può condividere un set di sistemi di trasformatore di stazione con l’eolico o il fotovoltaico. Allo stesso tempo, in base al carico elettrico, si seleziona la capacità variabile di stazione appropriata.
5. Cavi per sistemi di accumulo di energia (primari e secondari)
Il cavo di potenza AC ZR-YJV22 o ZR-YJV23 ignifugo, isolato in XLPE, presenta elevata resistenza meccanica, buona resistenza alle sollecitazioni ambientali, eccellenti prestazioni elettriche e resistenza alla corrosione chimica, peso ridotto, struttura semplice e utilizzo pratico. Questo prodotto è adatto a linee di trasmissione e distribuzione con tensione nominale AC di 35kV e inferiore.
Il cavo di controllo ZR-RWP è un cavo ignifugo a bassa emissione di fumi e privo di alogeni, caratterizzato dal fatto che non solo possiede proprietà ignifughe, ma offre anche bassa fumosità e innocuità (minore tossicità e corrosività). È adatto a luoghi con requisiti specifici per densità e indice di tossicità.
6. Sistema di gestione batterie BMS e sistema di gestione dell’energia EMS del sistema di accumulo di energia
Il sistema di gestione batterie BMS gestisce principalmente la protezione di carica e scarica del pacco batteria. Quando è completamente carico, può garantire che la differenza di tensione tra le singole celle sia inferiore al valore impostato, realizzare la carica uniforme delle singole celle del pacco batteria e migliorare efficacemente l’effetto di carica nella modalità di carica in serie. Allo stesso tempo, rileva lo stato di sovratensione, sottotensione e sovracorrente, cortocircuito e sovratemperatura di ogni singola cella del pacco batteria per proteggere e prolungare la vita della batteria.
I sistemi BMS vengono forniti completi di batterie agli ioni di litio. Il sistema di gestione dell’energia EMS monitora principalmente le informazioni sullo stato operativo in tempo reale della centrale, tra cui la curva di potenza del sistema, le informazioni su tensione e temperatura della batteria, le informazioni sulla potenza elaborata accumulata e altre informazioni di monitoraggio concordate. Sul server può essere installato un software di monitoraggio remoto, che consente di controllare da remoto e scaricare i dati, emettere allarmi in tempo reale e trasmetterli al telefono cellulare designato. Con l’intensificarsi della concorrenza nel mercato europeo dell’accumulo di energia e la crescente omogeneizzazione delle apparecchiature, il ritorno sull’investimento (ROI) finale dei progetti dipenderà sempre più dalla loro efficienza operativa, determinata direttamente dalla capacità dell’EMS. In futuro, piattaforme EMS con maggiore accuratezza degli algoritmi, tempi di risposta più rapidi e strategie più flessibili e diversificate saranno fondamentali per consentire ai proprietari degli asset di distinguersi in un mercato altamente competitivo.