Состав системы накопления энергии в основном включает аккумуляторную систему, преобразовательную систему PCS, систему блочного трансформатора (при наличии), систему станционного трансформатора (при наличии), систему управления энергией и систему мониторинга (систему SCADA), первичные и вторичные кабели и т. д.
1. Аккумуляторная система системы накопления энергии
Мы знаем, что современные методы накопления энергии в основном делятся на три категории: физическое накопление энергии (гидроаккумулирующее накопление, накопление энергии сжатого воздуха, маховичные накопители и т. д.), химическое накопление энергии (свинцово-кислотные аккумуляторы, проточные редокс-аккумуляторы, натрий-серные аккумуляторы, литий-ионные аккумуляторы) и электромагнитное накопление энергии. С учетом экономических факторов и сценариев применения химическое накопление энергии является наиболее широко используемым, за исключением гидроаккумулирующих систем. С точки зрения международного и внутреннего рынков литий-ионные решения чаще применяются в химическом накоплении энергии.
2. Преобразовательная система PCS системы накопления энергии
Двунаправленный преобразователь системы накопления энергии обозначается как PCS. Преобразователь накопителя энергии может выполнять преобразование AC/DC между аккумулятором и энергосетью, обеспечивать двунаправленный поток энергии между ними и, благодаря стратегии управления, реализовывать управление зарядом и разрядом аккумуляторной системы, отслеживание мощности сетевой измерительной нагрузки, управление мощностью заряда и разряда аккумуляторной системы накопления энергии, а также контроль сетевого измерительного напряжения в нормальном и островном режимах работы;
Он отличается высокой эффективностью преобразования, широким диапазоном входного напряжения, быстрым переключением при подключении к сети и простотой обслуживания. В то же время он имеет полноценные функции защиты, такие как защита от островного режима, защита от перенапряжения на стороне DC и поддержка работы при кратковременном снижении напряжения (опционально) и т. д., соответствуя требованиям системной интеграции и автономной работы.
3. Система блочного трансформатора системы накопления энергии (при наличии)
Если используется высоковольтная система подключения к сети (6 кВ, 10 кВ, 20 кВ, 35 кВ и т. д.), для выполнения задачи повышения напряжения необходимо использовать блочный трансформатор. Чтобы минимизировать электромагнитные помехи между двумя ветвями и влияние циркулирующего тока, система блочного трансформатора применяет трансформатор с расщепленной обмоткой. Остальные параметры не сильно отличаются от ветроэнергетики и фотоэлектрических систем.
4. Трансформаторная система системы накопления энергии (при наличии)
Обеспечивает питание AC для оборудования на подстанциях, такого как освещение, HVAC, техническое обслуживание, панели защиты, двигатели накопителей энергии в высоковольтных распределительных шкафах, накопители энергии выключателей, электроснабжение бытовых и рабочих объектов и т. д., которым требуется рабочее питание. Если она образует многоэнергетическую комплементарную электростанцию совместно с ветроэнергетикой и фотоэлектрическими системами, можно использовать один комплект станционных трансформаторных систем совместно с ветроэнергетикой или фотоэлектрикой. В то же время в соответствии с электрической нагрузкой выбирается подходящая мощность станционного трансформатора.
5. Кабели для систем накопления энергии (первичные и вторичные)
Огнестойкий силовой кабель AC ZR-YJV22 или ZR-YJV23 с изоляцией из сшитого полиэтилена (XLPE) отличается высокой механической прочностью, хорошей устойчивостью к воздействию окружающей среды, отличными электрическими характеристиками и стойкостью к химической коррозии, малым весом, простой конструкцией и удобством использования. Этот продукт подходит для линий передачи и распределения электроэнергии с номинальным напряжением AC 35 кВ и ниже.
Контрольный кабель ZR-RWP — это безгалогенный огнестойкий кабель с низким дымовыделением, который характеризуется тем, что кабель не только обладает огнестойкими свойствами, но также имеет низкое дымовыделение и является менее вредным (меньшая токсичность и коррозионность). Для мест с особыми требованиями к плотности и показателю токсичности.
6. Система управления батареями BMS и система управления энергией EMS системы накопления энергии
Система управления батареями BMS в основном управляет защитой аккумуляторного блока при заряде и разряде. При полном заряде она может обеспечить, чтобы разница напряжений между отдельными ячейками была меньше заданного значения, реализовать равномерный заряд отдельных ячеек аккумуляторного блока и эффективно повысить качество зарядки в режиме последовательного заряда. Одновременно она определяет состояние перенапряжения, пониженного напряжения и перегрузки по току, короткого замыкания и перегрева каждой отдельной ячейки аккумуляторного блока, чтобы защитить и продлить срок службы аккумулятора.
Системы BMS поставляются в комплекте с литий-ионными аккумуляторами. Система управления энергией EMS в основном отслеживает информацию о рабочем состоянии электростанции в режиме реального времени, включая кривую мощности системы, информацию о напряжении и температуре аккумулятора, информацию о накопленной обработанной энергии и другую согласованную мониторинговую информацию. На сервере может быть развернуто программное обеспечение удаленного мониторинга, которое позволяет дистанционно управлять и загружать данные, а также выдавать сигнал тревоги в реальном времени и передавать его на назначенный мобильный телефон. По мере усиления конкуренции на европейском рынке накопителей энергии и все большей унификации оборудования итоговая окупаемость инвестиций (ROI) проектов будет все сильнее зависеть от их эксплуатационной эффективности, которая напрямую определяется возможностями EMS. В будущем платформы EMS с более высокой точностью алгоритмов, более высокой скоростью отклика и более гибкими, разнообразными стратегиями станут ключом к тому, чтобы владельцы активов выделялись на конкурентном рынке.