Vodič za komercijalne sustave za pohranu energije

Što su komercijalni sustavi skladištenja baterija?

100kwh baterijaiBaterija 200kwhKomercijalni sustavi za pohranu baterija napredna su rješenja za pohranu energije dizajnirana za pohranu i oslobađanje električne energije iz različitih izvora. Funkcioniraju poput velikih energetskih banaka, koristeći baterije smještene u spremnicima za učinkovito upravljanje protokom energije. Ovi sustavi dolaze u različitim veličinama i konfiguracijama kako bi zadovoljili specifične potrebe različitih aplikacija i kupaca.

Modularni dizajnkomercijalni sustavi za skladištenje baterijaomogućuje skalabilnost, s kapacitetima pohrane koji se obično kreću od 50 kWh do 1 MWh. Ova fleksibilnost ih čini prikladnima za širok raspon poduzeća, uključujući mala i srednja poduzeća, škole, bolnice, benzinske postaje, maloprodajne trgovine i industrijske objekte. Ovi sustavi pomažu u upravljanju energetskim zahtjevima, osiguravaju rezervno napajanje tijekom prekida rada i podržavaju integraciju obnovljivih izvora energije poput sunca i vjetra.

Fleksibilnost modularnih dizajna osigurava da se ovi sustavi mogu prilagoditi specifičnim energetskim zahtjevima, pružajući troškovno učinkovito rješenje za povećanje energetske učinkovitosti i pouzdanosti u različitim sektorima.

Komponente komercijalnih sustava za pohranu energije i njihova primjena

Komercijalni sustavi za pohranu energijesastoji se od nekoliko ključnih komponenti, od kojih svaka ima posebnu ulogu kako bi zadovoljila različite potrebe primjene. Ovdje je detaljan opis ovih komponenti i njihove specifične primjene u stvarnim scenarijima:

1. Sustav baterija:
   • Osnovna komponenta: Baterijski sustav sastoji se od pojedinačnih baterijskih ćelija koje pohranjuju električnu energiju. Litij-ionske baterije se često koriste zbog svoje visoke gustoće energije i dugog vijeka trajanja.
   • Prijave: U vršnom brijanju i prebacivanju opterećenja, baterijski sustav se puni tijekom razdoblja niske potražnje za električnom energijom i prazni pohranjenu energiju tijekom vršne potražnje, učinkovito smanjujući troškove energije.
2. Sustav upravljanja baterijom (BMS):
   • Funkcija: BMS prati status i parametre performansi baterije, kao što su napon, temperatura i stanje napunjenosti, osiguravajući siguran i učinkovit rad.
   • Prijave: U aplikacijama rezervnog napajanja i mikromreže, BMS osigurava da baterijski sustav može pružiti stabilno napajanje u hitnim slučajevima tijekom prekida mreže, osiguravajući kontinuitet poslovanja.
3. Inverter ili sustav za pretvorbu energije (PCS):
   • Funkcija: PCS pretvara istosmjernu energiju pohranjenu u baterijskom sustavu u izmjeničnu struju potrebnu mreži ili opterećenjima, dok održava stabilan izlazni napon i kvalitetu napajanja.
   • Prijave: U sustavima povezanim s mrežom, PCS dopušta dvosmjerni protok energije, podržava balansiranje opterećenja i kontrolu frekvencije mreže kako bi se poboljšala pouzdanost i stabilnost mreže.
4. Sustav upravljanja energijom (EMS):
   • Funkcija: EMS optimizira i upravlja protokom energije unutar sustava za pohranu, usklađujući se s mrežom, opterećenjima i drugim izvorima energije. Obavlja zadatke kao što su smanjenje vršnog opterećenja, prebacivanje opterećenja i energetska arbitraža.
   • Prijave: U integraciji obnovljivih izvora energije, EMS poboljšava predvidljivost i stabilnost solarne energije i energije vjetra optimizacijom korištenja i skladištenja energije.
5. Dvosmjerni pretvarač:
   • Funkcija: Dvosmjerni pretvarači omogućuju razmjenu energije između baterijskog sustava i mreže prema potrebi, podržavajući fleksibilno upravljanje energijom i autonomni rad tijekom kvarova na mreži.
   • Prijave: U mikromreži i opskrbi električnom energijom udaljenih područja, dvosmjerni pretvarači osiguravaju autonomiju sustava i surađuju s glavnom mrežom kako bi se poboljšala pouzdanost i održivost napajanja.
6. Transformator:
   • Funkcija: Transformatori prilagođavaju razinu izlaznog napona baterijskog sustava kako bi odgovarali zahtjevima mreže ili opterećenja, osiguravajući učinkovit prijenos energije i stabilnost sustava.
   • Prijave: U velikim industrijskim i komercijalnim energetskim primjenama, transformatori optimiziraju učinkovitost prijenosa energije i radnu stabilnost sustava osiguravajući odgovarajuće usklađivanje napona.
7. Zaštitni uređaji:
   • Funkcija: Zaštitni uređaji nadziru i reagiraju na skokove napona, kratke spojeve i druge mrežne anomalije unutar sustava, osiguravajući siguran rad i smanjujući štetu na opremi.
   • Prijave: U integraciji mreže i okruženjima s brzim promjenama opterećenja, zaštitni uređaji štite baterijski sustav i mrežu, smanjujući troškove održavanja i operativne rizike.
8. Sustavi hlađenja:
   • Funkcija: Rashladni sustavi održavaju optimalne radne temperature za baterije i pretvarače, sprječavajući pregrijavanje i degradaciju performansi, osiguravajući dugoročnu stabilnost sustava.
   • Prijave: U visokotemperaturnim okruženjima i velikim opterećenjima pražnjenja, rashladni sustavi osiguravaju potreban kapacitet rasipanja topline, produžujući vijek trajanja opreme i optimizirajući energetsku učinkovitost.
9. Napredni sustavi upravljanja:
   • Funkcija: Napredni sustavi upravljanja integriraju se s EMS-om i BMS-om za praćenje i optimiziranje rada i performansi cijelog sustava za pohranu energije.
   • Prijave: U velikim komercijalnim i industrijskim aplikacijama, napredni kontrolni sustavi poboljšavaju odziv sustava i operativnu učinkovitost kroz analizu podataka u stvarnom vremenu i podršku odlučivanju.

Ove komponente i njihove primjene pokazuju kritične uloge i praktičnu upotrebu komercijalnih sustava za pohranu energije u modernom upravljanju energijom. Učinkovitim korištenjem ovih tehnologija i strategija, poduzeća mogu postići uštedu energije, smanjiti emisije ugljika i poboljšati pouzdanost i održivost svoje opskrbe električnom energijom.

Vrste komercijalnih sustava za pohranu energije

1. Mehanička pohrana: Koristi fizičke pokrete ili sile za pohranu energije. Primjeri uključuju pumpnu hidroelektranu (PSH), pohranu energije komprimiranim zrakom (CAES) i pohranu energije na zamašnjaku (FES).
2. Elektromagnetska pohrana: Koristi električna ili magnetska polja za pohranu energije. Primjeri uključuju kondenzatore, superkondenzatore i supravodljivu magnetsku pohranu energije (SMES).
3. Termalno skladištenje: Pohranjuje energiju kao toplinu ili hladnoću. Primjeri uključuju rastaljenu sol, tekući zrak, kriogenu pohranu energije (CES) i sustave led/voda.
4. Skladištenje kemikalija: Pretvara i pohranjuje energiju putem kemijskih procesa, poput skladištenja vodika.
5. Elektrokemijsko skladištenje: Uključuje baterije koje pohranjuju i oslobađaju energiju putem elektrokemijskih reakcija. Litij-ionske baterije najčešći su tip koji se koristi u komercijalnim okruženjima zbog svoje visoke učinkovitosti i gustoće energije.

Svaka vrsta sustava za pohranu ima svoje jedinstvene prednosti i ograničenja, što ih čini prikladnima za različite primjene i operativne zahtjeve.

Primjene komercijalnih sustava za pohranu energije

Komercijalni sustavi za pohranu energije imaju različite primjene koje pružaju ekonomske koristi i doprinose širim energetskim i ekološkim ciljevima. Ove aplikacije služe i za uštedu troškova i za povećanje operativne učinkovitosti. Evo detaljnog pregleda:

1. Vrhunsko brijanje:

   Smanjuje troškove potražnje pražnjenjem pohranjene energije tijekom razdoblja velike potražnje za električnom energijom. Komercijalni sustavi za pohranu energije oslobađaju pohranjenu energiju tijekom razdoblja najveće potražnje za električnom energijom, čime se smanjuju troškovi potražnje za poduzeća. Ovo je osobito korisno za objekte s visokim omjerom vršne vrijednosti prema prosjeku ili one koji podliježu visokim naknadama za potražnju, kao što su škole, bolnice, benzinske postaje, trgovine i industrije.

2. Prebacivanje tereta:

   Pohranjuje energiju tijekom razdoblja niskih cijena električne energije i prazni je kada su cijene visoke, štedeći troškove za kupce koji se dugo koriste. Ovi sustavi pohranjuju višak energije tijekom razdoblja niskih cijena električne energije i ispuštaju je tijekom razdoblja vršnih cijena. Ovo koristi korisnicima u odnosu na vrijeme korištenja ili cijene u stvarnom vremenu. Na primjer, hotel na Havajima koristio je sustav litij-ionskih baterija od 500 kW/3 MWh kako bi prebacio svoje opterećenje električnom energijom s dnevnog na noćno, čime je uštedio 275.000 USD godišnje.

3. Obnovljiva integracija:

   Povećava korištenje obnovljivih izvora energije pohranjivanjem viška proizvodnje i otpuštanjem po potrebi. Komercijalni sustavi za pohranu energije pohranjuju višak sunčeve energije ili energije vjetra i oslobađaju je tijekom najveće potražnje za energijom ili kada je proizvodnja obnovljive energije niska. Time se smanjuje ovisnost o fosilnim gorivima i smanjuju emisije stakleničkih plinova. Osim toga, stabilizira mrežu, poboljšavajući njezinu pouzdanost i sigurnost.

4. Rezervno napajanje:

   Omogućuje hitno napajanje tijekom prekida mreže, osiguravajući kontinuitet poslovanja i operativnu otpornost. Ovi sustavi pružaju rezervno napajanje tijekom kvarova mreže ili hitnih slučajeva, osiguravajući da kritični objekti poput bolnica, podatkovnih centara i industrijskih postrojenja ostanu operativni. Ova mogućnost je ključna za objekte koji si ne mogu priuštiti prekide napajanja.

5. Mikromreža:

   Radi kao neovisni elektroenergetski sustav ili u sprezi s glavnom mrežom, povećavajući pouzdanost i smanjujući emisije. Komercijalni sustavi za pohranu energije sastavni su dio mikromreža, rade neovisno ili povezani s glavnom mrežom. Mikromreže povećavaju pouzdanost lokalne mreže, smanjuju emisije i povećavaju energetsku neovisnost i fleksibilnost zajednice.

Ove primjene ne samo da donose izravnu ekonomsku korist, već također pridonose širim energetskim i ekološkim ciljevima, kao što su smanjenje emisije ugljika i poboljšanje stabilnosti mreže. Komercijalni sustavi za pohranu energije, povećanjem energetske učinkovitosti i smanjenjem operativnih rizika, stvaraju konkurentske prednosti i prilike za održivi razvoj u komercijalnim poduzećima i zajednicama.

Kapacitet komercijalnih sustava za pohranu energije

Komercijalni sustavi za pohranu energije obično se kreću od 50 kWh do 1 MWh, zadovoljavajući različite komercijalne i komunalne potrebe. Odabir kapaciteta ovisi o specifičnoj primjeni i potrebnim pokazateljima učinka.

Točna procjena energetskih potreba i pažljivo planiranje ključni su za određivanje optimalnog skladišnog kapaciteta za određenu primjenu, osiguravajući i isplativost i radnu učinkovitost.

Prednosti komercijalnih sustava za pohranu energije

1. Otpornost
   Komercijalni sustavi za pohranu energije nude kritično rezervno napajanje tijekom prekida, osiguravajući nastavak rada bez prekida. To je posebno važno za objekte kao što su bolnice, podatkovni centri i proizvodni pogoni gdje prekidi napajanja mogu dovesti do značajnih financijskih gubitaka ili ugroziti sigurnost. Omogućavanjem pouzdanog izvora napajanja tijekom kvarova na mreži, ovi sustavi pomažu u održavanju kontinuiteta poslovanja i štite osjetljivu opremu od fluktuacija struje.
2. Ušteda troškova
   Jedna od primarnih financijskih prednosti komercijalnih sustava za pohranu energije je mogućnost prebacivanja potrošnje energije s vršnih na razdoblja izvan vršnih opterećenja. Troškovi električne energije često su veći u razdobljima vršne potražnje, tako da skladištenje energije tijekom sati izvan vršnog opterećenja kada su cijene niže i njezino korištenje u vršnim razdobljima može rezultirati znatnim uštedama. Osim toga, poduzeća mogu sudjelovati u programima odgovora na potražnju, koji nude financijske poticaje za smanjenje potrošnje energije tijekom razdoblja velike potražnje. Ove strategije ne samo da smanjuju račune za energiju, već i optimiziraju obrasce potrošnje energije.
3. Obnovljiva integracija
   Integracija komercijalnih sustava za pohranu energije s obnovljivim izvorima energije kao što su sunce i vjetar povećava njihovu učinkovitost i pouzdanost. Ovi sustavi za pohranu mogu uhvatiti višak energije proizveden tijekom razdoblja visoke proizvodnje obnovljivih izvora energije i pohraniti je za korištenje kada je proizvodnja niska. Ovo ne samo da maksimizira korištenje obnovljive energije, već i smanjuje ovisnost o fosilnim gorivima, što dovodi do nižih emisija stakleničkih plinova. Stabilizirajući povremenu prirodu obnovljive energije, sustavi za pohranu omogućuju lakšu i održiviju energetsku tranziciju.
4. Prednosti mreže
   Komercijalni sustavi za pohranu energije doprinose stabilnosti mreže uravnotežujući fluktuacije ponude i potražnje. Oni pružaju pomoćne usluge kao što su regulacija frekvencije i podrška naponu, koje su ključne za održavanje operativnog integriteta mreže. Nadalje, ovi sustavi poboljšavaju sigurnost mreže pružajući dodatne slojeve otpornosti na kibernetičke napade i prirodne katastrofe. Implementacija sustava za pohranu energije također podržava gospodarski rast stvaranjem radnih mjesta u proizvodnji, instalaciji i održavanju, istovremeno promičući održivost okoliša kroz smanjene emisije i potrošnju resursa.
5. Strateške koristi

   Energetska učinkovitost: Optimiziranjem korištenja energije i smanjenjem otpada, sustavi skladištenja pomažu tvrtkama u postizanju veće energetske učinkovitosti, što može dovesti do nižih operativnih troškova i smanjenog ugljičnog otiska.

   Smanjenje operativnog rizika: Pouzdan rezervni izvor napajanja smanjuje rizik od prekida rada uslijed nestanka struje, čime se potencijalni financijski gubici smanjuju na najmanju moguću mjeru i povećava se ukupna stabilnost poslovanja.

Životni vijek komercijalnih sustava za pohranu energije

Životni vijek komercijalnih sustava za pohranu energije ovisi o tehnologiji i upotrebi. Opći rasponi uključuju:

• Litij-ionske baterije: 8 do 15 godina
• Redox flow baterije: 5 do 15 godina
• Sustavi za skladištenje vodika: 8 do 15 godina

Implementacija naprednih alata za praćenje i dijagnostiku može pomoći u predviđanju i sprječavanju potencijalnih problema, dodatno produžujući radni vijek sustava za pohranu energije.

Kako dizajnirati komercijalni sustav za pohranu energije prema zahtjevima primjene

Projektiranje komercijalnog sustava za pohranu energije složen je proces koji uključuje nekoliko ključnih koraka i tehnoloških izbora kako bi se osiguralo da sustav učinkovito ispunjava zahtjeve primjene i kriterije izvedbe.

1. Identificiranje scenarija primjene:

   Definiranje primarnih usluga: Prvi korak uključuje određivanje glavnih usluga koje će sustav pružati, kao što su smanjenje vršnog opterećenja, prebacivanje opterećenja i rezervno napajanje. Različite primjene mogu zahtijevati prilagođena rješenja za pohranu energije.

2. Definiranje metrike izvedbe:

   Ocjene snage i energije: Odredite maksimalnu snagu rukovanja i kapacitet skladištenja energije koji je potreban sustavu.

   Učinkovitost: Razmotrite učinkovitost pretvorbe energije sustava kako biste smanjili gubitke tijekom prijenosa energije.

   Životni ciklus: Procijenite očekivani životni vijek ciklusa punjenja i pražnjenja po danu, tjednu ili godini, što je ključno za isplativost.

3. Odabir tehnologije:

   Tehnologije pohrane: Na temelju metrike performansi odaberite prikladne tehnologije pohrane kao što su litij-ionske baterije, olovne baterije, protočne baterije ili pohrana energije komprimiranim zrakom. Svaka tehnologija nudi jedinstvene prednosti i prilagođena je različitim operativnim potrebama. Na primjer, litij-ionske baterije pružaju visoku gustoću energije i dug životni vijek, što ih čini idealnim za potrebe dugotrajne pohrane energije.

4. Dizajn sustava:

   Konfiguracija i integracija: Dizajnirajte fizički izgled i električne veze sustava kako biste osigurali učinkovitu interakciju s mrežom, drugim izvorima energije i opterećenjima.

   Kontrola i upravljanje: Uključite sustave kao što su Sustavi upravljanja baterijama (BMS), Sustavi upravljanja energijom (EMS) i pretvarači za održavanje optimalnih performansi sustava. Ovi sustavi uravnotežuju napon, temperaturu, struju, stanje napunjenosti i cjelokupno stanje sustava.

5. Evaluacija sustava:

   Testiranje performansi: Provedite sveobuhvatno testiranje kako biste potvrdili performanse sustava pod različitim uvjetima opterećenja i mreže.

   Jamstvo pouzdanosti: Procijenite dugoročnu pouzdanost i stabilnost sustava, uključujući upravljanje temperaturom, predviđanje trajanja baterije i mogućnosti odgovora u hitnim slučajevima.

   Analiza ekonomske koristi: Analizirajte sveukupne ekonomske koristi sustava, uključujući uštedu energije, smanjene troškove električne energije, sudjelovanje u mrežnim uslugama (npr. odgovor na potražnju) i produljeni vijek trajanja mrežne infrastrukture.

Projektiranje komercijalnih sustava za pohranu energije zahtijeva holističko razmatranje tehnoloških, ekonomskih i ekoloških čimbenika kako bi se osiguralo da sustav isporučuje očekivane performanse i povrate tijekom rada.

Izračunavanje troškova i koristi

Izjednačeni trošak pohrane (LCOS) uobičajena je metrika koja se koristi za procjenu cijene i vrijednosti sustava za pohranu energije. Obračunava ukupne životne troškove podijeljene s ukupnom izlaznom energijom tijekom životnog vijeka. Usporedba LCOS-a s potencijalnim tokovima prihoda ili uštedama pomaže u određivanju ekonomske izvedivosti projekta pohrane.

Integracija s fotonaponskim sustavima

Komercijalni sustavi za pohranu baterija mogu se integrirati s fotonaponskim (PV) sustavima kako bi se stvorila rješenja za solarno pohranjivanje. Ovi sustavi pohranjuju višak solarne energije za kasniju upotrebu, povećavajući vlastitu potrošnju energije, smanjujući troškove potražnje i osiguravajući pouzdano rezervno napajanje. Oni također podržavaju mrežne usluge kao što su regulacija frekvencije i energetska arbitraža, što ih čini ekonomičnom i ekološki prihvatljivom opcijom za tvrtke.

Zaključak

Komercijalni sustavi za pohranu energije postaju sve održiviji i privlačniji kako napreduje tehnologija i provode se politike podrške. Ovi sustavi nude značajne prednosti, uključujući uštedu troškova, povećanu otpornost i poboljšanu integraciju obnovljivih izvora energije. Razumijevanjem komponenti, aplikacija i prednosti, tvrtke mogu donositi informirane odluke kako bi iskoristile puni potencijal komercijalnih sustava za pohranu energije.

Kamada Power OEM ODM prilagođeni komercijalni sustavi za pohranu energije, Kontaktirajte Kamada Powerza Dobivanje ponude