Przemysłowy i komercyjny system magazynowania energii o mocy 30 kW–240 kW

Film dotyczący przemysłowych i komercyjnych systemów magazynowania energii

Wprowadzenie do przemysłowych i komercyjnych systemów magazynowania energii

Przemysłowy i komercyjny system magazynowania energii to system, który może magazynować energię elektryczną i dostarczać energię, zapewniając płynne przejście, golenie szczytów i wypełnianie dolin, regulację częstotliwości i napięcia oraz inne funkcje. Może wygładzić wydajność wytwarzania energii słonecznej i wiatrowej oraz zmniejszyć wpływ jej losowości, luk i wahań na sieć energetyczną i użytkowników; Ładowanie w okresie cenowym w dolinie i rozładowywanie w okresie cen szczytowych może zmniejszyć wydatki użytkownika na energię elektryczną; W przypadku awarii zasilania w dużej sieci elektroenergetycznej może pracować samodzielnie, zapewniając użytkownikom nieprzerwane zasilanie.

Parametr przemysłowego i komercyjnego systemu magazynowania energii

ES	30KW	60KW
Skalowalna moc maksymalna	90KW	180KW
Pojemność baterii	87,92 kWh	163,84 kWh
Znamionowe napięcie sieciowe	230/400 V 3P+N+PE
Znamionowa częstotliwość sieci	50 Hz
Rozmiar ( szer.*gł.*wys. )	789*1180*2450mm	1577*1180*2450mm
Warunki instalacji	Plenerowy	Plenerowy
Poziom ochrony	IP55	IP55
Zakres wilgotności roboczej	0% ~ 95% (bez kondensacji)
Zakres temperatur pracy	-30℃ ~+50 ℃ ( >45 ℃, będzie obniżane)
Interfejs komunikacyjny	CAN, RS485
Marka ogniw akumulatorowych	LFP(EWA)
Szybkość rozładowania	1C
Pojedyncza pojemność baterii	5,12 kWh
Ilość baterii	16	32

Rysunek szafki systemu magazynowania energii

Elementy systemu przemysłowego i komercyjnego systemu magazynowania energii

System zarządzania akumulatorami (BMS) dla przemysłowych i komercyjnych systemów magazynowania energii

Zgodnie z możliwościami komunikacji systemu i bezpieczeństwem systemu, system zarządzania baterią przyjmuje architekturę trójwarstwową. Sterowanie podrzędne zbiera napięcie i temperaturę każdej jednostki. Sterownik główny uzyskuje dane sterujące, napięcie i prąd z urządzenia podrzędnego poprzez komunikację.

Nazwa	Parametr
Moc systemu	DC24V
Zakres wykrywania napięcia pojedynczej ogniwa	0 V ~ 5 V
Dokładność wykrywania napięcia pojedynczej celi	±5mV
Zakres wykrywania temperatury	40 ℃ ~ 85 ℃
Dokładność wykrywania temperatury	±1 ℃
Całkowity zakres wykrywania napięcia	0 V ~ 1000 V
Całkowita dokładność wykrywania napięcia	1% FSR
Wykrywanie izolacji	Obsługuje maksymalne napięcie 1200 V, a błąd wykrywania jest mniejszy niż 10%
Aktualny zasięg detekcji	-300A-300A
Dokładność wykrywania prądu	1% FSR
Dokładność SOC	6%
Prąd wyrównawczy	100 mA
Interfejs komunikacyjny	CAN, RS485
Zabezpieczenie przed przeciążeniem	Można ustawić nadmierne ładowanie, nadmierne rozładowanie, nadmierną temperaturę, zwarcie i inne zabezpieczenia oraz ustawienia zabezpieczeń

Konwerter przemysłowego i komercyjnego systemu magazynowania energii (PCS)

W systemie magazynowania energii, oprócz funkcji dwukierunkowego falownika, konwerter magazynowania energii może również wspierać sieć elektroenergetyczną, zapewniać stabilną pracę systemu elektroenergetycznego, zapewniać odporność na krótkotrwałe uderzenia, płynność zasilania, magazynowanie energii, golenie szczytów i wypełnianie dolin.

Model		30KW	60KW
Parametry strony DC	Maksymalne napięcie	1000 V	1000 V
	Napięcie znamionowe	800 V	800 V
	Zakres napięcia roboczego	680 ~ 1000 V	680 ~ 1000 V
	Maksymalny prąd ładowania/rozładowania	44A	88A
Parametry podłączenia do sieci prądu przemiennego	Maksymalna wejściowa moc pozorna	30 kVA	60 kVA
	Maksymalna wejściowa moc czynna	30KW	60KW
	Znamionowe napięcie wejściowe	230/400VAC,3P+N+PE	230/400VAC,3P+N+PE
	Maksymalny ciągły prąd wejściowy	43A	86A
	Znamionowa częstotliwość wejściowa	50 Hz	50 Hz
Parametry prądu przemiennego poza siecią	Znamionowe napięcie wyjściowe	230/400VAC,3P+N+PE	230/400VAC,3P+N+PE
	Znamionowa częstotliwość wyjściowa	50 Hz	50 Hz
	Maksymalny ciągły prąd wyjściowy	43A	86A
	Maksymalna wyjściowa moc czynna	30KW	60KW
	Maksymalna wyjściowa moc pozorna	30 kVA	60 kVA
Parametry ogólne	Niezrównoważona nośność	100%	100%
	współczynnik mocy	> 0,98	> 0,98
	Zakres temperatur pracy	-30～+60℃（>45℃, obniżenie wartości)	-30～+60℃（>45℃, obniżenie wartości)
	Maksymalna wydajność	98,5%	98,5%
	Funkcja rozruchu AC/DC	TAK	TAK
	Wymiary (szer.* głęb.* wys.)	436*550*130mm	436*550*130mm
	Waga	25 kg	28 kg

Moduł kontrolera MPPT

Moduł mocy kontrolera MPPT wykorzystuje najnowszą zoptymalizowaną konstrukcję sprzętu i zaawansowany algorytm sterowania, który zapewnia inteligentne sterowanie i wysoką niezawodność.

Model	30A	60A
Parametr strony PV
Maksymalna moc komponentu wejściowego	42KW	84KW
Maksymalne napięcie wejściowe	1000 V prądu stałego	1000 V prądu stałego
Zakres napięcia MPPT	200 ~ 850 V prądu stałego	200 ~ 850 V prądu stałego
Napięcie początkowe	200 V prądu stałego	200 V prądu stałego
MPPT	1	1
Sposób fotowoltaiczny	1	1
Maksymalny prąd wejściowy	100ADC	200ADC
Parametr strony DC
Maksymalne napięcie prądu stałego	1000 V prądu stałego	1000 V prądu stałego
Napięcie znamionowe	800 V prądu stałego	800 V prądu stałego
Zakres napięcia	350 ~ 1000 V prądu stałego	350 ~ 1000 V prądu stałego
Maksymalny prąd ciągły	50ADC	100 V prądu stałego
Maksymalna moc ciągła	30KW	60KW
Wymiary (szer.* głęb.* wys.)	436*550*130mm	436*550*130mm
Waga	25 kg	30 kg

System zarządzania energią (EMS)

W Przemysłowym i Komercyjnym Systemie Magazynowania Energii topologia komunikacji EMS jest podzielona na dwie warstwy. Najwyższą warstwę stanowi ogólny scentralizowany system monitorowania.

Dolne urządzenia: konwerter magazynowania energii, system zarządzania akumulatorami (BMS), urządzenia do monitorowania środowiska, system przeciwpożarowy, system klimatyzacji czy kontroli dostępu itp. są podłączone do systemu monitoringu (obecnie z zarządzaniem uprawnieniami administratora, miękką kontrolą dostępu).

Host monitorujący wykonuje połączenie sieciowe, konwersję, pozyskiwanie danych, lokalne przetwarzanie danych, konwersję protokołów i wymianę poleceń między lokalnymi systemami monitorowania i sterowania, lokalne monitorowanie ekranu użytkownika, strategię sterowania i funkcje serwera WWW, a także realizuje szybkie gromadzenie i przesyłanie danych w czasie rzeczywistym o dużej pojemności, aby zapewnić, że system stacji głównej może szybko i dokładnie uzyskać wszystkie informacje dotyczące monitorowania i monitorowania oraz w odpowiednim czasie przekazywać informacje zwrotne o nieprawidłowościach i usterkach systemu wykrytych przez sieć, zapewnić szybkie pozycjonowanie i odzyskiwanie. (Należy to zrealizować poprzez BMS na poziomie stacji)

Przykład doboru skalowalnych rozwiązań dla systemów magazynowania energii

Moc szt	Moc MPPT	Pojemność baterii	BMS	EMS	Klimatyzator	System gaśniczy	Szafka ILOŚĆ
30KW	30KW	81,92 kWh	1	1	1	1	1
60KW	60KW	163,84 kWh	1	1	2	1	1
120KW	60/120KW	163,84 kWh	1	1	2	1	1
180KW	120/180KW	409,6 kWh	1	1	4	2	2
240KW	180/240KW	635,36 kWh	1	1	6	3	3

Lista systemów magazynowania energii o mocy 30 kW

Nazwa sprzętu	Parametr specyfikacji	Jednostka	Ilość	Uwaga
szt	30kw	szt	1
MPPT	30kw	szt	1
Bateria litowa	81,92 kWh (5,12 kWh/szt.)	szt	16	opcja
Klimatyzator		szt	1
Gaśnica		szt	1
EMS		szt	1
Panel słoneczny	440 W/szt	szt	64	opcja
Gabinet		szt	1
Rozdział mocy i materiały pomocnicze		ustawić	1

Lista systemów magazynowania energii o mocy 60 kW

Nazwa sprzętu	Parametr specyfikacji	Jednostka	Ilość	Uwaga
szt	60kw	szt	1
MPPT	60kw	szt	1
Bateria litowa	163,84 kWh (5,12 kWh/szt.)	szt	16	opcja
Klimatyzator		szt	2
Gaśnica		szt	1
EMS		szt	1
Panel słoneczny	440 W/szt	szt	128	opcja
Gabinet		szt	1
Rozdział mocy i materiały pomocnicze		ustawić	1

Zastosowania przemysłowych i komercyjnych systemów magazynowania energii

1. Stabilność sieci i usługi dodatkowe

1.1 Regulacja częstotliwości

• Szybka reakcja: w skali sieci system magazynowania energii w postaci akumulatorów litowo-jonowych zapewnia narastanie z szybkością poniżej sekundy (< 200 ms), natychmiast korygując odchylenia częstotliwości i przewyższając tradycyjne rezerwy wirujące.

• Dochody dodatkowe: Uczestnicząc w rynkach ISO/RTO (np. PJM, CAISO), operatorzy mogą zarabiać na regulacji szybkich częstotliwości i rezerwach awaryjnych, często osiągając > 10% IRR.

• Zgodność z przepisami: Falowniki są zgodne z rozporządzeniem FERC 841, oferując możliwości pracy w przypadku zwarcia i LVRT w celu zapewnienia bezproblemowej integracji z siecią.

1.2 Wsparcie napięcia i kompensacja VAR

• Obsługa dynamicznego VAR: modułowy system magazynowania energii wprowadza lub pochłania moc bierną (± 100 MVAr na moduł), stabilizując profile napięcia i redukując migotanie w polach dystrybucyjnych.

• Odroczenie infrastruktury: Utrzymując napięcie linii zasilającej w granicach tolerancji, przedsiębiorstwa użyteczności publicznej mogą odroczyć lub zmniejszyć modernizację podstacji — zazwyczaj oszczędzając 500–2 mln USD na podajnik.

2. Integracja odnawialnych źródeł energii i arbitraż energetyczny

2.1 Ograniczanie okresowości

• EMS oparty na sztucznej inteligencji: zaawansowane prognozowanie stanu naładowania dostosowuje ładowanie/rozładowanie do prognoz natężenia promieniowania słonecznego i wiatru, ograniczając ograniczenia fotowoltaiczne nawet o 30%.

• Optymalizacja cyklu życia: o system magazynowania energii w postaci akumulatorów litowo-jonowych wytrzymałości > 6 000 cykli przy 80% DoD osiąga żywotność kalendarzową > 15 lat, obniżając uśredniony koszt magazynowania (LCOS).

2.2 Redukcja opłat szczytowych i zapotrzebowania na opłaty

• Ograniczanie wartości szczytowych dzięki systemowi magazynowania energii akumulatora: Rozładowywanie w okresach szczytowych taryf zapewnia 20–40% oszczędności w zakresie opłat na żądanie.

• Arbitraż taryfowy: ładowanie w cenie 0,05 USD/kWh poza szczytem i rozładowywanie w godzinach szczytu 0,25 USD/kWh maksymalizuje zyski ekonomiczne.

• Skalowalne wdrożenie: modułowy system magazynowania energii obsługuje przyrosty „płatności w miarę wzrostu” (np. 250 kW/500 kWh na szafę), dostosowując pojemność do zmieniających się profili obciążenia.

3. Zasilanie awaryjne i funkcjonalność UPS

• Bezproblemowe przesyłanie danych: półprzewodnikowe statyczne przełączniki zasilania z redundancją falownika N+1 zapewniają przełączanie w czasie < 4 ms, co pozwala zachować obciążenia krytyczne w centrach danych, szpitalach i węzłach telekomunikacyjnych.

• Ustalanie priorytetów obciążenia: EMS sekwencjonuje obwody niekrytyczne, wydłużając czas pracy o 15–20% i rezerwując energię na potrzeby systemów bezpieczeństwa i komunikacji.

4. Zarządzanie popytem przemysłowym

• Wsparcie rozruchu silnika: Urządzenia o dużym poborze mocy (6–8 × prąd rozruchowy) są buforowane przez modułowy system magazynowania energii , co zapobiega karom za media i wygładza profile obciążenia.

• Korekta współczynnika mocy: Zintegrowane baterie kondensatorów i obsługa VAR falownika zwiększają współczynnik mocy do > 0,98, minimalizując dodatkowe opłaty za moc bierną.

5. Pojawiające się i wyspecjalizowane przypadki użycia

• Mikrosieci i energia kampusowa: hybrydowy agregat prądotwórczy + systemy magazynowania energii z akumulatorów litowo-jonowych osiągają > 90% penetracji odnawialnych źródeł energii z możliwością rozruchu autonomicznego.

• Wirtualne elektrownie (VPP): zagregowane aktywa modułowe wchodzą na rynki hurtowe, zapewniając elastyczność na skalę sieci, zachowując jednocześnie odporność poza licznikiem.

• Huby szybkiego ładowania pojazdów elektrycznych: lokalny BESS buforuje wpływ na sieć, umożliwiając jednoczesne szybkie ładowanie prądem stałym bez kosztownych modernizacji dystrybucji.

Wniosek

Zoptymalizowany przemysłowy i komercyjny system magazynowania energii — niezależnie od tego, czy jest to system magazynowania energii z baterii litowo-jonowych , czy modułowy system magazynowania energii — odblokowuje krytyczne usługi sieciowe, poprawia integrację odnawialnych źródeł energii i zapewnia duże zyski finansowe. Wdrożenie strategii ograniczania wartości szczytowych za pomocą strategii systemów magazynowania energii akumulatorowej dodatkowo maksymalizuje zwrot z inwestycji i odporność operacyjną.