Ruajtja modulare e baterive komerciale: Nga arkitektura e grumbullueshme në sistemet e integruara të kabinetit

Ruajtja modulare e baterive komerciale është ndërtuar rreth një ideje: shto kapacitetin duke shtuar njësi, jo duke hequr atë që është tashmë atje. Madhësia e sistemit për ngarkesën e sotme, zgjerohet kur rasti i biznesit ndryshon - shpesh pa rilidhje të mëdha ose zëvendësim të pajisjeve.

Në praktikë, kjo ide shfaqet në dy formate. Modulet e baterive të grumbullueshme - njësi individuale LFP në intervalin 5–10 kWh që lidhen përmes zbarave - funksionojnë mirë për faqet më të vogla tregtare ku nevoja totale është nën disa qindra kilovat-orë. Sistemet e integruara të kabinetit marrin të njëjtën shtesë-mos-të zëvendësojnë logjikën dhe e paketojnë atë në një nivel më të lartë: qelizat e baterisë, PCS, BMS, EMS, menaxhimin termik dhe shuarjen e zjarrit brenda një mbylljeje rezistente ndaj motit, zakonisht duke filluar nga rreth 200 kWh për njësi. Të dyja shkallëzohen duke shtuar njësi. Dallimi është se çfarë është një "njësi" dhe sa integrim trajton prodhuesi përpara se të arrijë në faqen tuaj.

Pika hyrëse e moduleve të stivueshme

Një modul i baterisë i grumbullueshëm është afërsisht po aq afër prizës-dhe-saç është hapësira ruajtëse komerciale. Çdo njësi - zakonisht një bllok LFP 48 V ose 51,2 V që mban 5–10 kWh - ka tensionin, temperaturën dhe gjendjen e karikimit të qelisë monitoruese të vet BMS. Vendosini ato, lidheni nëpërmjet zbarave ose lidhësve{10}}të prizave të shpejta, çiftoni me një inverter të përputhshëm dhe sistemi sheh një bankë baterie.

Arsyeja pse ky format u kap për projektet e vogla C&I është praktike. Një modul i vetëm peshon 45–55 kg. Dy instalues ​​mund ta mbajnë atë. Zgjerimi me 10 kWh do të thotë të shtosh një kuti dhe 15 minuta punë, jo të rikonfigurosh një dhomë elektrike. Dhe për shkak se çdo modul ekzekuton izolim të pavarur të gabimeve BMS, një qelizë e dobët në një modul nuk e heq vargun - BMS e tërheq atë modul jashtë linje ndërsa pjesa tjetër vazhdon të funksionojë. Kjo ka rëndësi në një objekt komercial ku kohëzgjatja e paplanifikuar gjatë orëve të pikut të faturimit ka një vlerë në dollarë.

Aty ku modulet e grumbullueshme fillojnë të sforcohen është kur ju nevojiten më shumë se nja dyqind kilovat-orë, ose kur intensiteti i biçikletës kalon një herë-në-një ditë rruajtje të butë maksimale në përgjigje agresive të kërkesës ose rregullim të frekuencës. Në atë moment, numri i lidhjeve ndër-modulesh, kufijtë e menaxhimit termik të shpërndarë dhe kompleksiteti i paralelizimit të dhjetëra njësive të vogla BMS fillojnë të punojnë kundër jush. Këtu ngrihen kabinetet e integruara.

Brenda një kabineti të integruar: Si përshtaten nënsistemet së bashku

Për të treguar se si duket një-njësi modulare me integrim më të lartë, ja se si janë konfiguruar gjashtë nënsistemet kryesore në një kabinet të jashtëm komercial - duke përdorur tonëSistemi 125 kW/241 kWhsi një shembull se si zakonisht ndërtohet kjo klasë produkti.

• Sistemi i konvertimit të energjisë (PCS) ndodhet midis anës DC të baterisë dhe rrjetit AC të objektit. Në këtë njësi është një 125kW dy-inverter - rrjeti-lidhur dhe i fikur-në rrjet, 380V/400V/415V trefazor, 50/60Hz, 125kW, 50/60Hz. Bi{13}}do të thotë të njëjtat ngarkesa harduerike nga rrjeti ose dielli gjatë orëve të lira dhe e shtyjnë energjinë e ruajtur përsëri në objekt gjatë ritmeve maksimale.
• Sistemi i menaxhimit të energjisë (EMS) vendos se kur. Oraret kulmore të rruajtjes, arbitrazhi TOU, optimizimi i vetë konsumit diellor-optimizimi i konsumit, dërgimi i përgjigjes së kërkesës - EMS është ajo që e kthen një kuti baterish në diçka që shfaqet në një faturë të shërbimeve. Sistemet me akses SCADA API mund të lidhen me menaxhimin më të gjerë të ndërtesave ose infrastrukturën e kontrollit industrial.
• BMS funksionon në nivelin e qelizës. Përmes një vargu LFP të serisë 240-, ai monitoron tensionin, rrymën dhe temperaturën për qelizë, balancon në mënyrë aktive ngarkesën për të parandaluar zhvendosjen e qelizave të dobëta dhe gjurmon gjendjen e karikimit me saktësi ±2%. Ne kemi shkruar më parë se siCilësia BMS përcakton performancën reale të BESS në botëmë shpesh sesa nota e qelizave - kjo është shtresa ku luhet.
• Ndërprerësi statik i transferimit (STS) trajton tranzicionin nga rrjeti-në-çaktiv-në më pak se 20 milisekonda - aq shpejt sa serverët, ftohja dhe kontrollet e prodhimit nuk e regjistrojnë ndërprerjen. Jo çdo kabinet përfshin një, por për objektet ku një boshllëk në fillimin e gjeneratorit prej 10 sekondash është një detyrim, ai zëvendëson nevojën për një UPS të veçantë.
• Menaxhimi termik: versionet me ftohje me ajër{0}}përdorin ventilim të detyruar IP55, i përshtatshëm për çiklizëm mesatar në klimat e butë. Konfigurimet e lëngshme-të ftohura përdorin pllaka të ftohta glikol për qeliza ±2 gradë-deri në-uniformitet qelizash - që ia vlen kostoja në vendosjet me klimë të lartë-ose të nxehtë-.
• Shuarja e zjarrit kalon në tre faza: zbulimi i tymit/gazit, reagimi i shpejtë i aerosolit dhe vërshimi i perfluoroheksanonit nëse përhapet largimi termik. Zero-agjentë mbetjesh, kështu që sistemi mund të riniset në vend që të fshihet.

Secili prej këtyre kabineteve është një njësi e plotë. Zgjerimi do të thotë të shtosh një tjetër. Ky është i njëjti parim shto-mos-zëvendëso si module të grumbullueshme, thjesht në një shkallë të ndryshme - dhe me integrimin e bërë tashmë në fabrikë dhe jo në sajtin tënd.

Çfarë zgjidh ndonjë format për bizneset e mesme-

Qoftë i ndërtuar nga module të grumbullueshme ose i dorëzuar si një kabinet i integruar, vlera tregtare është e njëjtë: madhësia për sot, zgjerohet kur justifikohet.

Rruajtja e pikut është vendi ku fillojnë shumica e projekteve të ruajtjes së C&I. Një dyqan i vogël prodhimi që tërheq kërkesën maksimale 150 kW me tarifat e kërkesës 15 $/kW po paguan 2250 dollarë në muaj vetëm për atë majë - që zakonisht drejtohet nga një pjesë e pajisjeve të rënda që funksionojnë gjatë një dritareje pasdite 2-orëshe. Një sistem modular 100 kWh rruan 50 kW nga ai kulm, kursen 750 dollarë/muaj dhe nuk kërkon që dyqani të parashikojë nëse një linjë e dytë prodhimi do të vijë vitin e ardhshëm. Nëse ndodh, ata shtojnë kapacitetin. Nëse jo, ata nuk kanë ndërtuar shumë.

Vetë-konsumimi diellor- ndjek të njëjtën logjikë. Një magazinë me një grup 50 kW në çati që eksporton tepricë në 0,04-0,08 $/kWh mund ta ridrejtojë atë energji për të kompensuar konsumin e mbrëmjes në 0,20-0,35 $. Madhësia e duhur e ruajtjes varet nga një profil ngarkese që ndryshon ndërsa biznesi ndryshon - arkitektura modulare e absorbon atë.

Fuqia rezervë e mbyll atë. Një operacion me pakicë ka nevojë për 30 kWh për POS, ftohje dhe siguri për një ndërprerje 4-orëshe. Një dhomë e vogël e të dhënave ka nevojë për 80 kWh. Fillimi i vogël dhe përshkallëzimi bazuar në përvojën aktuale të ndërprerjeve mund të hamendësosh një numër dhe të zbulosh se je ose i madh ose i ekspozuar.

Kur të përdorni Cilin

Modulet e grumbullueshme priren të kenë kuptim në vendosje më të vogla komerciale - një dyqan, një magazinë të vogël, një ndërtesë zyre - ku magazinimi total qëndron nën disa qindra kilovat-orë dhe çiklizmi është mesatar. Kostoja e hyrjes është e ulët, instalimi është i shpejtë dhe shtimi i kapacitetit më vonë është i thjeshtë.

Në vend të kësaj, disa faktorë shtyjnë një projekt drejt kabineteve të integruara:

• Hapësira ruajtëse duhet të kalojë në intervalin prej disa-qind-kWh e më lart, ku menaxhimi i dhjetëra moduleve individuale krijon kompleksitet-pikash lidhjeje
• Çiklizëm agresiv ditor - rruajtja e pikut plus përgjigja e kërkesës, ose cikle të shumta në ditë - ku menaxhimi termik i integruar-fabrika qëndron më mirë se ftohja e shpërndarë nëpër module të veçanta
• Gjurmë e kufizuar e zonës, ku dendësia e energjisë për metër katror ka rëndësi
• Preferenca për dorëzimin e dorës: një mbyllje, një vënie në punë, një mbajtës garancie

Nuk ka asnjë vijë të pastër midis të dyjave. Një kantier 200 kWh që lëviz me biçikletë mund të funksionojë në çdo mënyrë. Një vend 200 kWh që kryen rruajtje agresive ditore të pikut plus përgjigjen e kërkesës zakonisht funksionon më konsistente me një sistem të integruar kuBMS, menaxhimi termik dhe konvertimi i energjisë janë projektuar së bashku.

Pse LFP në të dy formatet

Pothuajse çdo bateri komerciale modulare - e stivueshme ose kabinet - përdor qeliza fosfate hekuri litium. Zbërthimi termik i LFP qëndron në 270 gradë kundrejt 210 gradë për NMC. Kjo diferencë prej 60-shkallësh është ajo që e bën praktik vendosjen komerciale të vlerësuar në ambiente të brendshme pa infrastrukturë të përpunuar shtypëse. NMC paketon më shumë energji për litër, por dritarja më e ngushtë termike rrit kostot e mbylljes dhe frenimit që shpesh hanë avantazhin e densitetit.

LFP gjithashtu ciklon më gjatë. Piku komercial-detyrimi i rruajtjes në 80% thellësi shkarkimi zakonisht jep 5000–6000 cikle të plota - 13+ vite përdorim ditor - përpara se bateria të arrijë 80% të kapacitetit origjinal. Testimi i Laboratorëve Kombëtarë Sandia ka demonstruar që LFP arrin 10,000 cikle në kushte të kontrolluara. Përkundrejt diapazonit të ciklit 2,000–4,000 të NMC, kostoja totale e krahasimit të pronësisë është e vështirë të argumentohet. Dhe për shkak se LFP përdor hekur dhe fosfat në vend të kobaltit dhe nikelit, çmimi i lëndës së parë është më i qëndrueshëm - i rëndësishëm kur blini module zgjerimi në vitin 4 me një bazë kostoje që duhet të parashikoni sot.

Madhësia: Filloni më e vogël se sa mendoni

Gabimi më i zakonshëm në projektet komerciale të ruajtjes modulare është blerja e shumë para. E gjithë pika e kësaj arkitekture është se ju nuk keni nevojë të merrni me mend që në ditën e parë.

Për rruajtjen maksimale, tërhiqni 12 muaj të dhëna të njehsorit të intervalit 15-minutësh. Gjeni kur kërkesa arrin kulmin, sa zgjat, sa rruajtje ju zbret në një nivel më të ulët. Një objekt që tërheq 300 kWh/ditë shpesh ka nevojë vetëm për 50-80 kWh ruajtje nëse kulmi është i përqendruar në një dritare të parashikueshme. Filloni atje. Vërtetoni mbi dy cikle faturimi. Më pas vendosni nëse zgjerimi ka kuptim ekonomik bazuar në të dhënat reale.

Artikulli mbiperformanca dhe madhësia e baterisë me tension të lartëmbulon vendimin e tensionit-klasës në më shumë thellësi - grupet e tensionit të lartë-përfshijnë afërsisht 5% efikasitet më të mirë vajtje-ardhje- se sistemet 48V dhe reduktojnë kostot e instalimeve elektrike në lidhje më të gjata kabllore komerciale.

Një rregull që vlen të përsëritet: mos i përzieni markat ose kapacitetet e moduleve paralelisht. Implementime të ndryshme BMS përdorin pragje të ndryshme tensioni dhe logjikë{1}}kufizuese të rrymës. Sistemi paracakton çdo gjë që është më konservatore dhe mospërputhjet e kapacitetit shkaktojnë çiklizëm të pabarabartë që i konsumon më shpejt modulet më të vogla. I njëjti prodhues, i njëjti model, datë e ngjashme prodhimi.

Ku po shkon tregu

Arkitekturat e grumbullueshme të{0}}voltazhit të lartë - 90V deri në 400 V+ për pirg - po bëhen standarde në të gjithë hapësirën ruajtëse komerciale. Tension më i lartë nënkupton rrymë më të ulët në të njëjtën fuqi dalëse: kabllo më të hollë, ndërprerës më të vegjël, më pak humbje të nxehtësisë. Në instalimet me kabllo me 20+ matës, balanca-e-kursimeve të sistemit shtohet. Shumicakonfigurime të{0}}voltazhit të lartëtani mbështet përputhshmërinë me ekosistemet inverter Deye, Growatt, Goodwe, SMA dhe Victron. Zbarrat e lidhjes së shpejtë me tel-pa pagesë-po shfaqen së bashku me - duke shtuar 10 kWh në 15 minuta pa asnjë mjet ndryshon ekonominë e zgjerimit me faza.

Formati i celularit 314Ah po zhvendos 280Ah si në modulet e grumbullueshme ashtu edhe në kabinetet e integruara. Më pak qeliza për modul nënkupton më pak pika lidhjeje, shpërndarje më të mirë të rrymës dhe menaxhim më të thjeshtë të BMS. Është një ndryshim që përfiton të dyja kategoritë e produkteve në mënyrë të barabartë.

FAQ