Przemysłowe magazynowanie energii: podstawowe rozwiązanie w zakresie zarządzania energią w erze nowej energii

Wraz ze zmianą globalnej struktury energetycznej w kierunku-transformacji niskoemisyjnej, sektor przemysłowy- jako główny konsument energii- ma coraz pilniejsze zapotrzebowanie na „bezpieczne, wydajne i ekonomiczne” zarządzanie energią. Przemysłowe magazynowanie energii, służące jako kluczowe ogniwo łączące produkcję i zużycie nowej energii, nie tylko rozwiązuje problemy zmienności odnawialnych źródeł energii, takich jak fotowoltaika (PV) i energia wiatrowa, ale także pomaga przedsiębiorstwom przemysłowym osiągnąć arbitraż cenowy-doliny energii elektrycznej w szczytach oraz gwarancje zasilania awaryjnego. Stała się jedną z podstawowych technologii napędzających ekologiczną modernizację sektora przemysłowego. W tym artykule przeanalizuje się jego znaczącą wartość w nowym ekosystemie energetycznym z perspektywy właściwości technicznych, podstawowych scenariuszy zastosowań i kluczowych wymiarów wyboru systemów magazynowania C&I.​

 

 

Podstawowa różnica między energią słoneczną dla domu z baterią a magazynowaniem energii w budynkach mieszkalnych/komercyjnych polega na konieczności dostosowania się do wymagań scenariuszy przemysłowych związanych z wysokim-obciążeniem, długimi-cyklami i wieloma-środowiskami. Jego projekt techniczny wykazuje trzy istotne cechy:

Współistnienie dużej pojemności i konstrukcji modułowej
Zapotrzebowanie na pojedyncze magazynowanie energii w scenariuszach przemysłowych zazwyczaj waha się od setek kilowatogodzin (kWh) do kilkudziesięciu megawatogodzin- (MWh). Dlatego też systemy domowego magazynowania energii zazwyczaj przyjmują architekturę „modułów podstawowych + jednostek rozszerzeń”. Na przykład dzięki połączeniu standardowych szaf akumulatorowych (o pojemności pojedynczej szafy wynoszącej 50 kWh-200 kWh) można elastycznie zbudować kontenerowy system magazynowania energii o pojemności 1 MWh-10 MWh. To nie tylko spełnia potrzeby regulacyjne małych i średnich fabryk w zakresie szczytów, ale także wspiera nowe zadania dotyczące zużycia energii w dużych parkach przemysłowych.​
​
Wysoka ochrona i możliwość dostosowania w szerokim zakresie temperatur
Systemy magazynowania energii w budynkach mieszkalnych są najczęściej wdrażane na zewnątrz lub na otwartych obszarach fabryk, co wymaga odporności na złożone środowiska, takie jak wysokie i niskie temperatury, kurz i ulewne deszcze. Obecnie najpopularniejsze produkty mają zazwyczaj stopień ochrony IP65, który może całkowicie blokować przedostawanie się kurzu i wytrzymywać silne strumienie wody. Jednocześnie wyposażone są w aktywny system kontroli temperatury (dwa tryby grzania i chłodzenia), który może stabilizować temperaturę wewnętrzną w optymalnym zakresie pracy 15-35 stopni dla akumulatorów. Zapewnia to stabilną pracę nawet w trudnych warunkach -25 stopni (silne zimno) lub 55 stopni (wysoka temperatura).​

 

Inteligencja i siatka-Możliwość interakcji z obciążeniem​
Nowoczesne naścienne systemy magazynowania energii to już nie tylko proste „pojemniki na energię”, ale inteligentne terminale zintegrowane z BMS (System Zarządzania Baterią) i EMS (System Zarządzania Energią). Gromadząc dane w czasie rzeczywistym, takie jak pojemność magazynowania energii, wydajność-rozładowywania i obciążenie sieci, system może automatycznie określić czas ładowania i rozładowywania: magazynuje energię elektryczną w okresach cen energii elektrycznej poza-szczytem i rozładowuje w okresach szczytu, aby obniżyć koszty energii elektrycznej. Kiedy sieć energetyczna podlega wahaniom, może również szybko (w milisekundach) zareagować, biorąc udział w regulacji częstotliwości, zapewniając stabilne dostawy energii elektrycznej do produkcji przemysłowej.

 

 

Wartość BESS do zastosowań komercyjnych przeniknęła cały łańcuch „produkcji-konsumpcji-wysyłania” energii przemysłowej i obecnie jest najdojrzalej stosowana w trzech scenariuszach:​

Nowa energia wspierająca magazynowanie energii: rozwiązanie problemu „porzuconego wiatru i porzuconego światła”​
W nowych projektach energetycznych, takich jak elektrownie fotowoltaiczne i farmy wiatrowe, wielkoskalowe magazynowanie akumulatorów-w systemach przemysłowych może działać jako „bufory” służące do magazynowania nadmiaru energii elektrycznej wytworzonej w ciągu dnia lub w okresach-silnego wiatru i uwalniania jej w nocy lub w okresach bezwietrznych, unikając marnowania energii. Na przykład po wyposażeniu elektrowni fotowoltaicznej o mocy 100 MW w system magazynowania energii w postaci mikrosieci o pojemności 50 MWh dla przemysłu, nowy wskaźnik zużycia energii wzrasta z 82% do 98%, przy rocznej dodatkowej produkcji energii wynoszącej około 3,6 miliona kWh. Jednocześnie zmniejsza wpływ zmienności nowej energii na sieć energetyczną

Szczytowy-arbitraż w dolinie dla użytkowników przemysłowych: obniżenie kosztów energii elektrycznej w przedsiębiorstwie
W rachunkach za energię elektryczną przedsiębiorstw przemysłowych-szczytowa różnica cen energii elektrycznej może osiągnąć ponad 0,5 juana za kWh. Biorąc za przykład duże przedsiębiorstwo produkcyjne, jego dzienne zużycie energii elektrycznej wynosi 100 000 kWh. Jeśli skonfigurowany jest modułowy magazyn energii o mocy 20 MWh dla systemu C&I, może on magazynować energię elektryczną z pełną wydajnością w okresach poza-szczytem (00:00–08:00) i uwalniać 50% energii elektrycznej w okresach szczytu (08:00–22:00). Pozwala to zaoszczędzić około 12 000 juanów na rachunkach za energię elektryczną dziennie i ponad 4 miliony juanów na kosztach rocznych, przy czym okres zwrotu inwestycji zwykle można kontrolować w ciągu 5-6 lat.

 

Awaryjne źródło zasilania: zapewnienie nieprzerwanej, krytycznej produkcji
W branżach takich jak półprzewodniki i farmaceutyka, które mają niezwykle wysokie wymagania dotyczące stabilności zasilania, krótka przerwa w dostawie prądu może spowodować straty rzędu milionów juanów. Inteligentne zarządzanie energią w komercyjnych systemach magazynowania może służyć jako „awaryjne źródła zasilania”, umożliwiające natychmiastowe przełączenie na zasilanie (czas przełączania < 200 ms) w przypadku odcięcia sieci energetycznej, zapewniając ciągłą pracę krytycznych urządzeń. Na przykład po wyposażeniu fabryki półprzewodników w przemysłowe systemy magazynowania danych o mocy 10 MWh-podłączonej do sieci, z powodzeniem poradziła sobie z 3 natychmiastowymi przerwami w dostawie prądu w sieci energetycznej, unikając strat w wysokości 20 milionów juanów spowodowanych przerwami w produkcji płytek.​

 

 

Wybierając komercyjny system magazynowania energii, przedsiębiorstwa muszą skupić się na czterech następujących punktach, aby uniknąć ślepego dążenia do niskich cen i ignorowania-długoterminowej wartości:​

Dopasowanie wydajności: wybierz na żądanie, unikaj „nadwymiarowego systemu dla małych potrzeb”.
Określ pojemność systemu zarządzania akumulatorami (BMS) w oparciu o maksymalne obciążenie energią elektryczną przedsiębiorstwa, różnicę-w szczytowych cenach energii elektrycznej oraz nową skalę wsparcia energetycznego. Na przykład małe i średnie-przedsiębiorstwa, które korzystają z systemu wyłącznie do arbitrażu-w szczytach, mogą zaspokoić swoje potrzeby, korzystając z systemu o mocy mniejszej niż 20 MWh; w przypadku wspierania dużych nowych projektów energetycznych wymagana jest moc ponad 50 MWh, przy zarezerwowaniu 20% przestrzeni na rozbudowę.​

 

Typ baterii: traktuj priorytetowo kategorie o długiej-żywotności i wysokim-bezpieczeństwie
Obecnie głównymi akumulatorami stosowanymi w elektrowniach magazynujących energię są akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe, które mają żywotność cykli 3000-6000 razy (około 8-10 lat) i mają lepszą stabilność termiczną niż trójskładnikowe akumulatory litowe, dzięki czemu lepiej spełniają-długoterminowe potrzeby operacyjne sektora przemysłowego. Jednocześnie należy zwrócić uwagę na konsystencję akumulatorów - różnica pojemności pomiędzy akumulatorami w tym samym systemie powinna wynosić < 2%, co pozwoli uniknąć skrócenia żywotności spowodowanego przeładowaniem i nadmiernym rozładowaniem lokalnych akumulatorów.

 

Usługi producenta: przywiązuj wagę do pełnego-obsługi-cyklu użytkowania
Cykl operacyjny komercyjnego i przemysłowego systemu przechowywania trwa nawet 10 lat lub dłużej, dlatego-obsługa posprzedażowa producenta jest kluczowa. Przedsiębiorstwa muszą potwierdzić, czy producent zapewnia pełne-usługi procesowe, takie jak instalacja i uruchomienie, regularne przeglądy i wymiana baterii. W szczególności należy zwrócić uwagę na możliwości modernizacji systemu BMS, aby zapewnić jego możliwość dostosowania na późniejszym etapie do nowych wymagań w zakresie dysponowania siecią.​

 

Certyfikat zgodności: zapewnia zgodność z normami branżowymi
Należy nadać priorytet systemom magazynowania C&I, które przeszły certyfikaty, takie jak system zarządzania jakością ISO 9001 i norma GB/T 36276-2018 „Baterie litowo-jonowe do magazynowania energii elektrycznej”. Unikaj używania niecertyfikowanych produktów „trzech-żadnych” (brak marki, brak certyfikatów, brak obsługi posprzedażnej), aby zapobiec wypadkom związanym z bezpieczeństwem lub brakowi podłączenia do sieci energetycznej z powodu nieprawidłowego działania sprzętu.​

 

Kierując się celami „podwójnej emisji dwutlenku węgla”,Przemysłowe magazynowanie energiiprzekształcił się z „konfiguracji opcjonalnej” w „sprzęt-który trzeba mieć”, a jego iteracje technologiczne i rozwój scenariuszy będą nadal przyspieszać. W przypadku przedsiębiorstw przemysłowych wybór odpowiedniej instalacji fotowoltaicznej do domu z systemem akumulatorowym nie tylko zmniejsza koszty energii elektrycznej i zapewnia bezpieczeństwo produkcji, ale także pomaga wykorzystać możliwości, jakie daje ekologiczna produkcja i zyskać przewagę w przyszłej konkurencji przemysłowej. Wraz ze spadkiem kosztów magazynowania energii i wzrostem poziomu inteligencji, Domowy System Magazynowania Energii z pewnością stanie się „rdzeniowym silnikiem” transformacji energetyki przemysłowej.​