Systemy magazynowania energii dzielą się na cztery główne typy w zależności od ich architektury i scenariuszy zastosowań: łańcuchowe, scentralizowane, rozproszone i
modułowy. Każdy rodzaj metody magazynowania energii ma swoje własne cechy charakterystyczne i możliwe scenariusze zastosowania.
1. Magazynowanie energii strunowej
Cechy:
Każdy moduł fotowoltaiczny lub mały zestaw akumulatorów jest podłączony do własnego inwertera (mikroinwertera), a następnie inwertery te są równolegle podłączone do sieci.
Nadaje się do małych domowych lub komercyjnych systemów solarnych ze względu na wysoką elastyczność i łatwość rozbudowy.
Przykład:
Małe urządzenie do magazynowania energii w postaci baterii litowej, stosowane w domowych systemach generowania energii słonecznej na dachu.
Parametry:
Zakres mocy: zwykle od kilku kilowatów (kW) do kilkudziesięciu kilowatów.
Gęstość energii: stosunkowo niska, ponieważ każdy falownik wymaga pewnej ilości miejsca.
Sprawność: wysoka sprawność dzięki zmniejszonym stratom mocy po stronie prądu stałego.
Skalowalność: łatwe dodawanie nowych komponentów lub zestawów akumulatorów, możliwość budowy etapami.
2. Centralne magazynowanie energii
Cechy:
Użyj dużego centralnego falownika do zarządzania konwersją energii całego systemu.
Bardziej nadaje się do zastosowań w elektrowniach na dużą skalę, takich jak farmy wiatrowe lub duże naziemne elektrownie fotowoltaiczne.
Przykład:
System magazynowania energii o mocy megawatów (MW) wyposażony w duże elektrownie wiatrowe.
Parametry:
Zakres mocy: od setek kilowatów (kW) do kilku megawatów (MW) i nawet więcej.
Gęstość energii: Wysoka gęstość energii wynikająca z używania dużych urządzeń.
Wydajność: Przy dużych prądach mogą wystąpić większe straty.
Opłacalność: Niższy koszt jednostkowy w przypadku projektów na dużą skalę.
3. Rozproszone magazynowanie energii
Cechy:
Rozmieść wiele mniejszych jednostek magazynowania energii w różnych lokalizacjach, z których każda będzie pracować niezależnie, ale które można połączyć w sieć i skoordynować.
Przyczynia się to do poprawy stabilności lokalnej sieci elektroenergetycznej, poprawy jakości energii elektrycznej i ograniczenia strat przesyłowych.
Przykład:
Mikrosieci w obrębie społeczności miejskich, składające się z małych jednostek magazynujących energię w wielu budynkach mieszkalnych i komercyjnych.
Parametry:
Zakres mocy: od kilkudziesięciu kilowatów (kW) do setek kilowatów.
Gęstość energii: zależy od konkretnej technologii magazynowania energii, np. akumulatorów litowo-jonowych lub innych nowych akumulatorów.
Elastyczność: możliwość szybkiego reagowania na lokalne zmiany zapotrzebowania i zwiększania odporności sieci.
Niezawodność: nawet jeśli jeden węzeł ulegnie awarii, inne węzły mogą kontynuować działanie.
4. Modułowe magazynowanie energii
Cechy:
Składa się z wielu standardowych modułów magazynowania energii, które można elastycznie łączyć w celu uzyskania różnych pojemności i konfiguracji, zależnie od potrzeb.
Obsługuje technologię plug-and-play, jest łatwy w instalacji, konserwacji i aktualizacji.
Przykład:
Rozwiązania w zakresie kontenerowego magazynowania energii stosowane w parkach przemysłowych lub centrach danych.
Parametry:
Zakres mocy: od kilkudziesięciu kilowatów (kW) do kilku megawatów (MW).
Standaryzowana konstrukcja: dobra wymienność i kompatybilność między modułami.
Łatwa rozbudowa: pojemność magazynowania energii można łatwo zwiększyć poprzez dodanie dodatkowych modułów.
Łatwa konserwacja: jeśli moduł ulegnie awarii, można go wymienić bezpośrednio, bez konieczności wyłączania całego systemu w celu dokonania naprawy.
Dane techniczne
Wymiary | Magazynowanie energii strunowej | Centralne magazynowanie energii | Rozproszone magazynowanie energii | Modułowe magazynowanie energii |
Obowiązujące scenariusze | Mały domowy lub komercyjny system solarny | Duże elektrownie przemysłowe (takie jak farmy wiatrowe, elektrownie fotowoltaiczne) | Mikrosieci społeczności miejskich, lokalna optymalizacja mocy | Parki przemysłowe, centra danych i inne miejsca wymagające elastycznej konfiguracji |
Zakres mocy | Od kilku kilowatów (kW) do kilkudziesięciu kilowatów | Od setek kilowatów (kW) do kilku megawatów (MW) i jeszcze więcej | Dziesiątki kilowatów do setek kilowatów | Można ją rozszerzyć z kilkudziesięciu kilowatów do kilku megawatów lub więcej |
Gęstość energii | Niższy, ponieważ każdy falownik wymaga określonej ilości miejsca | Wysoki, z użyciem dużego sprzętu | Zależy od konkretnej technologii magazynowania energii | Standaryzowana konstrukcja, umiarkowana gęstość energii |
Efektywność | Wysoka, redukująca strata mocy po stronie prądu stałego | Mogą występować większe straty przy przepływie dużych prądów | Szybka reakcja na lokalne zmiany zapotrzebowania i zwiększenie elastyczności sieci | Wydajność pojedynczego modułu jest stosunkowo wysoka, a ogólna wydajność systemu zależy od integracji |
Skalowalność | Łatwe dodawanie nowych komponentów lub pakietów baterii, odpowiednie do budowy etapowej | Rozszerzanie jest stosunkowo skomplikowane i należy wziąć pod uwagę ograniczenia wydajności centralnego falownika. | Elastyczny, może pracować samodzielnie lub w zespole | Bardzo łatwa rozbudowa, wystarczy dodać dodatkowe moduły |
Koszt | Początkowa inwestycja jest wysoka, ale długoterminowe koszty operacyjne są niskie | Niski koszt jednostkowy, odpowiedni do projektów na dużą skalę | Dywersyfikacja struktury kosztów w zależności od szerokości i głębokości dystrybucji | Koszty modułów maleją dzięki oszczędnościom skali, a początkowe wdrożenie jest elastyczne |
Konserwacja | Łatwa konserwacja, pojedyncza awaria nie wpłynie na cały system | Centralne zarządzanie upraszcza niektóre prace konserwacyjne, ale kluczowe elementy są ważne | Szeroka dystrybucja zwiększa obciążenie pracą w zakresie konserwacji na miejscu | Modułowa konstrukcja ułatwia wymianę i naprawę, co skraca przestoje |
Niezawodność | Wysoki, nawet jeśli jeden element ulegnie awarii, pozostałe mogą nadal działać normalnie | Zależy od stabilności falownika centralnego | Poprawiona stabilność i niezależność systemów lokalnych | Wysoka, redundantna konstrukcja między modułami zwiększa niezawodność systemu |
Czas publikacji: 18 grudnia 2024 r.