Systemy magazynowania energii dzielą się na cztery główne typy w zależności od ich architektury i scenariuszy zastosowań: łańcuchowe, scentralizowane, rozproszone i
modułowy. Każdy typ metody magazynowania energii ma swoje własne cechy i 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 podłączane 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 inwerter wymaga pewnej ilości miejsca.
Wydajność: wysoka wydajność dzięki zmniejszonym stratom mocy po stronie prądu stałego.
Skalowalność: łatwe dodawanie nowych komponentów lub zestawów akumulatorów, możliwość budowy etapowej.
2. Centralne magazynowanie energii
Cechy:
Użyj dużego centralnego falownika do zarządzania konwersją energii całego systemu.
Bardziej odpowiedni 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 więcej.
Gęstość energii: Wysoka gęstość energii wynikająca z użycia dużego sprzętu.
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 będzie mogła być połączona w sieć i skoordynowana.
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 rozmieszczonych 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. baterii litowo-jonowych lub innych nowych baterii.
Elastyczność: możliwość szybkiego reagowania na zmiany lokalnego 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.
Obsługa technologii plug-and-play, łatwa instalacja, konserwacja i aktualizacja.
Przykład:
Rozwiązania w zakresie kontenerowego magazynowania energii stosowane w parkach przemysłowych i centrach danych.
Parametry:
Zakres mocy: od kilkudziesięciu kilowatów (kW) do kilku megawatów (MW).
Standaryzacja konstrukcji: dobra zamienność i kompatybilność między modułami.
Łatwość rozbudowy: pojemność magazynowania energii można łatwo zwiększyć poprzez dodanie dodatkowych modułów.
Łatwa konserwacja: jeśli moduł ulegnie awarii, można go bezpośrednio wymienić, bez konieczności wyłączania całego systemu w celu dokonania naprawy.
Dane techniczne
Wymiary | Magazynowanie energii strunowej | Centralne magazynowanie energii | Rozproszone magazynowanie energii | Modułowe magazynowanie energii |
Scenariusze, których dotyczy | Mały dom 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 rozbudować z kilkudziesięciu kilowatów do kilku megawatów lub więcej |
Gęstość energii | Niższy, ponieważ każdy falownik wymaga określonej ilości miejsca | Wysoki, przy użyciu dużego sprzętu | Zależy od konkretnej technologii magazynowania energii | Standaryzowany projekt, umiarkowana gęstość energii |
Efektywność | Wysoka, redukująca stratę mocy po stronie prądu stałego | Mogą wystąpić większe straty przy obsłudze dużych prądów | Szybkie reagowanie na zmiany lokalnego zapotrzebowania i zwiększanie elastyczności sieci | Wydajność pojedynczego modułu jest stosunkowo wysoka, a wydajność całego systemu zależy od integracji |
Skalowalność | Łatwe dodawanie nowych komponentów lub zestawów baterii, odpowiednie do budowy etapowej | Rozszerzenie jest stosunkowo skomplikowane i należy wziąć pod uwagę ograniczenie wydajności centralnego inwertera. | 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 | Zróżnicowanie struktury kosztów w zależności od szerokości i głębokości dystrybucji | Koszty modułów maleją dzięki efektowi 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 związaną z konserwacją na miejscu | Modułowa konstrukcja ułatwia wymianę i naprawę, co skraca czas przestoju |
Niezawodność | Wysoki, nawet jeśli jeden komponent ulegnie awarii, pozostałe mogą nadal działać normalnie | Zależy od stabilności centralnego falownika | Poprawiona stabilność i niezależność systemów lokalnych | Wysoka, redundantna konstrukcja między modułami zwiększa niezawodność systemu |
Czas publikacji: 18-12-2024