Systemy magazynowania energii dzielą się na cztery główne typy w zależności od ich architektury i scenariuszy zastosowania: łańcuchowe, scentralizowane, rozproszone i
modułowe. Każdy rodzaj metody magazynowania energii ma swoją własną charakterystykę i możliwe scenariusze.
1. Sznurkowe magazynowanie energii
Cechy:
Każdy moduł fotowoltaiczny lub mały pakiet akumulatorów podłączany jest do własnego falownika (mikroinwertera), a następnie falowniki te włączane są równolegle do sieci.
Nadaje się do małych domowych lub komercyjnych systemów fotowoltaicznych ze względu na wysoką elastyczność i łatwą rozbudowę.
Przykład:
Małe urządzenie magazynujące energię z baterii litowej stosowane w domowym systemie wytwarzania energii słonecznej na dachu.
Parametry:
Zakres mocy: zwykle od kilku kilowatów (kW) do kilkudziesięciu kilowatów.
Gęstość energii: stosunkowo niska, ponieważ każdy falownik wymaga określonej ilości miejsca.
Wydajność: wysoka wydajność dzięki zmniejszonym stratom mocy po stronie prądu stałego.
Skalowalność: łatwe dodawanie nowych komponentów lub akumulatorów, odpowiednie do konstrukcji etapowej.
2. Scentralizowane magazynowanie energii
Cechy:
Użyj dużego centralnego falownika do zarządzania konwersją mocy całego systemu.
Bardziej odpowiedni do zastosowań w elektrowniach na dużą skalę, takich jak farmy wiatrowe lub duże naziemne elektrownie fotowoltaiczne.
Przykład:
System magazynowania energii klasy megawatowej (MW) wyposażony w duże elektrownie wiatrowe.
Parametry:
Zakres mocy: od setek kilowatów (kW) do kilku megawatów (MW) lub nawet więcej.
Gęstość energii: Wysoka gęstość energii ze względu na zastosowanie dużego sprzętu.
Wydajność: W przypadku dużych prądów 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 działa niezależnie, ale można je połączyć w sieć i koordynować.
Sprzyja to poprawie stabilności sieci lokalnej, poprawie jakości energii i zmniejszeniu strat przesyłowych.
Przykład:
Mikrosieci w społecznościach miejskich, składające się z małych jednostek magazynowania energii w wielu budynkach mieszkalnych i komercyjnych.
Parametry:
Zakres mocy: od kilkudziesięciu kilowatów (kW) do setek kilowatów.
Gęstość energii: zależy od konkretnej zastosowanej technologii magazynowania energii, takiej jak akumulatory litowo-jonowe lub inne nowe akumulatory.
Elastyczność: może szybko reagować na lokalne zmiany zapotrzebowania i zwiększać odporność sieci.
Niezawodność: nawet jeśli pojedynczy węzeł ulegnie awarii, inne węzły mogą nadal działać.
4. Modułowe magazynowanie energii
Cechy:
Składa się z wielu standardowych modułów magazynowania energii, które w razie potrzeby można elastycznie łączyć w różne pojemności i konfiguracje.
Obsługa plug-and-play, łatwa instalacja, konserwacja i aktualizacja.
Przykład:
Kontenerowe rozwiązania w zakresie magazynowania energii stosowane w parkach przemysłowych lub centrach danych.
Parametry:
Zakres mocy: od kilkudziesięciu kilowatów (kW) do kilku megawatów (MW).
Standaryzowany projekt: dobra wymienność i kompatybilność między modułami.
Łatwa rozbudowa: pojemność magazynowania energii można łatwo zwiększyć, dodając dodatkowe moduły.
Łatwa konserwacja: jeśli moduł ulegnie awarii, można go bezpośrednio wymienić, bez wyłączania całego systemu w celu naprawy.
Cechy techniczne
Wymiary | Strunowe magazynowanie energii | Scentralizowane magazynowanie energii | Rozproszone magazynowanie energii | Modułowe magazynowanie energii |
Obowiązujące scenariusze | Mały domowy lub komercyjny układ słoneczny | Duże elektrownie na skalę przemysłową (takie jak farmy wiatrowe, elektrownie fotowoltaiczne) | Mikrosieci miejskie, optymalizacja energetyki lokalnej | Parki przemysłowe, centra danych i inne miejsca wymagające elastycznej konfiguracji |
Zakres mocy | Kilka kilowatów (kW) do dziesiątek kilowatów | Od setek kilowatów (kW) do kilku megawatów (MW), a nawet więcej | Dziesiątki kilowatów do setek kilowatów | Można go zwiększyć z kilkudziesięciu kilowatów do kilku megawatów lub więcej |
Gęstość energii | Niższe, gdyż każdy falownik wymaga określonej ilości miejsca | Wysokie, przy użyciu dużego sprzętu | Zależy od konkretnej zastosowanej technologii magazynowania energii | Standaryzowany projekt, umiarkowana gęstość energii |
Efektywność | Wysoka, redukująca straty mocy po stronie prądu stałego | Może powodować większe straty przy obsłudze wysokich prądów | Szybko reaguj na lokalne zmiany zapotrzebowania i zwiększaj elastyczność sieci | Wydajność pojedynczego modułu jest stosunkowo wysoka, a ogólna wydajność systemu zależy od integracji |
Skalowalność | Łatwe dodawanie nowych komponentów lub akumulatorów, odpowiednie do konstrukcji etapowej | Rozbudowa jest stosunkowo złożona i należy wziąć pod uwagę ograniczenie wydajności falownika centralnego. | Elastyczny, może pracować samodzielnie lub w grupie | Bardzo łatwy w rozbudowie, 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 zmniejszają się wraz z korzyścią skali, a początkowe wdrożenie jest elastyczne |
Konserwacja | Łatwa konserwacja, pojedyncza awaria nie wpłynie na cały system | Scentralizowane zarządzanie upraszcza niektóre prace konserwacyjne, ale kluczowe komponenty są ważne | Szeroka dystrybucja zwiększa nakład pracy związany z konserwacją na miejscu | Modułowa konstrukcja ułatwia wymianę i naprawę, skracając przestoje |
Niezawodność | Wysoki, nawet jeśli jeden element ulegnie awarii, pozostałe mogą nadal działać normalnie | Zależy od stabilności falownika centralnego | Poprawiono stabilność i niezależność systemów lokalnych | Wysoka, redundantna konstrukcja pomiędzy modułami zwiększa niezawodność systemu |
Czas publikacji: 18 grudnia 2024 r