Analiza porównawcza czterech typów metod magazynowania energii: szeregowej, scentralizowanej, rozproszonej i modułowej

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