Anvendelsestyper og karakteristika for mikrogrid-projekter
1. Begrebet mikrogrid
Microgrid er et koncept i forhold til det traditionelle store elnet. Det refererer til et netværk bestående af flere distribuerede strømkilder og deres relaterede belastninger i henhold til en bestemt topologisk struktur. Det er en effektiv måde at realisere et aktivt distributionsnetværk, der transformerer traditionelle elnet til smarte net. overgang.
Mikronettet involverer de seks hovedområder elproduktion, energilagring, distribution, elforbrug, forsendelse og kommunikation. Den kan fungere i både nettilsluttede og isolerede nettilstande og har en høj grad af pålidelighed og stabilitet.
2. Anvendelse af mikrogrid
Anvendelsesmarkedet for microgrid er hovedsageligt opdelt i følgende fire aspekter: 1. Home microgrid: Denne markedsapplikation er stadig relativt begrænset i Kina, og de fleste mikrogrids integrerer optisk lagring og opladning. 2. Microgrid industripark: Dette område er meget udbredt. 3. Ø-mikronet: Udvikl solcelle- og vindkraftproduktion på øer for at løse problemet med øens strømstabilitet og sikkerhed. 4. Mikronet i fjerntliggende/ingen strømforsyningsområder: Byg et komplementært mikro-multienerginet for at løse problemet med ingen strømforsyning i fjerntliggende områder.
Mikrogitteret kan fungere på nettet eller på en ø. Hele systemet er designet til at være plug-and-play, hvilket forbedrer strømforsyningens fleksibilitet og pålidelighed. Energilagringsmikronettet kan også bruges som backup strømforsyning ved at bruge dets sorte startfunktion; desuden kan den deltage i reguleringen af hovednettet gennem det lokale energiledelsessystem.
3. Typer af mikrogrids
(1) Kommunikationsmikronet
AC microgrid er hovedsageligt en koblingsteknologi af distribueret energi gennem AC-bus, som forbinder vindkraftproduktion, dieselkraftproduktion, solcelle og energilagring til systemet. Endelig er hele systemet forbundet til det store elnet gennem intelligente distributionsskabe for at danne et enkelt AC Micronet. Anvendelsen af denne type AC mikronet er meget typisk i nuværende mikronet energilagring applikationer eller projekter, og teknologien er relativt moden, og anvendelsen er meget fleksibel. Som med alle mikronetteknologier til energilagring er det relativt nemt for udstyrsleverandører eller systemintegratorer at opnå systemintegration.
Denne type AC microgrid er mere velegnet til ø-mikrogrids. For i relativt brede områder af øen kan solceller bruges til at supplere energi, og koblet med et energilagringssystem, når belastningen ikke kan forbruges fuldstændigt, kan den resterende elektricitet lagres først og derefter drive belastningen om natten. Når hele systemet ikke kan generere elektricitet på regnfulde dage, kan du overveje at tilføje en dieselgenerator for at bruge den som reservestrømkilde.
Karakteristika for AC mikronet: 1. Systemdesignet af AC mikronet kan understøtte netforbundet drift eller drift uden for nettet. 2. Hele systemet har et bredt adgangseffektområde og et fleksibelt design og kan tilsluttes solcelleenergi, vindkraft, superkondensatorer og andre typer energilagringsbatterisystemer. 3. Støt anvendelsen af stigebatterier. Batterierne kan forbindes til flere grene for at reducere parallelforbindelse af batteripakker. 4. Hele AC-systemets mikronet kan laves til et beholderdesign, der integrerer solceller, energilagring og batterier. I situationer, hvor kapaciteten er relativt lille, fylder energilagerbatteriet et relativt stort areal. Hvis systemenheden er placeret i et bestemt område, og der ikke er plads, kan en container placeres udendørs og pakkes som helhed.
Nøgleteknologierne for kommunikationsmikronettet: 1. Mikrogrid energistyringsstrategi, ved at styre driftsstatus for belastningen i mikronettet, sikrer økonomisk og pålidelig drift af mikronettet. For at danne et mikronet er energistyring, planlægning og politikkontrol uundværlige i baggrunden. 2. On-grid og off-grid sømløs switching-teknologi sikrer pålideligheden af strømforsyningen til vigtige belastninger i mikronettet og spiller en vigtig rolle i sikker og pålidelig drift af det store elnet. 3. VSG-funktionen øger systemets inerti og opretholder stabiliteten af systemets spænding og frekvens.
(2) DC mikronet
DC mikronet bruges hovedsageligt i ladestationer til elektriske køretøjer, industri- og kommercielle parker og nogle nødstrømsforsyningssituationer. Systemsammensætningen overvejer hovedsageligt to punkter: 1. Maksimering af solcellernes rolle. Fordi solcelle- og energilagringssektoren er uundværlig i mikronettet, og energilagring er kernekomponenten i hele mikronetudstyret. Fotovoltaisk strømproduktion er generelt jævnstrøm. DC-strømmen, der genereres af fotovoltaik, er integreret i DC-bussen gennem en mellemanordning, og batteriet tilsluttes systemet gennem DC-konverteren i midten. På denne måde behøver fotovoltaisk strømproduktion ikke at blive inverteret og derefter ensrettet tilbage for at oplade batteriet. Hele Systemets konverteringseffektivitet vil være meget høj. 2. På nuværende tidspunkt bruger opladningsteknologien til elektriske køretøjer hovedsageligt AC-opladningsbunker eller DC-opladningsbunker. Energien fra sådanne opladningsbunker kommer fra vekselstrøm. Et DC mikronet er bygget til at strømme energien gennem DC-opladning DC-konvertering til direkte opladning af elektriske køretøjer. Det maksimale Forbedre konverteringseffektiviteten og udnyttelseseffektiviteten af systemet. Hele systemet er forbundet til nettet gennem energilagringsomformeren, som spiller en komplementær rolle. Når den fotovoltaiske energi er utilstrækkelig eller belaster strømforsyningen, DC-kilden og andre lignende belastninger har brug for strømforsyning, kan strøm trækkes fra nettet; når solcellestrømforbruget ikke rækker. Når du er færdig, kan du bruge den resterende strøm til at oprette forbindelse til internettet.
Egenskaber ved DC mikronet: 1. DC mikronet anvender DC bus koblingsteknologi for at reducere AC til DC konverteringstab. 2. Gør fuld brug af fotovoltaisk strømproduktion for at opnå strømbalance i mikronetsystemet. 3. Minimer strømfordelingskapaciteten på netsiden, fordi mange belastninger trækker strøm fra nettet, når der leveres strøm, og transformatorkonfigurationskapaciteten på netsiden vil være meget stor. Hvis der er mange DC belastninger, kan DC microgrid bruges til at løse problemet. 4. Som en simpel nødstrømforsyning kan denne nødstrømforsyning ikke opnå problemfri strømforsyningsomskiftning som en konventionel UPS, men koblingsforsinkelsen kan kontrolleres inden for 15 millisekunder.
Nøgleteknologier i DC mikronet 1. Energistyringssystem, som bruger et sæt software til strategisk at styre og planlægge systemenergi. 2. DC konverter impedans matching teknologi. Dette impedanstilpasningskredsløb kan reducere indvirkningen på konverterens resonanskredsløbs resonansfrekvens, når filterkredsløbet og udgangsbelastningen ændres, således at konverterens resonanskredsløbs resonansfrekvens kun er inden for et bredt område under drift. ændringer inden for et lille frekvensområde for at sikre høj konverteringseffektivitet af konverteren og forenkle konverterens styrekredsløb. 3. Den distribuerede kollaborative kontrolteknologi af segmenterede busser sikrer stabiliteten af samarbejdet og systemets tilpasningsevne.
(3) AC og DC hybrid mikronet
AC- og DC-hybridmikronettet kombinerer alle egenskaberne fra de to foregående mikronettyper og er meget kraftfuldt. Kombinationen af hele systemet kræver meget højt udstyr og teknologi. Inden for aspekter som energilagring og PCS, vil systemet blive lammet, hvis koordineringen og styringen af distribueret energiadgang til hele systemet ikke håndteres korrekt. AC og DC hybride mikronet kan bruges i vid udstrækning i scenarier som øer, områder uden elektricitet og industri- og kommercielle parker.
1MWh container energilagring teknologi løsning og anvendelse
(1) Microgrid energilagringsløsning
Kernekomponenter som integrerede batterier, BMS, omformere, intelligente koblingsskabe og EMS er alle placeret i en container, hvilket kan opnås med en 40 fods container. Denne integrerede løsning kan anvendes til peakbarbering og frekvensmodulation af energilagringskraftværker eller anvendelse af kaskadebatterier, nødstrømforsyningssituationer og nogle kommercielle applikationer til peakbarbering og dalfyldning.
2. Energilagringsløsninger til kraftværker
Hele systemet med et energilagerkraftværk er relativt stort i skala. Jeg anbefaler personligt, at PCS og batteridele adskilles og placeres i en separat beholder. Dette vil være mere rimeligt med hensyn til vedligeholdelse og ventilation og varmeafledning af batteriet.
3. Cabinet Energy Storage Solution
Alt i én energilagringsløsning er velegnet til små kommercielle energilagringsapplikationer. Ved at placere PCS og batterimoduler i et skab optager hele systemet en forholdsvis lille plads.
Design af 1MWh energilagerbeholder
Designet af 1MWh energibeholderen er hovedsageligt opdelt i to dele:
1. Batterirum: Batterirummet indeholder hovedsageligt 1MWh batteri, batteristativ, BMS styreskab, heptafluorpropan brandslukningsskab, køleklimaanlæg, røgfølende belysning, overvågningskamera osv. Batteriet skal være udstyret med et tilsvarende BMS-styringssystem. Batterityper kan være lithiumjernbatterier, lithiumbatterier, bly-kul-batterier og bly-syre-batterier. Bly-syre batterier har lav energitæthed og er store i størrelse. En standard 40-fods container er muligvis ikke i stand til at rumme dem. Det nuværende almindelige standarddesign er et 1MWh lithiumjernfosfatbatteri. Køleklimaanlægget justerer i realtid efter temperaturen på lageret. Overvågningskameraer kan fjernovervåge driftsstatus for udstyr på lageret. Endelig kan der dannes en fjernklient til at overvåge og styre driftsstatus og batteristatus for udstyret på lageret gennem klienten eller appen.
2. Udstyrslager: Udstyrslageret omfatter hovedsageligt PCS og EMS styreskabe. PCS kan styre opladning og afladningsprocessen, udføre AC- og DC-konvertering og kan direkte strømforsyne AC-belastninger, når der ikke er noget strømnet. Ved anvendelsen af energilagringssystemer er funktionen og rollen af EMS relativt vigtig. Med hensyn til distributionsnetværk indsamler EMS hovedsageligt strømforsyningens status i realtid gennem kommunikation med smarte målere og overvåger ændringer i belastningseffekt i realtid. Styr automatisk strømproduktion og evaluer sikkerheden af strømsystemets status. I et 1MWh-system kan forholdet mellem PCS og batteri være 1:1 eller 1:4 (energilagrings-PCS 250kWh, batteri 1MWh).
Varmeafledningsdesignet af 1MW container-type konverteren vedtager et fremadgående fordeling og bagudledningsdesign. Dette design er velegnet til energilagringskraftværker, der placerer alle PCS i samme beholder.
Ledningerne, vedligeholdelseskanalerne og varmeafledningsdesignet i containerens interne strømfordelingssystem er integreret og optimeret for at lette langdistancetransport og reducere efterfølgende vedligeholdelsesomkostninger.
3. Sammensætning af standard MW energilagringsløsning
Standard MW energilagringsløsningen integrerer batterier, BMS, PCS og EMS. De fleste systemer bruger PCS som det grundlæggende basisudstyr og leverer skræddersyede, one-stop energilagringsløsninger ved at integrere batterier, BMS og EMS.
Energilagring mikronet er blevet den vigtigste infrastruktur for energi internet
- Rollen af energilagring mikronet i energi internet
Der er en en-til-en overensstemmelse mellem energilagring og internettet. Energien i energilagring svarer til data på internettet; batteriet er den såkaldte energilagring, som svarer til cachen på internettet; energilagringskonverterens tovejskonverteringsenhed svarer til routerens rolle på internettet; mikronettet i energilagring Det svarer til et lokalt netværk; alle data og enheder lagt sammen danner Energiinternettet, hvilket svarer til internettets struktur.
2. Anvendelse af energilagring
Strømproduktionsside: løs problemet med at opgive vind og lys og stabiliser udsving. På nuværende tidspunkt når vindafgivelsesraten i nogle områder 10% -15%, og letopgivelsesraten når 15% -20%. Udstyret med energilagring på elproduktionssiden kan elproduktionen stabiliseres, og påvirkningen på elnettet vil blive stærkt reduceret.
Netside: Deltag i frekvensreguleringen af elnettet for at forbedre stabiliteten. På nuværende tidspunkt bruger nogle steder på frekvensreguleringsmarkedet termisk effekt til frekvensregulering, men responstiden og cyklussen af termisk strømfrekvensregulering er relativt lang. Energilagerets udgangseffekt ændrer sig meget hurtigt og kan generelt reagere inden for 10 sekunder. Energilagringsfrekvensmodulation har fordele i sammenligning.
Brugerside: energilagring, peak barbering og dalfyldning og indtjening af peak-dal elprisforskellen.
Udfordringer og hindringer i udviklingen af mikronet til energilagring
På nuværende tidspunkt er hele markedet for energilagring i en lunken tilstand, hovedsagelig af to årsager: For det første politik og omkostninger. Statens politiske tilskud til elbiler er meget store. Derfor, efter at der er givet tilskud til energilagringssystemer eller batterier, vil omkostningerne til hele systemet blive reduceret, den oprindelige investering vil blive reduceret, og systemets indtægter vil stige. Det andet er det tekniske niveau. For det første er der stadig begrænsninger og tekniske vanskeligheder i udviklingen af aktive distributionsnetværk; udforskningen af energiledelsesteknologi mangler stadig at blive udforsket; den koordinerede og optimerede driftsteknologi for mikronet og store elnet skal forbedres; energilagringsomformeres nettilpasningsevne Med hensyn til understøttende teknologi til elnettet er der tekniske krav og tærskler for energilagrings-PCS-producenter. Folk tror, at politik og omkostninger er hovedspørgsmålene i øjeblikket.
Muligheder og perspektiver i udviklingen af mikronet til energilagring
(1) Den høje penetrationsgrad af solcelle- og vindkraft udgør udfordringer for stabiliteten af elnettet. Undersøgelser har fundet ud af, at den maksimale gennemtrængningshastighed for fotovoltaisk elproduktion generelt ikke overstiger 25%-50%. Ellers kan elnettet opleve spændingsstigning, spændingsudsving forårsaget af skyændringer og storstilede afbrydelser forårsaget af lavspændings- og frekvensudsving.
(2) Elreformen har aktiveret markedet for energilagring på brugersiden. Med det yderligere fald i energilagringsomkostningerne, forbedringen af peak- og dal-elprissystemet, etableringen af kompensationsmekanismer såsom peak-elpriser og efterspørgselssidestyring og udviklingen af forskellige værdiskabende tjenester på brugersiden af elmarkedet, vil energilagringsmarkedet på brugersiden dukke op. Det er blevet et af hovedområderne for kommerciel anvendelse af energilagring i mit land.
(3) Med den hurtige eksplosion af elbilmarkedet er effektiv genbrug af strømbatterier og realisering af sekventiel udnyttelse af batterier blevet et af de vigtige spørgsmål i udviklingen af nye energikøretøjer og er blevet sat på dagsordenen. Markedet for fremtidige bilbatterier Meget stort.
(4) Det optiske lagrings- og opladningsmikronetsystem har investeringsværdi. Det er en energistyrings- og allokeringsordning, der i vid udstrækning udnytter grøn energi og har høje økonomiske og miljømæssige fordele.
Fordele ved multi-branch energilagringsteknologi i echelon batteriudnyttelse
Nøgleteknologier til echelon-udnyttelse
For echelon-udnyttelse af udtjente strømbatterier til elektriske køretøjer skal følgende processer generelt gennemgås: genbrug af udtjente batterier, adskillelse af batteri PACK i enkeltceller, batteriscreening og ydeevneklassificering og omgruppering af batterier i echelon-brug batterimoduler eller PACK. Pool balance vedligeholdelse test
Når strømbatteriet er udtjent, skilles hele pakken ad fra bilen. Forskellige modeller har forskellige batteripakkedesigns, og deres interne og eksterne strukturelle design, modultilslutningsmetoder og procesteknologier er forskellige, hvilket betyder, at det er umuligt at bruge én demonteringssamling til at passe alle batteripakker og interne moduler. Derefter, med hensyn til batteriadskillelse, er det nødvendigt at udføre fleksibel konfiguration og forfine demonteringssamlebåndet i sektioner. Ved formulering af adskillelsesprocessen for forskellige batteripakker er det nødvendigt at genbruge de eksisterende samlebåndssektioner så meget som muligt. og processer til at forbedre driftseffektiviteten og reducere gentagne investeringer.
Til trin-for-trin udnyttelse er det mest rimeligt at adskille det til modulniveau frem for celleniveau, fordi forbindelserne mellem celler normalt er lasersvejsning eller andre stive forbindelsesprocesser, hvilket gør det ekstremt vanskeligt at adskille uden skader. I betragtning af omkostningerne og fordelene opvejer gevinsten tabet.
Nøgleteknologier til echelon-udnyttelse
PCS anvender en modulær flergrenet løsning, som bedre kan reducere antallet af parallelle forbindelser af batteripakker. Opladning og afladning af hvert batteri påvirker ikke hinanden.
Smertepunkter løst af multi-branch-teknologi: 1. Eliminer cirkulationsproblemer forårsaget af parallelforbindelse af forskellige batteripakker. 2. Reducer den komplekse screeningsproces efter batterikaskadebrug, reducer omkostningerne ved at genbruge kaskadebatterier og forbedre genbrugseffektiviteten og udnyttelsesværdien af kaskadebatterier. 3. Batterier fra forskellige batteriproducenter kan tilsluttes for at forbedre systemets fleksibilitet. 4. BMS vedtager aktiv balanceringsteknologiløsning, som kan maksimere den afbalancerede beskyttelse af batteriet.
Tekniske fordele
1. Det modulære design af energilagrings-PCS har høj stabilitet. Single-mode fejl påvirker ikke arbejdet i andre moduler. Modulproduktion er praktisk, hurtig og effektiv.
2. Med hensyn til brugerværdi kan systemet tændes for tilføjelse, fjernelse, udskiftning og vedligeholdelse af modul, og et enkelt modul kan udskiftes inden for 10 minutter; modulær redundant parallelforbindelse undgår spild af ressourcer; den understøtter flere energiadgange, hvilket gør den praktisk og fleksibel.
3. Ved at bruge effektiv topologiteknologi med tre niveauer og tilføjelse af nul-niveau konvertering, er IGBT-modstandsspændingen halvdelen af to-niveauet, og omskiftningstabet er lille; tre-niveauet har en højere koblingsfrekvens, og udgangsfilterinduktansen er reduceret; tre-niveauet har et lag mere stigespænding, udgangsstrømmens bølgeform er tættere på en sinusbølge, det harmoniske indhold er lille, og effektfaktoren er 0.99. Med hensyn til effektfaktor kan den justeres efter ønske fra -1 til 1.
4. Uafhængigt varmeafledningsdesign. Modulet vedtager en lagdelt struktur for at isolere hovedkontrolcentret og hovedvarmekomponenterne; en uafhængig luftkanal bruges til at sikre, at lufthulrummet har tilstrækkeligt lufttryk. Sammenlignet med en blandet luftkanal er det termiske design bedre.
Diskussion om anvendelsen af integreret optisk lagring og opladningsteknologi
Den typiske anvendelsestilstand for optisk lagring og opladning er AC-mikronettet. Dens hovedarkitektur omfatter AC-bus, solcelleanlæg, ladebunker, energilagring og batterier osv. Systemet kan drives on-grid eller off-grid. Systemet kan også udstyres med off-grid koblingsudstyr til problemfri kobling.
Anvendelsen af optisk lagring og opladning vil udvikle sig til en multi-energi komplementær tilstand i fremtiden. I den senere periode vil ikke kun solceller og energilagring, men også termiske belastninger, varmepumper, distribuerede energikilder osv. blive forbundet til dette system, der gradvist udvikler sig til et enormt mikronetsystem.
