Applikasjonstyper og egenskaper ved mikronettprosjekter
1. Konseptet med mikronett
Microgrid er et konsept i forhold til det tradisjonelle store strømnettet. Det refererer til et nettverk som består av flere distribuerte strømkilder og deres relaterte belastninger i henhold til en viss topologisk struktur. Det er en effektiv måte å realisere et aktivt distribusjonsnettverk, som transformerer tradisjonelle strømnett til smarte nett. overgang.
Mikronettet involverer de seks hovedområdene kraftproduksjon, energilagring, distribusjon, strømforbruk, utsendelse og kommunikasjon. Den kan fungere i både netttilkoblet og isolert nettmodus, og har høy grad av pålitelighet og stabilitet.
2. Påføring av mikrogrid
Applikasjonsmarkedet for mikronett er hovedsakelig delt inn i følgende fire aspekter: 1. Hjemmemikronett: Denne markedsapplikasjonen er fortsatt relativt begrenset i Kina, og de fleste mikronett integrerer optisk lagring og lading. 2. Industripark mikronett: Dette området er mye brukt. 3. Øymikronett: Utvikle solcelle- og vindkraftproduksjon på øyer for å løse problemet med øyas kraftstabilitet og sikkerhet. 4. Mikronett i fjerntliggende/ingen strømområder: Bygg et mikro-multienergi-komplementært nett for å løse problemet med ingen strømforsyning i fjerntliggende områder.
Mikronettet kan operere på nettet eller på en øy. Hele systemet er designet for å være plug-and-play, noe som forbedrer strømforsyningens fleksibilitet og pålitelighet. Energilagringsmikronettet kan også brukes som en reservestrømforsyning ved å bruke dens svarte startfunksjon; i tillegg kan den Delta i reguleringen av hovednettet gjennom det lokale energistyringssystemet.
3. Typer mikronett
(1) Kommunikasjonsmikronett
AC microgrid er hovedsakelig en koblingsteknologi for distribuert energi gjennom AC-buss, som kobler vindkraftproduksjon, dieselkraftproduksjon, solcelle og energilagring til systemet. Til slutt er hele systemet koblet til det store strømnettet gjennom intelligente distribusjonsskap for å danne et enkelt AC-mikronett. Anvendelsen av denne typen AC-mikronett er veldig typisk i gjeldende applikasjoner eller prosjekter for energilagring av mikronett, og teknologien er relativt moden og applikasjonen er veldig fleksibel. Som med alle mikronettteknologier for energilagring, er det relativt enkelt for utstyrsleverandører eller systemintegratorer å oppnå systemintegrasjon.
Denne typen AC mikronett er mer egnet for øymikronett. Fordi i relativt store områder av øya kan solceller brukes til å supplere energi, og kombinert med et energilagringssystem, når lasten ikke kan forbrukes helt, kan den gjenværende elektrisiteten lagres først og deretter drive lasten om natten. Når hele systemet ikke kan generere strøm på regnværsdager, kan du vurdere å legge til en dieselgenerator for å bruke den som reservestrømkilde.
Egenskaper for AC mikronett: 1. Systemdesignet til AC mikronett kan støtte netttilkoblet drift eller drift utenfor nettet. 2. Hele systemet har et bredt tilgangseffektområde og fleksibelt design, og kan kobles til solcelleenergi, vindkraft, superkondensatorer og andre typer energilagringsbatterisystemer. 3. Støtt bruken av stigebatterier. Batteriene kan kobles til flere grener for å redusere parallellkobling av batteripakker. 4. Hele mikronettet i AC-systemet kan gjøres til en beholderdesign som integrerer solceller, energilagring og batterier. I situasjoner hvor kapasiteten er relativt liten, opptar energilagringsbatteriet et relativt stort område. Hvis systemenheten er plassert i et bestemt område og det ikke er plass, kan en container plasseres utendørs og pakkes som en helhet.
Nøkkelteknologiene for kommunikasjonsmikronett: 1. Strategi for energistyring av mikronett, ved å administrere driftsstatusen til lasten i mikronettet, sikrer økonomisk og pålitelig drift av mikronettet. For å danne et mikronett er energistyring, planlegging og policykontroll uunnværlige i bakgrunnen. 2. On-grid og off-grid sømløs svitsjteknologi sikrer påliteligheten av strømforsyningen for viktige belastninger i mikronettet og spiller en viktig rolle i sikker og pålitelig drift av det store strømnettet. 3. VSG-funksjon øker systemets treghet og opprettholder stabiliteten til systemets spenning og frekvens.
(2) DC mikronett
DC-mikronett brukes hovedsakelig i ladestasjoner for elektriske kjøretøy, industri- og kommersielle parker og enkelte nødstrømforsyningssituasjoner. Systemsammensetningen vurderer hovedsakelig to punkter: 1. Maksimering av solcellers rolle. Fordi solcelle- og energilagringssektorene er uunnværlige i mikronettet, og energilagring er kjernekomponenten i hele mikronettutstyret. Fotovoltaisk kraftproduksjon er vanligvis likestrøm. DC-kraften som genereres av solceller er integrert i DC-bussen gjennom en mellomenhet, og batteriet kobles til systemet gjennom DC-omformeren i midten. På denne måten trenger ikke fotovoltaisk kraftproduksjon å bli invertert og deretter rettet tilbake for å lade batteriet. Hele Konverteringseffektiviteten til systemet vil være svært høy. 2. For tiden bruker ladeteknologien til elektriske kjøretøy hovedsakelig AC-ladebunker eller DC-ladehauger. Energien til slike ladehauger kommer fra vekselstrøm. Et DC-mikronett er bygget for å strømme energien gjennom DC-lading DC-konvertering for å lade elektriske kjøretøy direkte. Det maksimale Forbedre konverteringseffektiviteten og utnyttelseseffektiviteten til systemet. Hele systemet er koblet til nettet gjennom energilagringsomformeren, som spiller en komplementær rolle. Når den fotovoltaiske energien er utilstrekkelig eller belaster strømforsyningen, DC-kilden og andre lignende belastninger trenger strømforsyning, kan strøm trekkes fra nettet; når det solcellestrømforbruket ikke strekker til. Når du er ferdig, kan du bruke den gjenværende strømmen til å koble til Internett.
Egenskaper for DC-mikronett: 1. DC-mikronett benytter DC-buss-koblingsteknologi for å redusere AC til DC-konverteringstap. 2. Gjør full bruk av fotovoltaisk kraftproduksjon for å oppnå strømbalanse i mikronettsystemet. 3. Minimer kraftfordelingskapasiteten på nettsiden, fordi mange laster trekker strøm fra nettet når det tilføres strøm, og transformatorkonfigurasjonskapasiteten på nettsiden vil være svært stor. Hvis det er mange DC-belastninger, kan DC-mikronett brukes til å løse problemet. 4. Som en enkel nødstrømforsyning kan ikke denne nødstrømforsyningen oppnå sømløs strømforsyningssvitsjing som en konvensjonell UPS, men koblingsforsinkelsen kan kontrolleres innen 15 millisekunder.
Nøkkelteknologier for DC-mikronett 1. Energistyringssystem, som bruker et sett med programvare for å strategisk kontrollere og planlegge systemenergi. 2. DC-omformer impedanstilpasningsteknologi. Denne impedanstilpasningskretsen kan redusere innvirkningen på resonansfrekvensen til omformerens resonanskrets når filterkretsen og utgangsbelastningen endres, slik at resonansfrekvensen til omformerens resonanskrets kun er innenfor et bredt område under drift. endringer innenfor et lite frekvensområde for å sikre høy konverteringseffektivitet for omformeren og forenkle kontrollkretsen til omformeren. 3. Den distribuerte kollaborative kontrollteknologien til segmenterte busser sikrer stabiliteten i samarbeidet og tilpasningsevnen til systemet.
(3) AC og DC hybrid mikronett
AC- og DC-hybridmikronettet kombinerer alle egenskapene til de to foregående mikronetttypene og er veldig kraftig. Kombinasjonen av hele systemet krever svært høyt utstyr og teknologi. På aspekter som energilagring og PCS, hvis koordinering og kontroll av distribuert energitilgang til hele systemet ikke håndteres forsvarlig, vil systemet bli lammet. AC og DC hybride mikronett kan brukes mye i scenarier som øyer, områder uten strøm og industri- og kommersielle parker.
1MWh beholder energilagringsteknologi løsning og anvendelse
(1) Microgrid energilagringsløsning
Kjernekomponenter som integrerte batterier, BMS, omformere, intelligente koblingsskap og EMS er alle plassert i en container, noe som kan oppnås med en 40 fots container. Denne integrerte løsningen kan brukes i toppbarbering og frekvensmodulering av energilagringskraftverk, eller bruk av kaskadebatterier, nødstrømforsyningssituasjoner og noen kommersielle bruksområder for toppbarbering og dalfylling.
2. Energilagringsløsninger for kraftstasjoner
Hele systemet til en energilagringskraftstasjon er relativt stor i skala. Jeg anbefaler personlig at PCS og batterideler skilles fra hverandre og legges i en separat beholder. Dette vil være mer rimelig med tanke på vedlikehold og ventilasjon og varmeavledning av batteriet.
3. Energilagringsløsning for kabinett
Alt i én energilagringsløsning er egnet for små kommersielle energilagringsapplikasjoner. Ved å plassere PCS og batterimoduler i et skap, opptar hele systemet relativt liten plass.
Design av 1MWh energilagringsbeholder
Utformingen av 1MWh energilagringsbeholderen er hovedsakelig delt inn i to deler:
1. Batterirom: Batterirommet inkluderer hovedsakelig 1MWh batteri, batteristativ, BMS kontrollskap, heptafluorpropan brannslokkingsskap, kjøleklimaanlegg, røykfølende belysning, overvåkingskamera, etc. Batteriet må være utstyrt med et tilsvarende BMS styringssystem . Batterityper kan være litiumjernbatterier, litiumbatterier, blykarbonbatterier og blysyrebatterier. Bly-syrebatterier har lav energitetthet og er store i størrelse. En standard 40-fots container kan kanskje ikke romme dem. Den gjeldende standarddesignen er et 1MWh litiumjernfosfatbatteri. Kjøleklimaanlegget justerer seg i sanntid i henhold til temperaturen på lageret. Overvåkingskameraer kan fjernovervåke driftsstatusen til utstyr på lageret. Til slutt kan en ekstern klient dannes for å overvåke og administrere driftsstatus og batteristatus til utstyret på lageret gjennom klienten eller appen.
2. Utstyrslager: Utstyrslageret omfatter i hovedsak PCS og EMS styreskap. PCS kan kontrollere lade- og utladingsprosessen, utføre AC- og DC-konvertering, og kan direkte drive AC-belastninger når det ikke er noe strømnett. Ved anvendelse av energilagringssystemer er funksjonen og rollen til EMS relativt viktig. Når det gjelder distribusjonsnettverk, samler EMS hovedsakelig sanntidseffektstatusen til strømnettet gjennom kommunikasjon med smarte målere og overvåker endringer i lasteffekt i sanntid. Kontroller automatisk kraftproduksjon og evaluer sikkerheten til strømsystemets status. I et 1MWh-system kan forholdet mellom PCS og batteri være 1:1 eller 1:4 (energilagrings-PCS 250kWh, batteri 1MWh).
Varmespredningsdesignen til 1MW-beholdertype-omformeren har en foroverfordeling og bakutkast. Dette designet er egnet for energilagringskraftverk som plasserer alle PCS i samme container.
Kablingen, vedlikeholdskanalene og varmeavledningsdesignet til containerens interne kraftdistribusjonssystem er integrert og optimalisert for å lette langdistansetransport og redusere påfølgende vedlikeholdskostnader.
3. Sammensetning av standard MW energilagringsløsning
Standard MW energilagringsløsning integrerer batterier, BMS, PCS og EMS. De fleste systemer bruker PCS som kjernen i grunnleggende utstyr og tilbyr skreddersydde, one-stop energilagringsløsninger ved å integrere batterier, BMS og EMS.
Energilagring mikronett har blitt nøkkelinfrastrukturen for energi Internett
- Rollen til energilagringsmikronett i energiinternett
Det er en en-til-en-korrespondanse mellom energilagring og Internett. Energien i energilagring tilsvarer dataene på Internett; batteriet er den såkalte energilagringen, som tilsvarer cachen på Internett; den toveis konverteringsenheten til energilagringsomformeren tilsvarer rollen til ruteren på Internett; mikronettet i energilagring Det tilsvarer et lokalnettverk; alle data og enheter lagt sammen danner Energy Internet, som tilsvarer strukturen til Internett.
2. Anvendelse av energilagring
Kraftproduksjonsside: løs problemet med å forlate vind og lys og stabiliser svingninger. For øyeblikket når vindavbruddsraten i noen områder 10% -15%, og lettforlatelsesraten når 15% -20%. Utstyrt med energilagring på kraftproduksjonssiden kan kraftproduksjonen stabiliseres og påvirkningen på kraftnettet reduseres kraftig.
Nettside: Delta i frekvensreguleringen av strømnettet for å forbedre stabiliteten. For tiden bruker enkelte steder i frekvensreguleringsmarkedet termisk kraft for frekvensregulering, men responstiden og syklusen til termisk kraftfrekvensregulering er relativt lang. Utgangseffekt for energilagring endres veldig raskt og kan vanligvis reagere innen 10 sekunder. Energilagringsfrekvensmodulering har fordeler i sammenligning.
Brukerside: energilagring, peak barbering og dalfylling, og tjene peak-dal strømprisforskjellen.
Utfordringer og hindringer i utviklingen av mikronett for energilagring
For tiden er hele energilagringsmarkedet i en lunken tilstand, hovedsakelig av to grunner: For det første politikk og kostnader. Statens politiske tilskudd til elbiler er svært store. Derfor, etter at det er gitt subsidier til energilagringssystemer eller batterier, vil kostnadene for hele systemet reduseres, den første investeringen vil bli redusert, og inntektene til systemet vil øke. Det andre er det tekniske nivået. For det første er det fortsatt begrensninger og tekniske vanskeligheter i utviklingen av aktive distribusjonsnettverk; utforskningen av energiledelsesteknologi må fortsatt utforskes; den koordinerte og optimaliserte driftsteknologien til mikronett og store kraftnett må forbedres; netttilpasningsevnen til energilagringsomformere Når det gjelder støtteteknologi for strømnettet, er det tekniske krav og terskler for energilagrings-PCS-produsenter. Folk tror at politikk og kostnader er hovedspørsmålene for tiden.
Muligheter og utsikter i utviklingen av mikronett for energilagring
(1) Den høye penetrasjonsraten for solcelle- og vindkraft utgjør utfordringer for stabiliteten i kraftnettet. Studier har funnet at den maksimale penetrasjonshastigheten for fotovoltaisk kraftproduksjon generelt ikke overstiger 25%-50%. Ellers kan strømnettet oppleve spenningsøkning, spenningssvingninger forårsaket av skyendringer og storskala utkoblinger forårsaket av lavspennings- og frekvenssvingninger.
(2) El-reformen har aktivert energilagringsmarkedet på brukersiden. Med den ytterligere nedgangen i energilagringskostnadene, forbedringen av topp- og dalkraftprissystemet, etablering av kompensasjonsmekanismer som toppstrømpriser og etterspørselssidestyring, og utvikling av ulike verdiøkende tjenester på brukersiden av kraftmarkedet vil energilagringsmarkedet på brukersiden dukke opp. Det har blitt et av hovedområdene for kommersiell anvendelse av energilagring i mitt land.
(3) Med den raske eksplosjonen av elbilmarkedet har effektiv resirkulering av strømbatterier og realisering av sekvensiell utnyttelse av batterier blitt et av de viktige spørsmålene i utviklingen av nye energikjøretøyer, og har blitt satt på dagsorden. Markedet for fremtidige bilbatterier Veldig stort.
(4) Det optiske lagrings- og ladesystemet for mikronett har investeringsverdi. Det er en energistyrings- og tildelingsordning som helhetlig utnytter grønn energi og har høye økonomiske og miljømessige fordeler.
Fordeler med multi-branch energilagringsteknologi i echelon batteriutnyttelse
Nøkkelteknologier for echelon-utnyttelse
For echelon-utnyttelse av pensjonerte strømbatterier til elektriske kjøretøy, må følgende prosesser generelt gjennomgå: resirkulering av pensjonerte batterier, demontering av batteri PACK til enkeltceller, batteriscreening og ytelsesklassifisering, og omgruppering av batterier til echelon-bruksbatterimoduler eller PAKKE. Bassengbalansering vedlikeholdstesting
Når strømbatteriet er trukket ut, demonteres hele pakken fra bilen. Ulike modeller har forskjellige batteripakkedesign, og deres interne og eksterne strukturelle design, modultilkoblingsmetoder og prosessteknologier er forskjellige, noe som betyr at det er umulig å bruke en demonteringslinje for å passe alle batteripakker og interne moduler. Når det gjelder batteridemontering, er det så nødvendig å utføre fleksibel konfigurasjon og foredle demonteringssamlebåndet i seksjoner. Når du formulerer demonteringsprosessen for forskjellige batteripakker, er det nødvendig å gjenbruke de eksisterende samlebåndseksjonene så mye som mulig. og prosesser for å forbedre driftseffektiviteten og redusere gjentatte investeringer.
For trinnvis bruk er det mest rimelig å demontere den til modulnivå i stedet for cellenivå, fordi forbindelsene mellom cellene vanligvis er lasersveising eller andre stive koblingsprosesser, noe som gjør det ekstremt vanskelig å demontere uten skade. Med tanke på kostnadene og fordelene, oppveier gevinsten tapet.
Nøkkelteknologier for echelon-utnyttelse
PCS tar i bruk en modulær multi-branch løsning, som bedre kan redusere antall parallellkoblinger av batteripakker. Lading og utlading av hvert batteri påvirker ikke hverandre.
Smertepunkter løst av multi-branch-teknologi: 1. Eliminer sirkulasjonsproblemer forårsaket av parallellkobling av forskjellige batteripakker. 2. Reduser den komplekse screeningsprosessen etter batterikaskadebruk, reduser kostnadene ved gjenbruk av kaskadebatterier, og forbedre resirkuleringseffektiviteten og bruksverdien til kaskadebatterier. 3. Batterier fra forskjellige batteriprodusenter kan kobles til for å forbedre systemets fleksibilitet. 4. BMS tar i bruk aktiv balanseringsteknologiløsning, som kan maksimere den balanserte beskyttelsen av batteriet.
Tekniske fordeler
1. Den modulære utformingen av energilagrings-PCS har høy stabilitet. Enkeltmodusfeil påvirker ikke arbeidet til andre moduler. Modulproduksjon er praktisk, rask og effektiv.
2. Når det gjelder brukerverdi, kan systemet slås på for modultilføyelse, fjerning, utskifting og vedlikehold, og en enkelt modul kan skiftes ut innen 10 minutter; modulær redundant parallellkobling unngår sløsing med ressurser; den støtter flere energitilganger, noe som gjør den praktisk og fleksibel.
3. Ved å bruke effektiv tre-nivå topologiteknologi og legge til nullnivåkonvertering, er IGBT-motstandsspenningen halvparten av to-nivået og svitsjetapet er lite; tre-nivået har en høyere svitsjefrekvens og utgangsfilterinduktansen er redusert; tre-nivået har enda et lag stigespenning, utgangsstrømmens bølgeform er nærmere en sinusbølge, det harmoniske innholdet er lite, og effektfaktoren er 0.99. Når det gjelder effektfaktor, kan den justeres etter ønske fra -1 til 1.
4. Uavhengig varmeavledningsdesign. Modulen vedtar en lagdelt struktur for å isolere hovedkontrollsenteret og hovedvarmekomponentene; en uavhengig luftkanal brukes for å sikre at lufthulen har tilstrekkelig lufttrykk. Sammenlignet med en blandet luftkanal er den termiske utformingen bedre.
Diskusjon om anvendelse av integrert optisk lagring og ladeteknologi
Den typiske bruksmodusen for optisk lagring og lading er AC microgrid-modus. Hovedarkitekturen inkluderer AC-buss, solcelleanlegg, ladebunker, energilagring og batterier, etc. Systemet kan drives on-grid eller off-grid. Systemet kan også utstyres med off-grid koblingsutstyr for sømløs kobling.
Anvendelsen av optisk lagring og lading vil utvikle seg til en multi-energi komplementær tilstand i fremtiden. I den senere perioden vil ikke bare solceller og energilagring, men også termiske laster, varmepumper, distribuerte energikilder osv. kobles til dette systemet, og gradvis utvikle seg til et enormt mikronettsystem.
