Moduláris kereskedelmi akkumulátortárolás: az egymásra rakható architektúrától az integrált szekrényrendszerekig

A moduláris kereskedelmi akkumulátortároló egyetlen ötlet köré épül: a kapacitás növelése egységek hozzáadásával, nem pedig a már meglévők kivágásával. Méretezze a rendszert a mai terheléshez, bővítse ki, ha az üzleti helyzet megváltozik - gyakran jelentős átkötés vagy berendezéscsere nélkül.

A gyakorlatban ez az ötlet két formátumban jelenik meg. Az egymásra rakható akkumulátormodulok - az 5–10 kWh-s tartományban lévő, gyűjtősíneken keresztül csatlakozó LFP-egységek - jól használhatók kisebb kereskedelmi telephelyeken, ahol a teljes szükséglet néhány száz kilowatt{5}}óra alatt van. Az integrált szekrényrendszerek ugyanazt a kiegészítést-ne-váltsák fel a logikával, és magasabb szintre csomagolják: akkumulátorcellák, PCS, BMS, EMS, hőkezelés és tűzoltás egyetlen időjárásálló házban, egységenként általában körülbelül 200 kWh-tól kezdve. Mindkettő mértékegységek hozzáadásával skálázható. A különbség abban rejlik, hogy mi az "egység", és hogy a gyártó mekkora integrációt kezel, mielőtt elérné az Ön webhelyét.

Az egymásra rakható modulok belépési pontja

Az egymásra rakható akkumulátormodul körülbelül olyan közel van a csatlakoztatáshoz,{0}}és a lejátszáshoz, mint a kereskedelmi tárhelyhez. Minden egység - általában egy 48 V-os vagy 51,2 V-os LFP blokk 5–10 kWh-val - rendelkezik saját BMS-sel, amely figyeli a cella feszültségét, hőmérsékletét és töltési állapotát. Sorolja fel őket egymásra, csatlakoztassa gyűjtősíneken vagy{10}}gyorscsatlakozókon keresztül, párosítsa össze egy kompatibilis inverterrel, és a rendszer egyetlen akkumulátortelepet lát.

Praktikus oka van ennek a formátumnak a kis C&I projekteknél. Egy modul súlya 45-55 kg. Két szerelő szállíthatja. A 10 kWh-val való bővítés egy doboz hozzáadását és 15 percnyi munkát jelent, nem pedig egy elektromos helyiség átkonfigurálását. És mivel minden modul független BMS-hibaleválasztást futtat, az egyik modulban lévő gyenge cella nem veszi le a karakterláncot -, a BMS offline állapotba hozza azt a modult, míg a többi fut tovább. Ez számít egy kereskedelmi létesítményben, ahol a számlázási csúcsidőben bekövetkezett, nem tervezett leálláshoz dollárérték kapcsolódik.

Az egymásra rakható modulok akkor kezdenek megfeszülni, ha több mint pár száz kilowatt{0}}órára van szüksége, vagy amikor a kerékpározás intenzitása túllépi a napi egyszeri--enyhe csúcsot, és agresszív keresletreakcióvá vagy frekvenciaszabályozássá válik. Ekkor a modulok közötti-kapcsolatok száma, az elosztott hőkezelés korlátai és a több tucat kis BMS-egység párhuzamos párhuzamosításának bonyolultsága ellened kezd dolgozni. Itt veszik fel az integrált szekrényeket.

Egy integrált szekrény belsejében: Hogyan illeszkednek egymáshoz az alrendszerek

Annak bemutatásához, hogyan néz ki egy nagyobb-integrációjú moduláris egység, a következőképpen konfigurálják a hat alapvető alrendszert egy kereskedelmi kültéri szekrényben - a mi125 kW/241 kWh rendszermint egy példa arra, hogyan épül fel általában ez a termékosztály.

• Az energiaátalakító rendszer (PCS) az akkumulátor egyenáramú oldala és a létesítmény váltóáramú hálózata között helyezkedik el. Ebben az egységben egy 125 kW-os kétirányú inverter - grid-kapcsolt és kikapcsolt-hálózati mód, 380V/400V/415V három-fázisú, 50/60Hz. A kétirányú{13} azt jelenti, hogy olcsó órákban ugyanazt a hardvert töltik fel a hálózatról vagy a napenergiáról, és csúcsidőben visszatolják a tárolt energiát a létesítménybe.
• Az energiagazdálkodási rendszer (EMS) dönti el, hogy mikor. Csúcsborotválkozási ütemezések, TOU arbitrázs, napenergia ön-fogyasztás optimalizálása, kereslet válaszadás - az EMS az, ami egy doboz akkumulátort olyasvalamivé varázsol, ami valóban megjelenik a közüzemi számlán. A SCADA API hozzáféréssel rendelkező rendszerek szélesebb épületfelügyeleti vagy ipari vezérlési infrastruktúrához kapcsolódhatnak.
• A BMS cella szinten működik. Egy 240- sorozatú LFP karakterláncon keresztül figyeli a feszültséget, az áramerősséget és a hőmérsékletet cellánként, aktívan kiegyensúlyozza a töltést, hogy megakadályozza a gyenge cellák elsodródását, és ±2%-os pontossággal követi nyomon a töltöttségi állapotot. Korábban már írtunk arról, hogyanA BMS minősége meghatározza a valós{0}}BESS teljesítménytgyakrabban, mint a cella osztályzata - ez az a réteg, ahol ez érvényesül.
• A statikus átviteli kapcsoló (STS) elég gyorsan kezeli a rács--ki-rácsra való átmenetet - 20 ezredmásodperc alatt ahhoz, hogy a szerverek, a hűtés- és a gyártásvezérlők ne regisztrálják a megszakítást. Nem minden szekrény tartalmaz egyet, de azoknál a létesítményeknél, ahol a generátor 10 másodperces indítási hézagai kötelezettséget jelentenek, ez helyettesíti a külön UPS szükségességét.
• Hőkezelés: a léghűtésű{0}} változatok IP55-ös kényszerszellőztetést használnak, amely mérsékelt éghajlaton mérsékelt kerékpározáshoz megfelelő. A folyékony-hűtésű konfigurációk glikolos hideglemezeket futtatnak a ±2 fokos cella-–-cellaegyenletesség érdekében -, ami megéri a költséget magas-ciklusú vagy meleg{9}}klímával történő telepítés esetén.
• A tűzoltás három szakaszból áll: füst-/gázérzékelés, aeroszol gyors reagálás és perfluor-hexanon elárasztás, ha a hőkiáramlás terjed. Nulla-maradék ügynök, így a rendszer esetleg újraindulhat, nem pedig leírható.

Ezen szekrények mindegyike egy komplett egység. A bővítés egy újabb hozzáadását jelenti. Ez ugyanaz az add-ne-cserélhető elve, mint az egymásra rakható modulok, csak más léptékben -, és az integráció már gyárilag megtörtént, nem az Ön webhelyén.

Mit old meg a formátum a közepes méretű-vállalkozások számára

Akár egymásra rakható modulokból építkezik, akár integrált szekrényként szállítják, a kereskedelmi érték ugyanaz: méret a mai napig, szükség esetén bővíthető.

A legtöbb C&I tárolási projekt a csúcsborotválkozással kezdődik. Egy kis gyártóüzem, amely 150 kW-os csúcsigényt 15 USD/kW keresleti díj mellett termel, 2250 USD-t fizet havonta csak azért a kiugrásért -, amelyet általában egy nehéz berendezés okoz egy 2 órás délutáni ablakban. A 100 kWh-s moduláris rendszer 50 kW-ot lefarag erről a csúcsról, 750 dollárt takarít meg havonta, és nem kell az üzletnek megjósolnia, hogy jövőre érkezik-e egy második gyártósor. Ha igen, akkor növelik a kapacitást. Ha nem, akkor nem építették túl.

A napenergia önfogyasztása{0}}ugyanezt a logikát követi. Egy 50 kW-os tetőtéri tömbös raktár 0,04–0,08 USD/kWh export többletet képes átirányítani az esti fogyasztás 0,20–0,35 USD közötti ellensúlyozására. A megfelelő tárhelyméret a terhelési profiltól függ, amely az üzlet változásaival változik - a moduláris architektúra elnyeli ezt.

A tartalék tápfeszültség kerekíti ezt. Egy kiskereskedelmi tevékenységnek 30 kWh-ra van szüksége a POS-hoz, a hűtéshez és a biztonsághoz egy 4 órás kiesés során. Egy kis adatszoba 80 kWh-t igényel. Ha kicsiben kezdi, és a tényleges kimaradási tapasztalatok alapján méretezi, akkor sokkal jobb, ha kitalál egy számot, és fedezi fel, hogy túlméretezett vagy kiszolgáltatott.

Mikor melyiket kell használni

Az egymásra rakható modulok általában hasznosak kisebb kereskedelmi kiépítésekben - üzletben, kis raktárban, irodaházban -, ahol a teljes tárhely néhány száz kilowatt-óra alatt marad, és a kerékpározás mérsékelt. A belépési költség alacsony, a telepítés gyors, és a kapacitás későbbi bővítése egyszerű.

Több tényező is az integrált szekrények felé tolja a projektet:

• A tárhelynek a több-száz-kWh-s vagy afeletti tartományba kell költöznie, ahol több tucat egyedi modul kezelése a csatlakozási-pontok bonyolultságát eredményezi
• Agresszív napi ciklus - csúcs borotválkozás plusz keresletreakció, vagy napi többszöri ciklus -, ahol a gyári-beépített hőkezelés jobban bírja, mint a külön modulok között elosztott hűtés
• Korlátozott telephelyi lábnyom, ahol a négyzetméterenkénti energiasűrűség számít
• Kulcsrakész szállítás preferenciája: egy ház, egy üzembe helyezés, egy garanciatartó

Nincs tiszta határ a kettő között. Egy 200 kWh-s helyszíni kerékpározás mindkét irányban működhet. A 200 kWh teljesítményű, agresszív napi borotválkozási csúcsteljesítményt és keresletreakciót futtató telephely általában konzisztensebben teljesít egy integrált rendszerrel, aholA BMS-t, a hőkezelést és a teljesítményátalakítást együtt tervezték.

Miért az LFP mindkét formátumban?

Szinte minden moduláris kereskedelmi akkumulátor - egymásra rakható vagy szekrényben - lítium-vas-foszfát cellákat használ. Az LFP termikus bomlása 270 fok, szemben az NMC 210 fokkal. Ez a 60{7}}fokos különbség teszi praktikussá a beltéri besorolású kereskedelmi telepítést bonyolult elnyomási infrastruktúra nélkül. Az NMC literenként több energiát tartalmaz, de a keskenyebb hőablak megnöveli a burkolat és az elnyomás költségeit, ami gyakran felemészti a sűrűség előnyét.

Az LFP is hosszabb ideig működik. A kereskedelmi csúcs-borotválkozási terhelés 80%-os kisülési mélységnél általában 5000–6000 teljes ciklust eredményez - 13+ év napi használat után -, mielőtt az akkumulátor eléri az eredeti kapacitás 80%-át. A Sandia National Laboratories vizsgálata kimutatta, hogy az LFP ellenőrzött körülmények között eléri a 10 000 ciklust. Az NMC 2000–4000 közötti ciklustartományával szemben a teljes tulajdonlási költség összehasonlítása nehéz vitatkozni. És mivel az LFP vasat és foszfátot használ kobalt és nikkel helyett, a nyersanyagárak stabilabbak, - relevánsabb, ha a 4. évben olyan költségalapon vásárol bővítőmodulokat, amelyeket ma meg kell jósolni.

Méretezés: Kezdje kisebbvel, mint gondolná

A kereskedelmi moduláris tárolási projektek leggyakoribb hibája az, hogy túl sokat vásárolnak előre. Ennek az architektúrának az a lényege, hogy nem kell jól tippelni az első napon.

Csúcsborotválkozáshoz húzza ki 12 hónap 15 perces intervallummérő adatait. Keresse meg, mikor tetőzik a kereslet, mennyi ideig tart, és mennyi borotválkozás ejti Önt alacsonyabb szintre. Egy 300 kWh/nap fogyasztású létesítmény gyakran csak 50-80 kWh tárhelyet igényel, ha a csúcs egy előre látható ablakban összpontosul. Kezdje ott. Érvényesítés két számlázási cikluson keresztül. Ezután valós adatok alapján döntse el, hogy gazdaságilag van-e értelme a bővítésnek.

A cikk anagyfeszültségű akkumulátor teljesítmény és méretezésrészletesebben lefedi a feszültség-osztálybeli döntést, - magas{2}}feszültségű kötegek nagyjából 5%-kal jobb kör-hatékonyságot biztosítanak, mint a 48 V-os rendszerek, és csökkentik a kábelezési költségeket hosszabb kereskedelmi kábelezések esetén.

Egy szabály, amit érdemes megismételni: ne keverje párhuzamosan a modulmárkákat vagy kapacitásokat. A különböző BMS-megvalósítások eltérő feszültségküszöböket és áramkorlátozó logikát{1}}használnak. A rendszer alapértelmezés szerint a legkonzervatívabbat használja, és a kapacitásbeli eltérések egyenetlen ciklusokat okoznak, ami gyorsabban elhasználja a kisebb modulokat. Ugyanaz a gyártó, ugyanaz a modell, hasonló gyártási dátum.

Merre tart a piac

A nagy-feszültségű egymásra rakható architektúrák - 90V–400 V+ verem - szabványossá válnak a kereskedelmi tárolókban. A magasabb feszültség kisebb áramerősséget jelent azonos teljesítmény mellett: vékonyabb kábelek, kisebb megszakítók, kisebb hőveszteség. A 20+ méteres kábellel rendelkező telepítéseknél a rendszermegtakarítások-egyenlege összeadódik-. Legtöbbmagas{0}}feszültségű egymásra rakható konfigurációkmostantól támogatja a Deye, Growatt, Goodwe, SMA és Victron inverteres ökoszisztémákkal való kompatibilitást. Vezeték nélküli-gyorscsatlakozós{2}}sínek jelennek meg amellett, hogy - 15 perc alatt 10 kWh-t adnak hozzá, szerszám nélkül, ez nem változtatja meg a fokozatos bővítés gazdaságosságát.

A 314 Ah-s cellaformátum 280 Ah-t vált ki mind az egymásra rakható modulokban, mind az integrált szekrényekben. Modulonként kevesebb cella kevesebb csatlakozási pontot, jobb áramelosztást és egyszerűbb BMS kezelést jelent. Ez egy olyan változás, amely mindkét termékkategóriát egyformán előnyös.

GYIK