Промышленное хранение энергии: основное решение по управлению энергопотреблением в новую энергетическую эпоху​

Поскольку глобальная энергетическая структура смещается в сторону низко-трансформации углерода, промышленный сектор- как крупный потребитель энергии- испытывает все более острую потребность в "безопасном, эффективном и экономичном" управлении энергией. Промышленное хранилище энергии, служащее ключевым связующим звеном, соединяющим производство и потребление новой энергии, не только решает проблемы нестабильности возобновляемых источников энергии, таких как фотоэлектрические (PV) и ветровая энергия, но также помогает промышленным предприятиям достигать пиковых-арбитражных цен на электроэнергию в долине и гарантировать аварийное электроснабжение. Это стало одной из основных технологий, способствующих «зеленой» модернизации промышленного сектора. В этой статье будет проанализирована его значительная ценность в новой энергетической экосистеме с точки зрения технических характеристик, основных сценариев применения и ключевых аспектов выбора систем хранения данных C&I.​

 

 

Основное различие между солнечной энергией для дома с аккумулятором и бытовым/коммерческим накопителем энергии заключается в необходимости адаптации к высоким-нагрузкам, длительному-циклу и разнообразным-окружающим требованиям промышленных сценариев. Его технический дизайн демонстрирует три важные характеристики:​

Сосуществование большой емкости и модульной конструкции​
Потребность в одном накопителе энергии в промышленных сценариях обычно варьируется от сотен киловатт{0}}часов (кВтч) до десятков мегаватт-часов (МВтч). Поэтому системы домашнего хранения энергии обычно используют архитектуру «базовые модули + блоки расширения». Например, с помощью комбинации стандартизированных аккумуляторных шкафов (с емкостью одного шкафа 50 кВтч-200 кВтч) можно гибко построить контейнерную систему хранения энергии мощностью 1 МВтч-10 МВтч. Это не только удовлетворяет потребности малых и средних предприятий в регулировании пиковой нагрузки, но также поддерживает новые задачи энергопотребления крупных промышленных парков.​
​
Высокая защита и адаптируемость в широком температурном диапазоне​
Бытовая система хранения энергии в основном развертывается на открытом воздухе или на открытых площадках заводов, требуя устойчивости к сложным условиям окружающей среды, таким как высокие температуры, низкие температуры, пыль и сильный дождь. В настоящее время основные продукты обычно имеют уровень защиты IP65, который может полностью блокировать проникновение пыли и выдерживать сильные брызги воды. При этом они оснащены активной системой контроля температуры (двойной режим нагрева и охлаждения), которая позволяет стабилизировать внутреннюю температуру в оптимальном рабочем диапазоне 15-35 градусов для аккумуляторов. Это обеспечивает стабильную работу даже в суровых условиях: -25 градусов (сильный холод) или 55 градусов (высокая температура).​

 

Интеллект и Grid-Возможность взаимодействия нагрузки​
Современные настенные системы хранения энергии — это уже не просто «энергетические контейнеры», а интеллектуальные терминалы, интегрированные с BMS (системой управления батареями) и EMS (системой управления энергией). Собирая в реальном времени-данные, такие как емкость накопителя энергии, эффективность зарядки-разрядки и нагрузку на сеть, система может автоматически определять время зарядки и разрядки: она сохраняет электроэнергию в периоды не-пиковой цены на электроэнергию и разряжает ее в периоды пиковой нагрузки, чтобы снизить затраты на электроэнергию. Когда в электросети происходят колебания, она также может быстро (в миллисекундах) реагировать, участвуя в регулировании частоты, обеспечивая стабильное электроснабжение промышленного производства.​

 

 

Ценность BESS для коммерческого использования проникла во всю цепочку «производства-потребления-диспетчеризации» промышленной энергии, и в настоящее время она наиболее зрело применяется в трех сценариях:

Новая энергетика, поддерживающая хранение энергии: решение проблемы «покинутого ветра и покинутого света»​
В новых энергетических проектах, таких как фотоэлектрические электростанции и ветряные электростанции, крупномасштабные-аккумуляторные накопители для промышленных систем могут выступать в качестве «буферов» для хранения избыточной электроэнергии, вырабатываемой в дневное время или в периоды сильного-ветра, и высвобождения ее в ночное время или в безветренные периоды, избегая потерь энергии. Например, после того, как фотоэлектрическая электростанция мощностью 100 МВт будет оснащена системой накопления энергии Microgrid для промышленности мощностью 50 МВт, новый уровень энергопотребления увеличится с 82% до 98%, при этом годовая дополнительная выработка электроэнергии составит примерно 3,6 миллиона кВтч. В то же время это снижает влияние нестабильности новой энергетики на энергосистему.​

Пиковый-арбитраж долины для промышленных пользователей: сокращение затрат на электроэнергию на предприятии​
В счетах за электроэнергию промышленных предприятий пиковая-разница в ценах на электроэнергию в долине может достигать более 0,5 юаня за кВтч. На примере крупного производственного предприятия суточное потребление электроэнергии составляет 100 000 кВтч. Если настроен модульный накопитель энергии емкостью 20 МВт для системы C&I, он может хранить электроэнергию на полной мощности в периоды вне-пиковой нагрузки (00:00–08:00) и высвобождать 50 % электроэнергии в периоды пиковой нагрузки (08:00–22:00). Это может сэкономить около 12 000 юаней на счетах за электроэнергию в день и более 4 миллионов юаней на ежегодных расходах, при этом срок окупаемости инвестиций обычно контролируется в течение 5-6 лет.​

 

Аварийное резервное электроснабжение: обеспечение бесперебойности критического производства​
Для таких отраслей, как полупроводниковая и фармацевтическая промышленность, к которым предъявляются чрезвычайно высокие требования к стабильности электроснабжения, кратковременное отключение электроэнергии может привести к потерям в миллионы юаней. Интеллектуальное управление энергопотреблением для коммерческих систем хранения может служить «аварийным источником питания» для мгновенного переключения на электропитание (время переключения < 200 мс) при отключении электросети, обеспечивая непрерывную работу критически важного оборудования. Например, после того как завод по производству полупроводников был оснащен подключенными к сети промышленными системами хранения данных мощностью 10 МВтч-, он успешно справился с тремя мгновенными отключениями электроэнергии в электросети, избежав потерь в 20 миллионов юаней, вызванных перерывом в производстве пластин.​

 

 

Выбирая коммерческую систему хранения энергии, предприятия должны сосредоточиться на следующих четырех моментах, чтобы избежать слепой погони за низкими ценами, игнорируя при этом долгосрочную-ценность:​

Согласование мощности: выбирайте по требованию, избегайте «негабаритной системы для небольших нужд»​
Определите мощность системы управления батареями (BMS) на основе максимальной электрической нагрузки предприятия, пиковой-разницы в ценах на электроэнергию в долине и нового масштаба поддержки энергии. Например, малые и средние-предприятия, которые используют систему только для пикового-долинного арбитража, могут удовлетворить свои потребности с помощью системы мощностью менее 20 МВтч; при поддержке крупных новых энергетических проектов требуется мощность более 50 МВтч с резервированием 20% места для расширения.​

 

Тип батареи: приоритет отдается долговечности-сроку службы и высокой-категории безопасности​
В настоящее время основной батареей для аккумуляторных электростанций является литий-железо-фосфатная батарея, срок службы которой составляет 3000-6000 раз (приблизительно 8-10 лет) и более высокая термическая стабильность, чем тройные литиевые батареи, что делает ее более подходящей для долгосрочных-оперативных потребностей промышленного сектора. В то же время следует обращать внимание на согласованность батарей — разница в емкости между батареями в одной системе должна составлять < 2%, что позволяет избежать сокращения срока службы, вызванного перезарядкой и чрезмерной разрядкой местных батарей.​

 

Услуги производителя: придайте большое значение поддержке полного-жизненного-цикла​
Цикл эксплуатации коммерческих и промышленных систем хранения составляет 10 и более лет, поэтому после-послепродажное обслуживание производителя имеет решающее значение. Предприятиям необходимо подтвердить, предоставляет ли производитель полный-технологический сервис, такой как установка и ввод в эксплуатацию, регулярные проверки и замена аккумуляторов. В частности, следует уделить внимание возможности модернизации системы BMS, чтобы гарантировать, что она сможет адаптироваться к новым требованиям диспетчеризации сети на более позднем этапе.​

 

Сертификация соответствия: обеспечение соответствия отраслевым стандартам​
Отдавайте приоритет системам хранения данных C&I, прошедшим такие сертификации, как система управления качеством ISO 9001 и GB/T 36276-2018 «Литий-ионные аккумуляторы для хранения электрической энергии». Избегайте использования несертифицированных продуктов «три-нет» (без бренда, без сертификации, без послепродажного обслуживания), чтобы предотвратить несчастные случаи или невозможность подключения к электросети из-за неисправности оборудования.​

 

Руководствуясь целями «двойного углерода»,Промышленное хранение энергиипревратилась из «дополнительной конфигурации» в «обязательное оборудование», и ее технологическое развитие и расширение сценариев будут продолжать ускоряться. Для промышленных предприятий выбор подходящей солнечной батареи для дома с аккумуляторной системой не только снижает затраты на электроэнергию и обеспечивает безопасность производства, но также помогает воспользоваться возможностью экологически чистого производства и получить преимущество в будущей промышленной конкуренции. Поскольку стоимость хранения энергии продолжает снижаться, а уровень интеллекта повышается, домашняя система хранения энергии, несомненно, станет «основным двигателем» промышленной трансформации энергетики.​