همزمان با حرکت جهان به سوی آینده‌ای پایدارتر و پاک‌تر در حوزه انرژی، سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی به یک جزء حیاتی از ترکیب انرژی تبدیل شده‌اند. در میان این سیستم‌ها، ذخیره‌سازی انرژی تجاری و صنعتی (C&I) و ذخیره‌سازی باتری در مقیاس بزرگ، دو راه‌حل برجسته‌ای هستند که در سال‌های اخیر پدیدار شده‌اند. در این مقاله، تفاوت‌های بین این دو نوع سیستم ذخیره‌سازی انرژی و کاربردهای آنها را بررسی خواهیم کرد.
ذخیره‌سازی انرژی صنعتی و تجاری عمدتاً یکپارچه و با یک کابینت ساخته می‌شود. سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی تجاری و صنعتی برای تأمین برق پشتیبان برای تأسیساتی مانند ساختمان‌های تجاری، بیمارستان‌ها و مراکز داده طراحی شده‌اند. این سیستم‌ها معمولاً کوچکتر از سیستم‌های ذخیره‌سازی باتری بزرگ هستند و ظرفیت آنها از چند صد کیلووات تا چند مگاوات متغیر است و برای تأمین برق برای دوره‌های کوتاه مدت، اغلب تا چند ساعت، طراحی شده‌اند. سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی تجاری و صنعتی همچنین برای کاهش تقاضای انرژی در ساعات اوج مصرف و بهبود کیفیت برق با ارائه تنظیم ولتاژ و کنترل فرکانس استفاده می‌شوند.سیستم‌های ذخیره انرژی C&Iمی‌توانند در محل یا از راه دور نصب شوند و به طور فزاینده‌ای برای تأسیساتی که به دنبال کاهش هزینه‌های انرژی و افزایش تاب‌آوری انرژی هستند، محبوب می‌شوند.
در مقابل، سیستم‌های بزرگ ذخیره‌سازی انرژی باتری برای ذخیره انرژی از منابع تجدیدپذیر مانند انرژی باد و خورشید طراحی شده‌اند. این سیستم‌ها ظرفیت ده‌ها تا صدها مگاوات دارند و می‌توانند انرژی را برای مدت زمان طولانی‌تری، از چند ساعت تا چند روز، ذخیره کنند. آنها اغلب برای ارائه خدمات شبکه مانند اصلاح اوج مصرف، متعادل‌سازی بار و تنظیم فرکانس استفاده می‌شوند. سیستم‌های بزرگ ذخیره‌سازی باتری می‌توانند بسته به کاربرد، در نزدیکی منابع انرژی تجدیدپذیر یا نزدیک شبکه قرار گیرند و با حرکت جهان به سمت یک ترکیب انرژی پایدارتر، محبوبیت فزاینده‌ای پیدا می‌کنند.
نمودار ساختار سیستم ذخیره انرژی تجاری و صنعتی
نمودار ساختار سیستم ذخیره انرژی
ذخیره‌سازی انرژی C&I در مقابل ذخیره‌سازی باتری در مقیاس بزرگ: ظرفیت
سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی تجاری و صنعتی (C&I) معمولاً ظرفیتی از چند صد کیلووات (kW) تا چند مگاوات (MW) دارند. این سیستم‌ها برای تأمین برق پشتیبان برای دوره‌های کوتاه، معمولاً تا چند ساعت، و کاهش تقاضای انرژی در ساعات اوج مصرف طراحی شده‌اند. آنها همچنین با ارائه تنظیم ولتاژ و کنترل فرکانس، برای بهبود کیفیت برق استفاده می‌شوند.
در مقایسه، سیستم‌های ذخیره‌سازی باتری در مقیاس بزرگ ظرفیت بسیار بالاتری نسبت به سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی C&I دارند. آنها معمولاً ظرفیتی بین ده‌ها تا صدها مگاوات دارند و برای ذخیره انرژی از منابع تجدیدپذیر مانند انرژی باد و خورشید طراحی شده‌اند. این سیستم‌ها می‌توانند انرژی را برای مدت طولانی‌تری، از چند ساعت تا چند روز، ذخیره کنند و برای ارائه خدمات شبکه مانند اصلاح اوج مصرف، متعادل‌سازی بار و تنظیم فرکانس استفاده می‌شوند.
ذخیره‌سازی انرژی C&I در مقابل ذخیره‌سازی باتری در مقیاس بزرگ: اندازه
اندازه فیزیکی سیستم‌های ذخیره انرژی C&I نیز معمولاً کوچکتر از سیستم‌های ذخیره انرژی باتری در مقیاس بزرگ است. سیستم‌های ذخیره انرژی C&I را می‌توان در محل یا از راه دور نصب کرد و به گونه‌ای طراحی شده‌اند که فشرده باشند و به راحتی در ساختمان‌ها یا تأسیسات موجود ادغام شوند. در مقابل، سیستم‌های ذخیره انرژی باتری در مقیاس بزرگ به فضای بیشتری نیاز دارند و معمولاً در مزارع بزرگ یا در ساختمان‌های ویژه‌ای که به طور خاص برای نگهداری باتری‌ها و سایر تجهیزات مرتبط طراحی شده‌اند، قرار می‌گیرند.
تفاوت در اندازه و ظرفیت بین سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی C&I و سیستم‌های ذخیره‌سازی باتری در مقیاس بزرگ، در درجه اول به دلیل کاربردهای متفاوتی است که برای آنها طراحی شده‌اند. سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی C&I برای تأمین برق پشتیبان و کاهش تقاضای انرژی در ساعات اوج مصرف برای تأسیسات منفرد در نظر گرفته شده‌اند. در مقابل، سیستم‌های ذخیره‌سازی باتری در مقیاس بزرگ برای تأمین ذخیره‌سازی انرژی در مقیاس بسیار بزرگتر در نظر گرفته شده‌اند تا از ادغام منابع انرژی تجدیدپذیر در شبکه و ارائه خدمات شبکه به جامعه گسترده‌تر پشتیبانی کنند.
ذخیره‌سازی انرژی C&I در مقابل ذخیره‌سازی باتری در مقیاس بزرگ: باتری‌ها
ذخیره‌سازی انرژی تجاری و صنعتیاز باتری‌های مبتنی بر انرژی استفاده می‌کند. ذخیره‌سازی انرژی تجاری و صنعتی به زمان پاسخ نسبتاً کمی نیاز دارد و باتری‌های مبتنی بر انرژی برای بررسی جامع هزینه و چرخه عمر، زمان پاسخ و سایر عوامل استفاده می‌شوند.
نیروگاه‌های ذخیره‌سازی انرژی از باتری‌های نوع برق برای تنظیم فرکانس استفاده می‌کنند. مشابه ذخیره‌سازی انرژی تجاری و صنعتی، اکثر نیروگاه‌های ذخیره‌سازی انرژی از باتری‌های نوع برق استفاده می‌کنند، اما به دلیل نیاز به ارائه خدمات کمکی برق، سیستم باتری ذخیره‌سازی انرژی نیروگاه FM برای طول عمر چرخه، الزامات زمان پاسخ بالاتری دارد. برای تنظیم فرکانس، باتری‌های پشتیبان اضطراری باید نوع برق را انتخاب کنند. برخی از شرکت‌های ذخیره‌سازی انرژی در مقیاس شبکه، زمان چرخه سیستم باتری نیروگاه را راه‌اندازی کردند. برخی از شرکت‌های ذخیره‌سازی انرژی در مقیاس شبکه، زمان چرخه سیستم باتری نیروگاه را معرفی کردند که می‌تواند به حدود ۸۰۰۰ برابر برسد، که بالاتر از باتری نوع انرژی معمولی است.
ذخیره‌سازی انرژی C&I در مقابل ذخیره‌سازی باتری در مقیاس بزرگ: BMS
سیستم باتری ذخیره انرژی تجاری و صنعتی می‌تواند عملکردهای محافظتی در برابر شارژ بیش از حد، دشارژ بیش از حد، جریان بیش از حد، دمای بیش از حد، دمای پایین، اتصال کوتاه و محدودیت جریان را برای ... فراهم کند.بسته باتریسیستم‌های باتری ذخیره‌سازی انرژی تجاری و صنعتی همچنین می‌توانند عملکردهای متعادل‌سازی ولتاژ در طول شارژ، پیکربندی پارامترها و نظارت بر داده‌ها از طریق نرم‌افزار پس‌زمینه، ارتباط با انواع مختلف PCS و مدیریت هوشمند مشترک سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی را ارائه دهند.
نیروگاه ذخیره‌سازی انرژی با مدیریت یکپارچه باتری‌ها در لایه‌ها و سطوح، سطح ساختار پیچیده‌تری دارد. با توجه به ویژگی‌های هر لایه و سطح، نیروگاه ذخیره‌سازی انرژی پارامترهای مختلف و وضعیت عملکرد باتری را محاسبه و تجزیه و تحلیل می‌کند، مدیریت مؤثری مانند متعادل‌سازی، هشدار و حفاظت را محقق می‌سازد، به طوری که هر گروه از باتری‌ها می‌توانند به خروجی برابر دست یابند و اطمینان حاصل شود که سیستم به بهترین شرایط عملیاتی و طولانی‌ترین زمان کار می‌رسد. این سیستم می‌تواند اطلاعات مدیریت باتری دقیق و مؤثری را ارائه دهد و راندمان استفاده از انرژی باتری را تا حد زیادی بهبود بخشد و از طریق مدیریت متعادل‌سازی باتری، ویژگی‌های بار را بهینه کند. در عین حال، می‌تواند عمر باتری را به حداکثر برساند و پایداری، ایمنی و قابلیت اطمینان سیستم ذخیره انرژی را تضمین کند.
ذخیره‌سازی انرژی C&I در مقابل ذخیره‌سازی باتری در مقیاس بزرگ: PCS
مبدل ذخیره انرژی (PCS) دستگاه کلیدی بین دستگاه ذخیره انرژی و شبکه است، به طور نسبی، PCS ذخیره انرژی تجاری و صنعتی نسبتاً تک منظوره و سازگارتر است. اینورترهای ذخیره انرژی تجاری و صنعتی مبتنی بر تبدیل جریان دو جهته، اندازه جمع و جور، قابلیت توسعه انعطاف‌پذیر با توجه به نیازهای خود، ادغام آسان‌تر با سیستم باتری هستند. با محدوده ولتاژ بسیار گسترده ۱۵۰-۷۵۰ ولت، می‌توانند نیازهای باتری‌های اسید سرب، باتری‌های لیتیومی، LEP و سایر باتری‌ها را به صورت سری و موازی برآورده کنند. شارژ و دشارژ یک طرفه، سازگار با انواع مختلف اینورترهای PV.
سیستم ذخیره انرژی نیروگاه PCS دارای عملکرد پشتیبانی شبکه است. ولتاژ سمت DC مبدل نیروگاه ذخیره انرژی گسترده است، 1500 ولت می‌تواند در بار کامل کار کند. علاوه بر عملکردهای اساسی مبدل، عملکردهای پشتیبانی شبکه مانند تنظیم فرکانس اولیه، عملکرد زمان‌بندی سریع بار شبکه منبع و غیره را نیز دارد. شبکه بسیار سازگار است و می‌تواند به پاسخ سریع توان (<30ms) دست یابد.
ذخیره‌سازی انرژی صنعتی و تجاری در مقابل ذخیره‌سازی باتری در مقیاس بزرگ: EMS
عملکردهای سیستم EMS ذخیره‌سازی انرژی تجاری و صنعتی اساسی‌تر هستند. اکثر EMSهای سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی تجاری و صنعتی نیازی به پذیرش شبکه توزیع برق ندارند، فقط باید مدیریت انرژی محلی را به خوبی انجام دهند، باید از مدیریت تعادل باتری سیستم ذخیره‌سازی پشتیبانی کنند، ایمنی عملیاتی را تضمین کنند، از پاسخ سریع در حد میلی‌ثانیه پشتیبانی کنند و به مدیریت یکپارچه و تنظیم متمرکز تجهیزات زیرسیستم ذخیره‌سازی انرژی دست یابند.
سیستم EMS نیروگاه‌های ذخیره‌سازی انرژی، نیازمند توجه بیشتری است. علاوه بر عملکرد اولیه مدیریت انرژی، این سیستم باید رابط توزیع شبکه و عملکرد مدیریت انرژی را برای سیستم ریزشبکه نیز فراهم کند. این سیستم باید از انواع قوانین ارتباطی پشتیبانی کند، دارای رابط توزیع برق استاندارد باشد و بتواند انرژی کاربردهایی مانند انتقال انرژی، ریزشبکه و تنظیم فرکانس برق را مدیریت و نظارت کند و از نظارت بر سیستم‌های مکمل چند انرژی مانند منبع، شبکه، بار و ذخیره‌سازی پشتیبانی کند.
ذخیره‌سازی انرژی صنعتی و تجاری در مقابل ذخیره‌سازی باتری در مقیاس بزرگ: کاربردها
سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی C&I در درجه اول برای کاربردهای ذخیره‌سازی و مدیریت انرژی در محل یا نزدیک به محل طراحی شده‌اند، از جمله:
- برق پشتیبان: سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی C&I برای تأمین برق پشتیبان در صورت قطع یا خرابی شبکه استفاده می‌شوند. این امر تضمین می‌کند که عملیات حیاتی می‌توانند بدون وقفه ادامه یابند، مانند مراکز داده، بیمارستان‌ها و کارخانه‌های تولیدی.
- جابجایی بار: سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی C&I می‌توانند با جابجایی مصرف انرژی از دوره‌های اوج تقاضا به دوره‌های غیر اوج که انرژی ارزان‌تر است، به کاهش هزینه‌های انرژی کمک کنند.
- پاسخ به تقاضا: سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی C&I می‌توانند برای کاهش تقاضای انرژی در اوج مصرف در دوره‌های مصرف بالای انرژی، مانند موج گرما، با ذخیره انرژی در دوره‌های غیر اوج مصرف و سپس تخلیه آن در دوره‌های اوج تقاضا، مورد استفاده قرار گیرند.
- کیفیت توان: سیستم‌های ذخیره انرژی C&I می‌توانند با ارائه تنظیم ولتاژ و کنترل فرکانس، که برای تجهیزات حساس و الکترونیک مهم است، به بهبود کیفیت توان کمک کنند.
در مقابل، سیستم‌های ذخیره‌سازی باتری در مقیاس بزرگ برای کاربردهای ذخیره‌سازی و مدیریت انرژی در مقیاس شبکه طراحی شده‌اند، از جمله:
ذخیره انرژی از منابع تجدیدپذیر: سیستم‌های ذخیره‌سازی باتری در مقیاس بزرگ برای ذخیره انرژی از منابع تجدیدپذیر مانند انرژی باد و خورشید استفاده می‌شوند که متناوب هستند و برای تأمین مداوم انرژی نیاز به ذخیره‌سازی دارند.
- اصلاح اوج مصرف: سیستم‌های ذخیره‌سازی باتری در مقیاس بزرگ می‌توانند با تخلیه انرژی ذخیره شده در دوره‌های تقاضای بالا، به کاهش تقاضای اوج مصرف انرژی کمک کنند، که این امر می‌تواند به جلوگیری از نیاز به نیروگاه‌های گران‌قیمت اوج مصرف که فقط در دوره‌های اوج مصرف استفاده می‌شوند، کمک کند.
- متعادل‌سازی بار: سیستم‌های ذخیره‌سازی باتری در مقیاس بزرگ می‌توانند با ذخیره انرژی در دوره‌های تقاضای کم و تخلیه آن در دوره‌های تقاضای زیاد، به تعادل شبکه کمک کنند، که می‌تواند به جلوگیری از قطع برق و بهبود پایداری شبکه کمک کند.
- تنظیم فرکانس: سیستم‌های ذخیره‌سازی باتری در مقیاس بزرگ می‌توانند با تأمین یا جذب انرژی، فرکانس شبکه را تنظیم کنند و به حفظ فرکانس ثابت کمک کنند، که برای تضمین پایداری شبکه مهم است.
در نتیجه، هم سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی C&I و هم سیستم‌های ذخیره‌سازی باتری در مقیاس بزرگ، کاربردها و مزایای منحصر به فردی دارند. سیستم‌های C&I کیفیت برق را افزایش داده و پشتیبان تأسیسات هستند، در حالی که ذخیره‌سازی در مقیاس بزرگ، انرژی تجدیدپذیر را ادغام کرده و از شبکه پشتیبانی می‌کند. انتخاب سیستم مناسب به نیازهای کاربردی، مدت زمان ذخیره‌سازی و مقرون به صرفه بودن بستگی دارد.
آماده‌اید تا بهترین راهکار ذخیره‌سازی را برای پروژه خود پیدا کنید؟ تماسبی اس ال بتبرای بررسی اینکه چگونه سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی سفارشی ما می‌توانند نیازهای خاص شما را برآورده کنند و به شما در دستیابی به بهره‌وری انرژی بیشتر کمک کنند!
زمان ارسال: ۱۲ نوامبر ۲۰۲۴