C&Iエネルギー貯蔵 vs. 大規模バッテリー貯蔵

世界がより持続可能でクリーンなエネルギーの未来へと向かう中、エネルギー貯蔵システムはエネルギーミックスの重要な構成要素となっています。これらのシステムの中で、商業・産業用（C&I）エネルギー貯蔵と大規模バッテリー貯蔵は、近年登場した2つの主要なソリューションです。本稿では、これら2種類のエネルギー貯蔵システムの違いとそれぞれの用途について考察します。

産業用および商業用のエネルギー貯蔵システムは、ほとんどが1つのキャビネットに統合され、構築されています。商業用および産業用のエネルギー貯蔵システムは、商業ビル、病院、データセンターなどの施設にバックアップ電源を供給するように設計されています。これらのシステムは通常、大規模なバッテリー貯蔵システムよりも小型で、容量は数百キロワットから数メガワットまでの範囲で、短時間（多くの場合数時間）の電力供給を目的として設計されています。商業用および産業用のエネルギー貯蔵システムは、電圧調整と周波数制御を提供することで、ピーク時のエネルギー需要を削減し、電力品質を向上させるためにも使用されます。C&Iエネルギー貯蔵システム現場または遠隔地に設置することができ、エネルギーコストを削減し、エネルギーの回復力を高めたいと考えている施設でますます人気が高まっています。

一方、大型バッテリーエネルギー貯蔵システムは、風力や太陽光発電などの再生可能エネルギー源からのエネルギーを貯蔵するように設計されています。これらのシステムは数十メガワットから数百メガワットの容量を持ち、数時間から数日間にわたる長期間のエネルギー貯蔵が可能です。ピークカット、負荷分散、周波数調整などの電力系統サービスによく使用されます。大型バッテリー貯蔵システムは、用途に応じて再生可能エネルギー源の近く、または電力系統の近くに設置することができ、世界がより持続可能なエネルギーミックスへと移行するにつれて、ますます普及が進んでいます。

商業・産業用エネルギー貯蔵システムの構造図

エネルギー貯蔵プラントシステム構造図

C&Iエネルギー貯蔵と大規模バッテリー貯蔵：容量
商業・産業用（C&I）エネルギー貯蔵システムは、通常、数百キロワット（kW）から数メガワット（MW）の容量を備えています。これらのシステムは、通常数時間までの短時間のバックアップ電力を供給し、ピーク時の電力需要を削減するように設計されています。また、電圧調整と周波数制御を提供することで、電力品質の向上にも活用されています。

一方、大規模蓄電池システムは、C&Iエネルギー貯蔵システムよりもはるかに高い容量を備えています。通常、数十メガワットから数百メガワットの容量を持ち、風力や太陽光発電などの再生可能エネルギー源からのエネルギーを貯蔵するように設計されています。これらのシステムは、数時間から数日間にわたるより長い期間のエネルギー貯蔵が可能で、ピークカット、負荷分散、周波数調整などの系統サービスの提供に使用されます。

C&Iエネルギー貯蔵 vs. 大規模バッテリー貯蔵：サイズ
C&I型エネルギー貯蔵システムの物理的なサイズも、通常、大規模バッテリー貯蔵システムよりも小型です。C&I型エネルギー貯蔵システムは、現場または遠隔地に設置可能で、コンパクトに設計されているため、既存の建物や施設に容易に統合できます。一方、大規模バッテリー貯蔵システムはより多くのスペースを必要とし、通常は広大な敷地、またはバッテリーやその他の関連機器を収容するために特別に設計された建物に設置されます。

C&I型エネルギー貯蔵システムと大規模蓄電池システムのサイズと容量の違いは、主に設計用途の違いによるものです。C&I型エネルギー貯蔵システムは、個々の施設のピーク時におけるバックアップ電源の提供とエネルギー需要の削減を目的としています。一方、大規模蓄電池システムは、再生可能エネルギー源の系統統合を支援し、より広範な地域社会に系統サービスを提供するために、はるかに大規模なエネルギー貯蔵を提供することを目的としています。

C&Iエネルギー貯蔵と大規模バッテリー貯蔵：バッテリー
商業および産業用エネルギー貯蔵エネルギーベースのバッテリーを使用します。商業および産業用エネルギー貯蔵では、応答時間要件が比較的低く、コスト、サイクル寿命、応答時間などの要素を総合的に考慮してエネルギーベースのバッテリーが使用されます。

エネルギー貯蔵発電所は、周波数調整のために電力型バッテリーを使用しています。商業および工業用エネルギー貯蔵と同様に、ほとんどのエネルギー貯蔵発電所は電力型バッテリーを使用していますが、電力補助サービスを提供する必要があるため、FM発電所のエネルギー貯蔵バッテリーシステムのサイクル寿命、応答時間要件はより高く、周波数調整、緊急バックアップバッテリーには電力型を選択する必要があります。一部のグリッドスケールエネルギー貯蔵企業は、発電所バッテリーシステムのサイクルタイムを約8000倍にまで高める発電所バッテリーシステムを導入しています。一部のグリッドスケールエネルギー貯蔵企業は、発電所バッテリーシステムのサイクルタイムを導入しており、通常の電力型バッテリーよりも高くなっています。

C&Iエネルギー貯蔵と大規模バッテリー貯蔵：BMS
商業用および産業用のエネルギー貯蔵バッテリーシステムは、過充電、過放電、過電流、過熱、低温、短絡、電流制限保護機能を提供します。バッテリーパック商用および産業用のエネルギー貯蔵バッテリーシステムは、充電中の電圧均等化機能、バックグラウンドソフトウェアによるパラメータ設定とデータ監視、さまざまな種類のPCSとの通信、エネルギー貯蔵システムの共同インテリジェント管理も提供できます。

エネルギー貯蔵発電所は、階層とレベルのバッテリーを統一的に管理することで、より複雑な構造レベルを備えています。各階層とレベルの特性に応じて、エネルギー貯蔵発電所はバッテリーのさまざまなパラメータと動作状態を計算・分析し、均等化、警報、保護などの効果的な管理を実現し、各バッテリーグループが均等な出力を実現し、システムが最良の動作状態と最長の動作時間に達することを保証します。正確で効果的なバッテリー管理情報を提供し、バッテリー均等化管理を通じてバッテリーのエネルギー利用効率を大幅に向上させ、負荷特性を最適化します。同時に、バッテリー寿命を最大限に延ばし、エネルギー貯蔵システムの安定性、安全性、信頼性を確保します。

C&Iエネルギー貯蔵 vs. 大規模バッテリー貯蔵: PCS
エネルギー貯蔵コンバータ（PCS）は、エネルギー貯蔵装置と電力系統をつなぐ重要な装置です。商業・産業用エネルギー貯蔵PCSは比較的単機能で、より適応性に優れています。商業・産業用エネルギー貯蔵インバータは、双方向電流変換をベースとし、コンパクトなサイズで、ニーズに合わせて柔軟に拡張でき、バッテリーシステムとの統合が容易です。150V～750Vの超広電圧範囲に対応し、鉛蓄電池、リチウム電池、LEP電池などの直並列接続のニーズに対応します。片方向充放電が可能で、様々なタイプのPVインバータに適応します。

エネルギー貯蔵発電所PCSは系統支援機能を備えています。エネルギー貯蔵発電所コンバータの直流側電圧は広く、1500Vで全負荷運転が可能です。コンバータの基本機能に加え、一次周波数調整機能、電源ネットワーク負荷高速スケジューリング機能など、系統支援機能も備えています。系統への適応性が高く、高速な電力応答（<30ms）を実現します。

産業用および商業用エネルギー貯蔵と大規模バッテリー貯蔵：EMS
商業・産業用エネルギー貯蔵EMSシステムの機能はより基本的なものです。商業・産業用エネルギー貯蔵システムEMSの多くは、系統からの指令を受け入れる必要はなく、ローカルエネルギー管理を適切に行うだけで済みます。また、貯蔵システムのバッテリーバランス管理をサポートし、運用安全性を確保し、ミリ秒単位の迅速な応答をサポートし、エネルギー貯蔵サブシステム機器の統合管理と集中制御を実現します。

エネルギー貯蔵発電所のEMSシステムは、より高度な要求が求められます。基本的なエネルギー管理機能に加え、マイクログリッドシステム向けのグリッドディスパッチインターフェースとエネルギー管理機能も提供する必要があります。多様な通信規格に対応し、標準的な電力ディスパッチインターフェースを備え、エネルギー伝送、マイクログリッド、電力周波数調整などのアプリケーションのエネルギー管理と監視が可能で、電源、ネットワーク、負荷、ストレージといったマルチエネルギー補完システムの監視をサポートする必要があります。

産業用および商業用エネルギー貯蔵と大規模バッテリー貯蔵：アプリケーション
C&I エネルギー貯蔵システムは、主にオンサイトまたはニアサイトのエネルギー貯蔵および管理アプリケーション向けに設計されており、次のような用途に使用されます。

• バックアップ電源：C&Iエネルギー貯蔵システムは、停電や系統障害が発生した場合にバックアップ電源を供給するために使用されます。これにより、データセンター、病院、製造工場などの重要な業務が中断されることなく継続されます。
• 負荷シフト: C&I エネルギー貯蔵システムは、エネルギー使用を需要ピーク期間からエネルギーがより安価なオフピーク期間にシフトすることで、エネルギー コストの削減に役立ちます。
• 需要応答: C&I エネルギー貯蔵システムは、オフピーク期間中にエネルギーを貯蔵し、需要がピークとなる期間中にそれを放電することにより、猛暑などのエネルギー使用量が多い期間のピーク時のエネルギー需要を削減するために使用できます。
• 電力品質: C&I エネルギー貯蔵システムは、電圧調整と周波数制御を提供することで電力品質の向上に役立ちます。これは、敏感な機器や電子機器にとって重要です。

対照的に、大規模バッテリーストレージシステムは、次のようなグリッド規模のエネルギーストレージおよび管理アプリケーション向けに設計されています。

再生可能エネルギー源からのエネルギー貯蔵: 大規模なバッテリー貯蔵システムは、風力や太陽光発電などの再生可能エネルギー源からのエネルギーを貯蔵するために使用されます。再生可能エネルギー源は断続的であるため、安定したエネルギー供給のために貯蔵が必要です。

• ピークシェービング: 大規模バッテリーストレージシステムは、需要が高い期間に蓄積されたエネルギーを放電することでピーク時のエネルギー需要を削減するのに役立ちます。これにより、ピーク期間にのみ使用される高価なピーク時発電所の必要性を回避することができます。
• 負荷分散: 大規模バッテリー ストレージ システムは、需要の低い期間にエネルギーを蓄積し、需要の高い期間にそれを放電することで電力網のバランスをとるのに役立ち、停電を防ぎ、電力網の安定性を向上させることができます。
• 周波数調整: 大規模バッテリー ストレージ システムは、エネルギーを供給または吸収して一定の周波数を維持することにより、グリッドの周波数を調整するのに役立ちます。これは、グリッドの安定性を確保するために重要です。

結論として、C&Iエネルギー貯蔵システムと大規模蓄電池システムはそれぞれ独自の用途と利点を持っています。C&Iシステムは電力品質の向上と施設のバックアップを提供し、大規模蓄電池システムは再生可能エネルギーを統合し、系統をサポートします。適切なシステムの選択は、用途のニーズ、貯蔵期間、そして費用対効果によって決まります。

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