Magazynowanie energii C&I kontra magazynowanie energii w dużych bateriach

W miarę jak świat zmierza w kierunku bardziej zrównoważonej i czystszej przyszłości energetycznej, systemy magazynowania energii stały się kluczowym elementem miksu energetycznego. Spośród tych systemów, komercyjne i przemysłowe (C&I) magazynowanie energii oraz wielkoskalowe magazynowanie energii w bateriach to dwa wiodące rozwiązania, które pojawiły się w ostatnich latach. W tym eseju zbadamy różnice między tymi dwoma typami systemów magazynowania energii i ich zastosowaniami.

Przemysłowe i komercyjne magazyny energii są zazwyczaj zintegrowane i zbudowane w jednej szafie. Komercyjne i przemysłowe systemy magazynowania energii są zaprojektowane do zapewnienia zasilania awaryjnego dla obiektów takich jak budynki komercyjne, szpitale i centra danych. Systemy te są zazwyczaj mniejsze niż duże systemy magazynowania bateryjnego, o pojemności od kilkuset kilowatów do kilku megawatów i są zaprojektowane do dostarczania energii przez krótkie okresy, często do kilku godzin. Komercyjne i przemysłowe systemy magazynowania energii są również wykorzystywane do redukcji zapotrzebowania na energię w godzinach szczytu oraz do poprawy jakości zasilania poprzez regulację napięcia i kontrolę częstotliwości.Systemy magazynowania energii C&Imożna je instalować na miejscu lub zdalnie. Cieszą się coraz większą popularnością w placówkach, którym zależy na obniżeniu kosztów energii i zwiększeniu odporności energetycznej.

Natomiast duże akumulatorowe systemy magazynowania energii są zaprojektowane do magazynowania energii ze źródeł odnawialnych, takich jak energia wiatrowa i słoneczna. Systemy te mają moc od dziesiątek do setek megawatów i mogą magazynować energię przez dłuższy czas, od kilku godzin do kilku dni. Są one często wykorzystywane do świadczenia usług sieciowych, takich jak redukcja szczytowego zapotrzebowania na energię, równoważenie obciążenia i regulacja częstotliwości. Duże akumulatorowe systemy magazynowania energii mogą być zlokalizowane w pobliżu odnawialnych źródeł energii lub w pobliżu sieci energetycznej, w zależności od zastosowania, i zyskują na popularności w miarę jak świat dąży do bardziej zrównoważonego miksu energetycznego.

Schemat struktury komercyjnego i przemysłowego systemu magazynowania energii

Schemat struktury systemu magazynowania energii

Magazynowanie energii C&I kontra magazynowanie energii w dużych bateriach: pojemność
Komercyjne i przemysłowe systemy magazynowania energii (C&I) zazwyczaj mają pojemność od kilkuset kilowatów (kW) do kilku megawatów (MW). Systemy te są zaprojektowane w celu zapewnienia zasilania awaryjnego na krótkie okresy, zazwyczaj do kilku godzin, oraz w celu zmniejszenia zapotrzebowania na energię w godzinach szczytu. Służą również do poprawy jakości energii elektrycznej poprzez regulację napięcia i kontrolę częstotliwości.

Dla porównania, wielkoskalowe systemy magazynowania energii w bateriach mają znacznie większą pojemność niż systemy magazynowania energii C&I. Zazwyczaj mają one pojemność od dziesiątek do setek megawatów i są zaprojektowane do magazynowania energii ze źródeł odnawialnych, takich jak energia wiatrowa i słoneczna. Systemy te mogą magazynować energię przez dłuższe okresy, od kilku godzin do kilku dni, i są wykorzystywane do świadczenia usług sieciowych, takich jak ograniczanie szczytowego zapotrzebowania na energię, równoważenie obciążenia i regulacja częstotliwości.

Magazynowanie energii C&I kontra magazynowanie energii w dużych bateriach: rozmiar
Rozmiar fizyczny systemów magazynowania energii C&I jest zazwyczaj mniejszy niż wielkoskalowych systemów magazynowania energii w bateriach. Systemy magazynowania energii C&I mogą być instalowane na miejscu lub zdalnie i są zaprojektowane tak, aby były kompaktowe i łatwe do zintegrowania z istniejącymi budynkami lub obiektami. Natomiast wielkoskalowe systemy magazynowania energii w bateriach wymagają więcej miejsca i zazwyczaj są zlokalizowane na dużych polach lub w specjalnych budynkach zaprojektowanych specjalnie do przechowywania baterii i innego sprzętu.

Różnica w wielkości i pojemności między magazynami energii C&I a wielkoskalowymi systemami magazynowania energii w bateriach wynika przede wszystkim z odmiennych zastosowań, do których zostały zaprojektowane. Systemy magazynowania energii C&I mają na celu zapewnienie zasilania awaryjnego i redukcję zapotrzebowania na energię w godzinach szczytu dla poszczególnych obiektów. Natomiast wielkoskalowe systemy magazynowania energii w bateriach mają na celu magazynowanie energii na znacznie większą skalę, wspierając integrację odnawialnych źródeł energii z siecią i świadczenie usług sieciowych dla szerszej społeczności.

Magazynowanie energii C&I kontra magazynowanie energii w dużych bateriach: Baterie
Magazynowanie energii w celach komercyjnych i przemysłowychWykorzystuje baterie oparte na energii. Komercyjne i przemysłowe magazynowanie energii charakteryzuje się stosunkowo niskimi wymaganiami dotyczącymi czasu reakcji, a baterie oparte na energii są wykorzystywane do kompleksowego uwzględnienia kosztów, żywotności, czasu reakcji i innych czynników.

Elektrownie magazynujące energię wykorzystują akumulatory typu Power do regulacji częstotliwości. Podobnie jak komercyjne i przemysłowe magazyny energii, większość elektrowni magazynujących energię wykorzystuje akumulatory typu Power, ale ze względu na konieczność zapewnienia zasilania pomocniczego, system akumulatorów magazynujących energię w elektrowniach FM (FM) charakteryzuje się dłuższym cyklem życia, a wymagania dotyczące czasu reakcji są wyższe. W celu regulacji częstotliwości, awaryjne akumulatory zapasowe muszą wybrać odpowiedni rodzaj zasilania. Niektóre firmy zajmujące się magazynowaniem energii w skali sieci wprowadziły systemy akumulatorów elektrowni, które oferują czasy cyklu. Niektóre firmy zajmujące się magazynowaniem energii w skali sieci wprowadziły systemy akumulatorów elektrowni, które oferują czasy cyklu sięgające nawet 8000 razy dłużej niż w przypadku zwykłych akumulatorów.

Magazynowanie energii C&I kontra magazynowanie energii w dużych bateriach: BMS
Komercyjny i przemysłowy system akumulatorów magazynujących energię może zapewnić funkcje ochrony przed przeładowaniem, nadmiernym rozładowaniem, nadmiernym prądem, nadmierną temperaturą, niedostateczną temperaturą, zwarciem i ograniczeniem prądu.akumulatorKomercyjne i przemysłowe systemy akumulatorów magazynujących energię mogą również zapewniać funkcje wyrównywania napięcia podczas ładowania, konfigurację parametrów i monitorowanie danych za pomocą oprogramowania działającego w tle, komunikację z wieloma różnymi typami systemów PCS oraz wspólne inteligentne zarządzanie systemami magazynowania energii.

Elektrownia magazynująca energię charakteryzuje się bardziej złożoną strukturą, z ujednoliconym zarządzaniem bateriami warstwowo i poziomowo. Zgodnie z charakterystyką każdej warstwy i poziomu, elektrownia oblicza i analizuje różne parametry oraz stan pracy baterii, realizując efektywne zarządzanie, takie jak wyrównywanie, alarmowanie i zabezpieczenia, aby każda grupa baterii mogła osiągnąć równą moc wyjściową i zapewnić systemowi optymalne warunki pracy oraz najdłuższy czas pracy. System może dostarczać dokładne i efektywne informacje o zarządzaniu bateriami, znacznie poprawiając efektywność wykorzystania energii z baterii i optymalizując charakterystykę obciążenia poprzez wyrównywanie obciążenia baterii. Jednocześnie maksymalizuje żywotność baterii i zapewnia stabilność, bezpieczeństwo i niezawodność systemu magazynowania energii.

Magazynowanie energii C&I kontra magazynowanie energii w dużych bateriach: PCS
Konwerter magazynowania energii (PCS) jest kluczowym elementem łączącym magazyn energii z siecią elektroenergetyczną. Komercyjne i przemysłowe falowniki magazynujące energię (PCS) są stosunkowo jednofunkcyjne i bardziej elastyczne. Komercyjne i przemysłowe falowniki magazynujące energię opierają się na dwukierunkowej konwersji prądu, mają kompaktowe rozmiary, elastyczną rozbudowę zgodnie z własnymi potrzebami i są łatwiejsze do integracji z systemem akumulatorów. Dzięki ultraszerokiemu zakresowi napięcia 150-750 V, mogą sprostać wymaganiom akumulatorów kwasowo-ołowiowych, litowych, LEP i innych akumulatorów połączonych szeregowo i równolegle. Ładowanie i rozładowywanie odbywa się w jednym kierunku, co pozwala na współpracę z różnymi typami falowników fotowoltaicznych.

Elektrownia magazynująca energię (PCS) posiada funkcję wspomagania sieci. Zakres napięcia stałego (DC) przetwornicy elektrowni magazynującej energię jest szeroki i wynosi 1500 V, co pozwala na pracę przy pełnym obciążeniu. Oprócz podstawowych funkcji przetwornicy, posiada ona również funkcje wspomagania sieci, takie jak regulacja częstotliwości pierwotnej, funkcja szybkiego harmonogramowania obciążenia sieci źródłowej itp. Sieć charakteryzuje się dużą elastycznością i może osiągać szybką reakcję mocy (<30 ms).

Magazynowanie energii w przemyśle i handlu kontra magazynowanie energii w bateriach na dużą skalę: EMS
Funkcje komercyjnych i przemysłowych systemów magazynowania energii EMS są bardziej podstawowe. Większość komercyjnych i przemysłowych systemów magazynowania energii EMS nie musi akceptować dyspozycji sieciowych, a jedynie sprawnie zarządzać energią lokalną, wspierać bilansowanie baterii systemu magazynowania, zapewniać bezpieczeństwo operacyjne, wspierać szybką reakcję w milisekundach oraz umożliwiać zintegrowane zarządzanie i scentralizowaną regulację urządzeń podsystemu magazynowania energii.

System EMS w elektrowniach magazynujących energię jest bardziej wymagający. Oprócz podstawowej funkcji zarządzania energią, musi on również zapewniać interfejs do zarządzania siecią oraz funkcję zarządzania energią dla systemu mikrosieci. Musi obsługiwać różnorodne standardy komunikacji, posiadać standardowy interfejs do zarządzania mocą oraz umożliwiać zarządzanie i monitorowanie energii w aplikacjach takich jak przesył energii, mikrosieci i regulacja częstotliwości, a także wspierać monitorowanie komplementarnych systemów wieloenergetycznych, takich jak źródło, sieć, obciążenie i magazynowanie.

Magazynowanie energii w przemyśle i handlu kontra magazynowanie energii w bateriach na dużą skalę: zastosowania
Systemy magazynowania energii C&I są przeznaczone przede wszystkim do magazynowania energii i zarządzania nią na miejscu lub w pobliżu miejsca zdarzenia, w tym:

• Zasilanie awaryjne: Systemy magazynowania energii C&I służą do zapewnienia zasilania awaryjnego w przypadku awarii sieci. Zapewnia to nieprzerwane działanie kluczowych obiektów, takich jak centra danych, szpitale i zakłady produkcyjne.
• Przesunięcie obciążenia: Systemy magazynowania energii C&I mogą pomóc obniżyć koszty energii poprzez przesunięcie jej zużycia z okresów szczytowego zapotrzebowania na okresy poza szczytem, ​​kiedy energia jest tańsza.
• Reakcja na zapotrzebowanie: Systemy magazynowania energii C&I można stosować w celu zmniejszenia szczytowego zapotrzebowania na energię w okresach jej wzmożonego zużycia, np. podczas fal upałów, poprzez magazynowanie energii w okresach poza szczytem i rozładowywanie jej w okresach szczytowego zapotrzebowania.
• Jakość energii: Systemy magazynowania energii C&I mogą przyczynić się do poprawy jakości energii elektrycznej poprzez regulację napięcia i kontrolę częstotliwości, co jest ważne w przypadku wrażliwego sprzętu i elektroniki.

Z kolei systemy magazynowania energii na dużą skalę są przeznaczone do magazynowania energii i zarządzania nią w obrębie sieci, w tym:

Magazynowanie energii ze źródeł odnawialnych: Wielkoskalowe systemy magazynowania energii służą do magazynowania energii ze źródeł odnawialnych, takich jak energia wiatrowa i słoneczna, które działają nierównomiernie i wymagają magazynowania, aby zapewnić stałe dostawy energii.

• Ograniczanie zapotrzebowania na energię szczytową: Wielkoskalowe systemy magazynowania energii w akumulatorach mogą pomóc ograniczyć szczytowe zapotrzebowanie na energię poprzez rozładowywanie zmagazynowanej energii w okresach dużego zapotrzebowania, co może pomóc uniknąć konieczności stosowania drogich elektrowni szczytowych, wykorzystywanych wyłącznie w okresach szczytowego zapotrzebowania.
• Równoważenie obciążenia: Duże systemy magazynowania energii w akumulatorach mogą pomóc w równoważeniu sieci poprzez magazynowanie energii w okresach niskiego zapotrzebowania i rozładowywanie jej w okresach wysokiego zapotrzebowania, co może pomóc zapobiegać przerwom w dostawie prądu i poprawić stabilność sieci.
• Regulacja częstotliwości: Systemy magazynowania energii na dużą skalę mogą pomóc regulować częstotliwość sieci poprzez dostarczanie lub pochłanianie energii, co pozwala utrzymać stałą częstotliwość, co jest ważne dla zapewnienia stabilności sieci.

Podsumowując, zarówno magazynowanie energii C&I, jak i wielkoskalowe systemy magazynowania energii w bateriach mają unikalne zastosowania i zalety. Systemy C&I poprawiają jakość energii i zapewniają zasilanie awaryjne dla obiektów, podczas gdy wielkoskalowe systemy magazynowania energii integrują energię odnawialną i wspierają sieć energetyczną. Wybór odpowiedniego systemu zależy od potrzeb aplikacji, czasu magazynowania oraz opłacalności.

Chcesz znaleźć najlepsze rozwiązanie do przechowywania danych dla swojego projektu? Skontaktuj się z namiBSLBATTaby dowiedzieć się, w jaki sposób nasze dostosowane systemy magazynowania energii mogą spełnić Twoje szczególne potrzeby i pomóc Ci osiągnąć większą efektywność energetyczną!