Energijos kaupimo jėgainės pagrindiniai komponentai ir veikimo principai

Akumuliatorius yra visos energijos kaupimo sistemos širdis, atliekanti pagrindines elektros energijos kaupimo ir išleidimo funkcijas. Paprastai jį sudaro šimtai ar tūkstančiai nuosekliai ir lygiagrečiai sujungtų elementų, palaipsniui formuojančių baterijų modulius, baterijų grupes ir net baterijų krūvas, galiausiai sukuriant maitinimo sistemą, atitinkančią konkrečius įtampos ir talpos reikalavimus. Šiuo metu ličio geležies fosfato baterijos, pasižyminčios dideliu saugumu ir ilgo veikimo ciklu, yra pagrindinis pasirinkimas pramoniniam ir komerciniam energijos kaupimui. Nepriklausomai nuo to, ar šis akumuliatorius{3}}pagrįstas energijos kaupimo įtaisas naudojamas skutimuisi ir slėnio užpildymui, ar paklausos valdymui, cheminės savybės ir nuoseklumas tiesiogiai lemia energijos gamybos efektyvumą ir visos sistemos eksploatavimo trukmę.

Jei baterija yra širdis, galios konvertavimo sistema (PCS) yra sistemos kraujagyslių vožtuvas. Tai pagrindinis įtaisas, jungiantis akumuliatorių prie kintamosios srovės tinklo, leidžiantis dvikrypčiais inversijos ir ištaisymo operacijas. Įkrovimo metu PCS paverčia tinklo kintamosios srovės energiją į nuolatinę srovę, kad būtų galima saugoti akumuliatoriuje; išsikrovimo metu jis paverčia akumuliatoriaus nuolatinės srovės maitinimą aukštos-kokybės kintamosios srovės maitinimu, kad būtų tiekiama apkrova. Įmonėms, ieškančioms lankstaus diegimo, C&I modulinis energijos saugojimas dažnai integruoja PCS (Power Conversion System) su baterijomis vienoje spintelėje, žymiai sumažindamas grindų plotą ir žymiai pagerindamas energijos konversijos efektyvumą ir reakcijos greitį.

Norint užtikrinti saugų didelių baterijų masyvų veikimą, būtina itin sudėtinga baterijų valdymo sistema (BMS). BMS veikia kaip „asmeninis baterijų asistentas“, realiuoju laiku stebintis pagrindinius parametrus, pvz., įtampą, srovę ir kiekvieno elemento temperatūrą, ir atliekantis didelio tikslumo SOC (įkrovimo būsenos) ir SOH (sveikatos būklės) įvertinimus. Kai sistemoje susidaro neįprastos sąlygos, pvz., perkrovimas, per-išsikrovimas, per didelė srovė arba per aukšta temperatūra, BMS per milisekundes įjungia apsaugos mechanizmus, nutraukdama grandinę, kad išvengtų terminio nutekėjimo. Ši visapusiška aktyvi saugos apsauga yra didelio masto{5}}modernaus komercinio energijos kaupimo akmuo.

Energijos valdymo sistema (EMS) yra išmaniosios visos sistemos smegenys, atsakingos už išmanųjį energijos valdymą komerciniam saugojimui. EMS renka duomenis iš PCS, BMS ir elektros skaitiklių per didelės spartos{1}}ryšio tinklą, derindama šiuos duomenis su vietine piko-slėnio elektros kainų politika, įmonės apkrovos kreivėmis ir fotovoltinės energijos gamybos sąlygomis, kad sumaniai suformuluotų optimalias įkrovimo ir iškrovimo strategijas. Pavyzdžiui, automatinis įkrovimas ne-piko elektros energijos laikotarpiais ir iškrovimas piko laikotarpiais, siekiant tiekti maitinimą gamyklai, maksimaliai sutaupo išlaidas. Be to, EMS palaiko debesų stebėjimą ir nuotolinę priežiūrą, leidžiančią vadovams bet kada ir bet kur stebėti pramoninės energijos kaupimo (EMS) elektrinės veikimo būseną.

Didelės{0}}pramonės ir komercinės paskirties srityse izoliaciniai transformatoriai yra būtini norint konvertuoti aukštą-į-žemą įtampą ir užtikrinti elektros saugą. Jie ne tik padidina žemos -įtampos kintamosios srovės išvestį iš PCS iki tokio lygio, kuris atitinka gamyklos elektros tinklą, bet ir efektyviai izoliuoja aukštos{5}}įtampos įrangą nuo nuolatinės srovės akumuliatoriaus pusės, taip užkertant kelią gležnai akumuliatoriaus sistemai nuo viršįtampių nuo tinklo -šonių viršįtampių. Kartu su visapusiškomis kombaininėmis spintomis, skirstomaisiais įrenginiais ir kita energijos paskirstymo įranga, prie tinklo{8}}prijungtos pramoninės saugojimo sistemos gali stabiliai ir suderintai prisijungti prie įmonės mikrotinklo arba viešojo elektros tinklo, taip užtikrinant efektyvų energijos pralaidumą.