Energijos kaupimo spintų sistemos struktūros ir technologijų analizė

 

Energijos kaupimo spinta (ESC) yra visapusiškas įrenginys, naudojamas elektros energijai kaupti ir elektros sistemų veikimo būsenai reguliuoti. Paprastai jį sudaro akumuliatorių moduliai, galios keitiklis (PCS), akumuliatoriaus valdymo sistema (BMS), valdymo lustas, aušinimo sistema ir apsauginis korpusas. Energijos kaupimo spintos kaupia energiją mažos tinklo apkrovos laikotarpiais ir išleidžia ją didžiausios apkrovos metu, taip palengvindamos didžiausios apkrovos skutimą, dažnio ir įtampos reguliavimą bei atsarginę galią.

 

Šiuolaikinėse naujose energijos sistemose baterijų energijos kaupimo spintos yra labai svarbi pagalbinė įranga fotovoltinėms elektrinėms, vėjo jėgainėms ir pramoniniams mikrotinklams. Jie efektyviai išlygina prie tinklo prijungtų energijos šaltinių (pvz., fotovoltinės ir vėjo energijos) srauto svyravimus, palaiko tinklo stabilumą ir pagerina bendrą galios koeficientą.

 

 

 

 

Energijos kaupimo spintos dizainas priklauso nuo taikymo scenarijaus ir akumuliatoriaus sistemos tipo, bet paprastai apima šiuos pagrindinius komponentus:

 

Baterijos modulis
Akumuliatoriaus modulis, kaip pagrindinis energijos kaupimo įrenginys, lemia sistemos talpą ir eksploatavimo trukmę. Įprasti tipai yra ličio geležies fosfato baterijos, trinarės ličio baterijos ir švino -rūgšties akumuliatoriai. Dėl modulinės konstrukcijos lengviau plėsti ir prižiūrėti, todėl baterijų banko spintelė yra standartizuotas sprendimas didelėms- energijos sistemoms.

 

Akumuliatoriaus valdymo sistema (BMS)
BMS stebi akumuliatoriaus temperatūrą, įtampą, srovę ir sveikatos būklę, užtikrindama apsaugą nuo perkrovimo, per{0}}iškrovimo ir viršsrovių, kad užtikrintų stabilų akumuliatoriaus veikimą.

 

Maitinimo keitiklis (PCS) ir valdymo sistema
PCS yra atsakingas už DC/AC energijos konvertavimą; valdymo sistema (EMS) stebi energijos srautą ir įgyvendina energijos paskirstymo strategijas, tarnauja kaip visos energijos kaupimo sistemos spintos „smegenys“.

 

Aušinimo sistema
Didelės{0}}galios energijos kaupimo įrenginiams labai svarbu kontroliuoti temperatūrą. Skysčiu-aušinamose energijos kaupimo spintose naudojamas cirkuliuojantis aušinimo skystis, kad būtų tiksliai kontroliuojama akumuliatoriaus temperatūra, todėl jos yra efektyvesnės ir saugesnės nei tradiciniai oru-aušinami sprendimai.

 

Aptvaras ir saugos apsaugos konstrukcija
Energijos kaupimo spintos korpusas paprastai turi aukštą apsaugos laipsnį (IP54 arba aukštesnį) ir apima elektros izoliaciją, ugnies ir šilumos izoliaciją bei atsparumą smūgiams. Naudojant lauke, lauko spintos energijos kaupimo sistema gali būti tiesiogiai naudojama sudėtingoje aplinkoje ir palaiko 24 valandas per parą, 7 dienas per savaitę.

 

Ryšio sistema (CCS kabinetas / elementų prijungimo sistemos spintelė)
Ryšių sistema yra atsakinga už elektros ir ryšio jungtis tarp modulių, užtikrinant patikimą signalo ir energijos perdavimą. Tai ypač svarbu esant aukštos-įtampos ir aukštos{2}}srovės scenarijams.

 

Atskiros energijos kaupimo spintos
Kiekvienas komponentas montuojamas atskirai, todėl jį lengva prižiūrėti ir jis tinka pramoninėms ir didelėms{0}}gamybinėms elektros energijos paskirstymo sistemoms.

 

Kombinuotos energijos kaupimo spintos
Įvairios talpos blokai gali būti lanksčiai derinami, kad būtų suformuota modulinė energijos kaupimo integruota spinta, atitinkanti skirtingus įtampos reikalavimus.

 

Bazinės-Sumontuotos energijos kaupimo spintos
Dėl integruotos baterijos ir keitiklio konstrukcijos juos galima naudoti tiesiogiai lauko aplinkoje. Tai tipiška lauko spintelių energijos kaupimo sistema.

 

Integruota energijos kaupimo spinta (IESC) sujungia akumuliatorių bloką, PCS, BMS, aušinimo sistemą ir ryšio valdymo sistemą į vieną spintą, todėl ją lengva įdiegti ir užima mažai vietos. Šis sprendimas plačiai naudojamas pramoninėse ir komercinėse srityse, avariniuose maitinimo šaltiniuose ir mikrotinklo sistemose.

 

Fotovoltinės energijos saugojimo spinta (PESC) integruojama su PV plokštėmis ir keitiklių sistemomis ir gali būti naudojama centralizuotai didelėse elektrinėse arba paskirstoma namų ar komercinėse energijos kaupimo sistemose. Tai tipiškas saulės baterijų laikymo spintos pavyzdys.

 

Skysčiu vėsinamos energijos saugojimo spintoje (LCESC) naudojama aušinimo skysčio temperatūros valdymo technologija ir ji tinka naudoti naudojant didelio{0}}galios tankio akumuliatorius. Palyginti su oru{2}}aušinamomis sistemomis, jis pasižymi didesniu šilumos valdymo efektyvumu ir ilgesniu ciklo tarnavimo laiku, todėl plačiai naudojamas naujose energijos elektrinėse ir integruotuose energijos kaupimo projektuose.

 

 

 

Akumuliatoriaus veikimo sutrikimai: tai yra senėjimas, perkrovimas, per{0}}iškrovimas ir vidiniai trumpieji jungimai. Akumuliatoriaus valdymo sistema (BMS) turėtų stebėti akumuliatoriaus elementų būseną realiuoju laiku.

 

Elektros gedimai: Viršsrovės, žemos įtampos arba izoliacijos pažeidimai gali būti pašalinti naudojant izoliacinę apsaugą ir perteklinę konstrukciją.

 

Poveikis aplinkai: drėgmė, temperatūra ir ėsdinančios dujos gali sutrumpinti sistemos eksploatavimo laiką. Todėl lauko spintelių energijos kaupimo sistemos turi turėti stiprią apsaugą ir temperatūros valdymo galimybes.

 

Struktūrinė vibracija arba laisvumas: gali atsirasti transportuojant arba ilgai{0}}naudojant. Reguliariai tikrinkite atramų ir laidų stabilumą.

 

 

Energijos kaupimo spintų projektavimas ir gamyba turi atitikti šiuos nacionalinius ir pramonės standartus:

 

GB/T 40090-2021 „Energijos kaupimo elektrinių eksploatavimo ir priežiūros taisyklės“

GB/T 36558-2022 „Energijos sistemų elektrocheminės energijos kaupimo sistemų bendrieji techniniai reikalavimai“

GB/T 36549-2022 „Elektrocheminės energijos kaupimo elektrinių veikimo rodikliai ir įvertinimas“

GB/T 42288-2022 „Elektrocheminės energijos kaupimo elektrinių saugos taisyklės“

GB/T 36276-2018 m. „Ličio jonų akumuliatoriai energijos kaupimui“

 

Šie standartai suteikia sistemingą pagrindą saugiam CCS spintelių ir elementų sujungimo sistemos spintų projektavimui, testavimui ir veikimui.

 

 

Nuolat didėjant fotovoltinės ir vėjo energijos instaliuotam pajėgumui, energijos kaupimo spintos vaidina vis svarbesnį vaidmenį naujose{0}}su energijos tinkle sujungtose sistemose. Integruotos energijos kaupimo spintos (ESC) tapo pagrindine efektyvaus energijos panaudojimo įranga – nuo ​​didelių-su energijos kaupimo jėgainių iki gyvenamųjų saulės energijos-su kaupimo sistemų.

 

Ateityje intelektas, moduliavimas ir aušinimas skysčiu bus trys pagrindinės energijos kaupimo spintų kūrimo tendencijos. Integruotose energijos kaupimo spintose (ESC) naudojamos standartizuotos sąsajos ir automatizuotos valdymo sistemos, kad būtų galima greitai įdiegti ir išplėsti energijos kaupimo sistemas. Sprendimai, kuriuose derinamos saulės baterijų laikymo spintos su fotovoltinėmis energijos kaupimo spintomis, skatina žaliosios energijos evoliuciją siekiant didesnio efektyvumo ir saugumo.

 

 

Energijos kaupimo spintos yra ne tik pagrindinis energijos kaupimo sistemų blokas, bet ir pagrindinė įranga, skatinanti intelektualų ir modulinį naujosios energetikos pramonės vystymą. Nuo baterijų bankų spintelių iki skysčiu{1}}aušinamų energijos kaupimo spintų, nuo pramoninių ir komercinių sistemų iki paskirstytų fotovoltinių įrenginių – energijos kaupimo technologijos raida suteikia tvirtą paramą ateities energijos sistemoms.