I sistemi di accumulo dell'energia a batteria commerciali sono soluzioni integrate complete che includono batterie, conversione di potenza, gestione termica e software di controllo. Injet HanCang progetta sistemi di accumulo di energia a batteria commerciali per le aziende che cercano di ridurre i costi energetici, migliorare la qualità dell'energia e fornire protezione di backup. Questo articolo presenta specifiche di sistema, dati sulle prestazioni, opzioni di integrazione e casi di studio per sistemi di accumulo di energia a batteria commerciali.
Un sistema commerciale completo di accumulo dell’energia tramite batteria comprende sei sottosistemi che lavorano insieme.
Il primo sottosistema è il banco batterie, costituito da moduli al litio ferro fosfato montati su rack.
Il secondo sottosistema è il sistema di conversione dell'energia, che comprende l'inverter e i convertitori DC DC.
Il terzo sottosistema è il sistema di gestione della batteria, che monitora e controlla il banco batterie.
Il quarto sottosistema è il sistema di gestione termica, che comprende unità di raffreddamento e circolazione dell'aria.
Il quinto sottosistema è il sistema di gestione dell'energia, che controlla il funzionamento del sistema in base alle tariffe dei servizi pubblici e alle condizioni di carico. Il sesto sottosistema è l'involucro, che protegge l'apparecchiatura e fornisce il controllo ambientale.
I sistemi di accumulo di energia commerciale a batteria Injet HanCang sono disponibili in configurazioni containerizzate e interne. I sistemi containerizzati sono costruiti in container di spedizione standard e includono tutti i sottosistemi integrati. I sistemi per interni sono progettati per l'installazione in cabine elettriche esistenti e possono essere configurati per passare attraverso porte standard. Il sistema di accumulo di energia a batteria commerciale containerizzato è la configurazione più popolare e rappresenta il 70% delle vendite.
La progettazione di sistemi commerciali di accumulo dell'energia tramite batterie ha generato numerosi approfondimenti tecnici. La prima intuizione è che la configurazione delle stringhe di batterie influisce sull’affidabilità. I sistemi con stringhe di batterie parallele collegate al bus CC sono suscettibili alle correnti circolanti quando le resistenze delle stringhe differiscono. Injet HanCang utilizza un'architettura bus comune con contattori di stringa individuali in grado di isolare qualsiasi stringa per la manutenzione o l'isolamento dei guasti. Questo design riduce l'impatto di un singolo guasto di stringa sull'intero sistema. La seconda intuizione tecnica per i sistemi commerciali di accumulo dell’energia tramite batterie è che la progettazione del filtro dell’inverter influisce sulla qualità dell’energia. I filtri LCL standard possono introdurre risonanza che causa distorsione della tensione.
Injet HanCang utilizza un filtro LCL smorzato con resistori di smorzamento passivi. Questo design riduce la distorsione armonica totale al di sotto del 2% a pieno carico, rispetto al 5% dei filtri standard. La terza intuizione è che l’involucro del sistema di accumulo dell’energia della batteria commerciale deve soddisfare i requisiti termici sia della batteria che dell’elettronica di potenza. Le batterie richiedono un raffreddamento moderato per mantenere le temperature ottimali. L'elettronica di potenza produce un elevato flusso di calore durante il funzionamento. Injet HanCang utilizza un design di raffreddamento a doppia zona con circolazione dell'aria separata per il vano batteria e il vano dell'elettronica di potenza. Questo design riduce la temperatura del vano batteria di cinque gradi rispetto al raffreddamento a zona singola.
Un impianto di produzione in Ohio ha installato un sistema di accumulo di energia commerciale a batteria da seicento kilowattora di Injet HanCang. La struttura ha un carico medio di duecentocinquanta kilowatt con picchi che raggiungono i quattrocentocinquanta kilowatt durante i cambi di turno. Le tariffe delle utenze richiedono tariffe basate sul prelievo medio più alto di trenta minuti ogni mese a sedici dollari per kilowatt. Il sistema di accumulo dell'energia della batteria commerciale è stato configurato per il peak shaving. La batteria si scarica quando il carico dell'impianto supera i trecento kilowatt, mantenendo l'assorbimento della rete al di sotto di questa soglia. La batteria si ricarica durante i periodi di basso carico durante la notte. Dopo sei mesi di attività, il costo della domanda dell'impianto è sceso da ottomiladuecento dollari a quattromilacinquecento dollari al mese.
Il risparmio annuale derivante dalla riduzione della domanda è stato di quarantaquattromila dollari. Il sistema prevedeva anche un arbitraggio del tempo di utilizzo, spostando centocinquanta kilowattora al giorno dai periodi non di punta a quelli di punta, risparmiando ulteriori ottomila dollari all'anno. Il risparmio annuo totale ammontava a cinquantaduemila dollari. Il costo di installazione del sistema commerciale di accumulo dell’energia tramite batterie è stato di centottantamila dollari. Il periodo di rimborso è di tre virgola cinque anni. Si prevede che la batteria duri dodici anni in base al ciclo di lavoro giornaliero di picco di rasatura.
I sistemi commerciali di accumulo dell’energia tramite batterie possono beneficiare di vari incentivi e vantaggi normativi. Negli Stati Uniti, il credito d'imposta sugli investimenti fornisce un credito del 30% per i sistemi di accumulo di energia a batterie commerciali installati con l'energia solare o che si caricano tramite l'energia solare. Ulteriori incentivi a livello statale sono disponibili in California, Massachusetts e New York. In Europa, i sistemi commerciali di accumulo dell’energia tramite batterie possono beneficiare di tariffe ridotte per la connessione alla rete e partecipazione ai mercati della risposta in frequenza. Injet HanCang fornisce la documentazione a supporto delle richieste di incentivi, comprese le specifiche delle apparecchiature, i rapporti sui test delle prestazioni e le certificazioni del produttore. L'azienda mantiene un database di programmi di incentivi per regione per aiutare i clienti a identificare i vantaggi disponibili. In molti casi, gli incentivi riducono il costo effettivo dei sistemi commerciali di stoccaggio dell’energia tramite batterie del 40-50%.
I sistemi di accumulo di energia a batterie commerciali containerizzati possono essere installati in due o tre giorni. I sistemi interni richiedono dai quattro ai sette giorni a seconda della complessità dei collegamenti elettrici e della preparazione dello spazio.
Il periodo di ammortamento per i sistemi commerciali di accumulo dell’energia tramite batterie varia da tre a sette anni a seconda delle tariffe dei servizi pubblici, del profilo di carico e degli incentivi disponibili. Injet HanCang fornisce un'analisi gratuita del rimborso per ciascun potenziale cliente.
Sì, i sistemi commerciali di accumulo dell’energia tramite batterie sono espandibili. È possibile aggiungere ulteriori moduli batteria per aumentare la capacità energetica. L'inverter e i controlli supportano l'aumento fino al raddoppio della capacità iniziale con regolazioni del software.
I sistemi di accumulo di energia commerciale a batteria Injet HanCang supportano Modbus TCP, Modbus RTU, BACnet e IEC 61850. I sistemi possono anche interfacciarsi con contatori di servizi utilizzando ingressi a impulsi e uscite relè.
Negli Stati Uniti, i sistemi commerciali di accumulo dell'energia tramite batterie hanno diritto al credito d'imposta sugli investimenti se installati con l'energia solare o se caricati dall'energia solare almeno il 75% delle volte. Injet HanCang può fornire la documentazione richiesta per le richieste di incentivi.
I sistemi commerciali di accumulo dell'energia a batteria con funzionalità in isola possono fornire alimentazione di backup durante le interruzioni della rete. Il sistema si disconnette automaticamente dalla rete e alimenta i carichi designati. Il tempo di trasferimento è inferiore a cento millisecondi nei sistemi Injet HanCang.
I sistemi commerciali di accumulo di energia a batteria di Injet HanCang sono soluzioni integrate complete con capacità energetiche da duecento a duemila kilowattora. I dati sulle prestazioni di quaranta installazioni mostrano un'efficienza di andata e ritorno dell'aria condizionata pari a ottantasette virgola otto%, una disponibilità pari a novantotto virgola sei% e un degrado annuale pari a zero virgola nove%. Approfondimenti tecnici riguardanti la configurazione delle stringhe di batterie, il filtraggio degli inverter e la progettazione del sistema di guida alla zonizzazione termica. L'integrazione con il solare fotovoltaico, i generatori e la gestione degli edifici è supportata tramite più protocolli. Il caso di studio di un impianto di produzione ha dimostrato un risparmio annuo di cinquantaduemila dollari con un periodo di recupero dell'investimento di tre virgola cinque anni. Gli incentivi possono migliorare ulteriormente l’economia. I potenziali clienti possono richiedere una proposta di sistema e un'analisi del rimborso a Injet HanCang.