Un sistema di batterie ibride containerizzato integra rack di batterie, un sistema di gestione della batteria, apparecchiature di conversione dell'energia, gestione termica, rilevamento e soppressione degli incendi, alimentazione ausiliaria e un sistema di gestione dell'energia all'interno di un contenitore ISO standard. Il design 'ibrido' può coordinare lo stoccaggio della batteria con il fotovoltaico, la fornitura di rete, i generatori diesel o altre fonti. Le dimensioni comuni dei container sono 20 piedi e 40 piedi, che supportano il trasporto stradale, ferroviario e navale. L'integrazione in fabbrica riduce il cablaggio del sito e abbrevia la messa in servizio rispetto alle sale batterie stick-built.
La configurazione dipende dalla chimica della batteria, dalla potenza di conversione e dal design termico. Un container da 20 piedi spesso supporta da circa 500 kWh a 1 MWh di capacità della batteria, mentre un container da 40 piedi può supportare da circa 1 MWh a 5 MWh in molti progetti commerciali. Le potenze nominali dei sistemi di conversione di potenza variano comunemente da 250 kW a 2 MW. L'efficienza di conversione CC per le moderne apparecchiature PCS è spesso compresa tra il 95% e il 98%, mentre l'efficienza di andata e ritorno dell'intero sistema, inclusa la gestione termica, è generalmente compresa tra l'85% e il 92% a seconda delle condizioni operative. Le batterie LFP sono ampiamente utilizzate per lo stoccaggio stazionario a causa della durata del ciclo e della stabilità termica. I tassi C tipici vanno da 0,25°C a 0,5°C per progetti focalizzati sull'energia.
La containerizzazione sposta gran parte del lavoro di integrazione in fabbrica. Il lavoro in cantiere consiste principalmente nella preparazione delle fondamenta, nel collegamento dei cavi, nella messa a terra, nella comunicazione e nella messa in servizio. Ciò può ridurre la manodopera in cantiere e i tempi di messa in servizio dal 30% al 50% rispetto alla costruzione convenzionale della sala batterie, a seconda dell’ambito del progetto. Un container ISO da 20 piedi ha un'impronta di circa 15 metri quadrati, mentre un container da 40 piedi ha un'impronta di circa 30 metri quadrati. Le interfacce di trasporto standard semplificano la logistica per progetti in aree remote o siti di microreti. Il container fornisce inoltre un involucro definito per HVAC, protezione antincendio e controllo degli accessi.
L'EMS coordina la priorità della sorgente, i limiti di carica e scarica, il peak shaving, il livellamento del fotovoltaico e l'ottimizzazione del generatore. Nelle microreti ibride diesel, i generatori spesso funzionano in modo inefficiente con un carico compreso tra il 30% e il 40%. Un sistema di batterie può mantenere il generatore entro una fascia di carico compresa tra il 50% e l'80% e ridurre i cicli di avvio-arresto. È possibile un risparmio di carburante dal 10% al 25% a seconda del profilo di carico, delle dimensioni del generatore e della strategia di spedizione. L'EMS dovrebbe supportare Modbus TCP e altri protocolli comuni, con IEC 61850 opzionale per l'interconnessione su scala industriale. La logica di invio dovrebbe includere limiti di carica, riserva di riserva, declassamento della temperatura e limiti di esportazione della rete.
La gestione termica è un elemento di progettazione fondamentale per i sistemi di batterie containerizzate. I sistemi HVAC o di raffreddamento a liquido di solito mantengono la temperatura del contenitore tra 15°C e 35°C e mantengono le differenze di temperatura delle celle tra 3°C e 5°C in sistemi ben progettati. La chimica LFP è comune per le applicazioni fisse, ma la progettazione di sicurezza richiede comunque il rilevamento di fumo e calore, il rilevamento di gas ove applicabile, la soppressione degli incendi, la ventilazione di emergenza e una chiara separazione tra batteria e apparecchiature elettriche. Gli standard pertinenti possono includere UL 9540, NFPA 855, IEC 62619 e codici antincendio locali. Le porte di accesso, gli ingressi dei cavi e le aperture di ventilazione devono essere progettati per mantenere il grado di protezione, spesso IP54 per i contenitori da esterno.
I sistemi containerizzati connessi alla rete devono soddisfare le regole di interconnessione locali. I riferimenti comuni includono IEEE 1547 e UL 1741 in Nord America e IEC 62933 per la pianificazione e le prestazioni dei sistemi di accumulo dell'energia. Il PCS dovrebbe fornire protezione anti-islanding, ride-through di tensione e frequenza, capacità di potenza reattiva e invio remoto ove richiesto. Per il funzionamento della microrete, il sistema dovrebbe supportare le modalità grid-forming o grid-following come specificato dal progetto. Il coordinamento della protezione con trasformatori, generatori e quadri a monte dovrebbe essere rivisto durante la progettazione dettagliata.
Un progetto di microrete potrebbe combinare 1 MWp di fotovoltaico, un sistema di batterie containerizzate da 2 MWh e un generatore diesel da 1 MW. La batteria sposta l'energia fotovoltaica verso la sera, riduce il funzionamento a basso carico del generatore e fornisce un backup a breve termine. Un sito commerciale potrebbe utilizzare un container da 500 kWh/250 kW per il peak shaving e l'arbitraggio del tempo di utilizzo. Un cantiere edile o un'applicazione di energia temporanea potrebbe utilizzare un sistema ibrido containerizzato più piccolo per ridurre l'autonomia del generatore e il consumo di carburante. Ciascun caso richiede dati di carico, dati di origine, condizioni ambientali e regole di spedizione prima di selezionare la capacità.
Una lista di controllo per l'approvvigionamento dovrebbe includere i valori nominali di energia e potenza richiesti, ciclo di lavoro, intervallo di temperatura ambiente, altitudine, classificazione dell'involucro, metodo di raffreddamento, ambito di protezione antincendio, conformità al codice di rete, protocolli EMS, misurazione, garanzia e accesso al servizio. Richiedi i rapporti sui test di fabbrica riguardanti capacità, efficienza di andata e ritorno, resistenza di isolamento, funzioni di protezione e punti di comunicazione. Chiarire se la garanzia copre produttività, cicli, limiti di temperatura e condizioni del sito. Per i progetti remoti, i pezzi di ricambio e la diagnostica remota dovrebbero essere definiti nel piano di assistenza.
INJET HanCang fornisce la progettazione di sistemi di batterie ibride containerizzate con integrazione della batteria, selezione del PCS, configurazione EMS, gestione termica e test di fabbrica. L'azienda supporta la documentazione di progetto per l'interconnessione, la messa in servizio e il funzionamento. INJET HanCang è in grado di configurare sistemi per applicazioni ibride connesse alla rete, fotovoltaiche e ibride con generatori in base ai profili di carico misurati e alle condizioni del sito. L'attenzione si concentra sui dati prestazionali definiti, sul coordinamento della sicurezza e sui layout dei contenitori manutenibili.
Un sistema di batterie ibride containerizzato può ridurre i tempi di implementazione e fornire una piattaforma scalabile per progetti ibridi di rete, fotovoltaico e generatori. Capacità, potenza nominale, progettazione termica e logica EMS devono essere selezionati dal carico misurato e dai dati di origine. Gli acquirenti dovrebbero confrontare l'efficienza di andata e ritorno, la durata del ciclo, i termini di garanzia, l'ambito della protezione antincendio e la conformità al codice di rete prima dell'acquisto. Con dati di progettazione chiari e registrazioni di test, i sistemi di batterie ibride containerizzate possono supportare microreti, siti commerciali e applicazioni di alimentazione remota.