Коммерческая система хранения энергии — это интегрированная аккумуляторная установка на коммерческом объекте, которая управляет расходами на электроэнергию и обеспечивает надежность электроснабжения. Injet HanCang предлагает комплексные коммерческие системы хранения энергии, включая батареи, инверторы, средства управления и охлаждения в одном инженерном решении. В этой статье представлены принципы проектирования систем, характеристики компонентов и данные о производительности коммерческих систем хранения энергии.
Полная коммерческая система хранения энергии от Injet HanCang имеет модульную архитектуру. Архитектура включает в себя аккумуляторные стойки, шкафы преобразования энергии, панели управления и блоки управления температурным режимом. Все компоненты монтируются в общем корпусе или в соседних корпусах, соединенных силовыми и коммуникационными кабелями. Батарейные стойки содержат литий-железо-фосфатные модули, расположенные последовательно. В каждой стойке имеется специальный блок управления батареями, который контролирует напряжение и температуру элементов. Блок управления аккумулятором обменивается данными с центральным контроллером через шину CAN. Стойки для батарей имеют доступ спереди, что позволяет заменять модули без перемещения других стоек. Шкафы преобразования мощности содержат один или несколько двунаправленных инверторов. Каждый инвертор имеет мощность от ста до трёхсот киловатт. Несколько инверторов могут быть подключены параллельно для достижения более высоких номинальных мощностей. Инверторы включают в себя разъединители переменного и постоянного тока, автоматические выключатели и устройства защиты от перенапряжения. Инверторы также включают в себя компоненты сетевого интерфейса для подключения к электросетям. Панель управления содержит систему управления энергопотреблением, включающую процессор, память и интерфейсы связи. Панель управления также включает в себя сенсорный дисплей для локального мониторинга и настройки. Система управления энергопотреблением взаимодействует с блоками управления батареями, инверторами и внешними устройствами через несколько протоколов.
Проектирование коммерческой системы хранения энергии требует определения нескольких параметров, влияющих на производительность и стоимость. В таблице ниже перечислены ключевые параметры конструкции и их типичные диапазоны. Параметр Описание Типовой диапазон Injet HanCang Стандартная мощность системы Максимальная мощность непрерывного разряда от 50 до 1000 киловатт Соответствует пиковой нагрузке Энергия системы Полезная емкость аккумулятора от 100 до 2000 киловатт-часов 4-6 часов при средней нагрузке Напряжение постоянного тока Напряжение аккумуляторной батареи от 300 до 900 вольт Номинальное напряжение переменного тока 600 вольт Напряжение подключения к сети от 208 до 480 вольт 480 вольт для коммерческого использования Частота Частота системы переменного тока 50 или 60 Гц В зависимости от региона Режим работы Первичная стратегия диспетчеризации Спрос, арбитраж, гибрид Выбор клиента Коммерческие системы хранения энергии Injet HanCang предназначены для работы в этих параметрах. В конструкции предусмотрен запас прочности в десять процентов для номинальной мощности и энергопотребления с учетом деградации и воздействия температуры окружающей среды.
Каждый компонент коммерческой системы хранения энергии Injet HanCang имеет определенные технические характеристики. Элементы аккумуляторной батареи представляют собой призматические литий-железо-фосфатные элементы номинальной емкостью триста ампер-часов. Ячейки сгруппированы в модули по двадцать ячеек, обеспечивающие номинальное напряжение шестьдесят четыре вольта и мощность пять киловатт-часов. Инвертор представляет собой трехфазный двунаправленный блок, в котором используются полевые МОП-транзисторы из карбида кремния. Инвертор достигает эффективности девяноста семи процентов при полной нагрузке и поддерживает эффективность выше девяноста пяти процентов при нагрузке от двадцати до ста процентов. Инвертор оснащен защитой от изолирования и соответствует требованиям IEEE 1547 к сети. В системе управления энергопотреблением используется двухъядерный процессор с четырьмя гигабайтами памяти. Система включает в себя два порта Ethernet, два последовательных порта и четыре аналоговых входа для внешних датчиков. Система энергоменеджмента работает при температуре от нуля до пятидесяти градусов Цельсия без активного охлаждения. В системе охлаждения используется чиллерная установка с коэффициентом полезного действия три целых пять. Чиллер обеспечивает циркуляцию охлаждающей жидкости через аккумуляторные стойки. Система включает датчики температуры на каждой стойке и регулирует поток охлаждающей жидкости на основе измеренных температур.
Injet HanCang протестировала коммерческие системы хранения энергии в различных условиях эксплуатации. В таблице ниже показаны данные производительности, полученные в результате заводских испытаний и эксплуатации в полевых условиях. Условия испытания Параметр Результат Заводская полная нагрузка КПД при 100-процентной нагрузке 96,7 процента Заводская частичная нагрузка КПД при 50-процентной нагрузке 96,1 процента Заводская частичная нагрузка КПД при 25-процентной нагрузке 94,8 процента Полевое тепловое испытание Температура батареи при температуре окружающей среды 35°С 32°С Температура окружающей среды 45°С 37°С Испытание на полевые циклы Емкость после 1000 циклов 97,2 процента Тест полевого цикла. Производительность после 2000 циклов 94,1 процента. Результаты заводских испытаний эффективности показывают, что коммерческая система хранения энергии сохраняет высокую эффективность в широком диапазоне нагрузок. Результаты полевых тепловых испытаний показывают, что система охлаждения поддерживает температуру аккумулятора в оптимальном диапазоне даже при высоких температурах окружающей среды.
Несколько технических решений, использованных при проектировании коммерческой системы хранения энергии Injet HanCang, повышают производительность и надежность. Первый вывод заключается в том, что выбор напряжения на шине постоянного тока влияет на эффективность системы. Более высокое напряжение на шине постоянного тока снижает ток при той же мощности, уменьшая резистивные потери. Коммерческие системы хранения энергии Injet HanCang используют шину постоянного тока напряжением шестьсот вольт, что обеспечивает оптимальный баланс между эффективностью и доступностью компонентов. Второй вывод заключается в том, что соединение аккумуляторных модулей влияет на распределение тепла. Модули, подключенные длинными кабелями, имеют более высокое сопротивление и выделяют больше тепла. В Injet HanCang используются шины с поперечным сечением, обеспечивающим минимальное падение напряжения. Конструкция шины ограничивает падение напряжения до уровня менее одного процента от номинального при полном токе. Третий вывод заключается в том, что частота обновления алгоритма управления влияет на время отклика. Коммерческие системы хранения энергии должны реагировать на изменения нагрузки в течение миллисекунд. Коммерческие системы хранения энергии Injet HanCang выполняют контуры управления на частоте одного килогерца. Эта частота обеспечивает достаточный отклик при сохранении запаса обработки контроллера.
Установка коммерческой системы хранения энергии осуществляется в соответствии со стандартизированным процессом. Процесс включает в себя подготовку площадки, размещение оборудования, электроподключение, настройку связи и пуско-наладочные работы. Injet HanCang обеспечивает шефмонтаж и пуско-наладку всех систем. Подготовка площадки включает проверку несущей способности пола, мощности электрооборудования и условий окружающей среды. Размещение оборудования включает в себя установку корпуса и подключение кабелей питания и управления. Электрическое подключение включает подключение системы к главному распределительному щиту через специальный автоматический выключатель. Настройка связи включает в себя подключение системы энергоменеджмента к сети объекта. Ввод в эксплуатацию включает в себя последовательность испытаний для проверки работоспособности системы. Тесты включают проверку напряжения холостого хода, проверку полярности инвертора, испытания заряда и разряда, а также моделирование отключения сети. Процесс ввода в эксплуатацию типичной коммерческой системы хранения энергии занимает два-три дня.
Типичная продолжительность жизни составляет пятнадцать лет. Батарейный блок требует замены примерно через десять лет. Инвертор и система управления энергопотреблением продолжают работать в течение полных пятнадцати лет.
Коммерческая система хранения энергии мощностью пятьсот киловатт-часов требует примерно двадцати квадратных метров площади. Для доступа для технического обслуживания требуется свободное пространство в один метр со всех сторон.
Да, коммерческие системы хранения энергии Injet HanCang предназначены для модульного расширения. Для увеличения емкости можно добавить дополнительные аккумуляторные стойки. Инвертор и система управления энергопотреблением должны быть рассчитаны на конечную мощность.
Большинству коммунальных предприятий требуется соглашение о взаимоподключении коммерческих систем хранения энергии мощностью более пятидесяти киловатт. В соглашении указаны ограничения экспорта, настройки защиты и требования к тестированию. Injet HanCang помогает с заявкой на подключение.
Коммерческие системы хранения энергии с возможностью резервного копирования обнаруживают сбои в сети и автоматически переходят в изолированный режим. Переход происходит в течение пятидесяти миллисекунд. Система продолжает подавать электроэнергию на критически важные нагрузки до тех пор, пока сеть не восстановится или батарея не разрядится.
Коммерческие системы хранения энергии Injet HanCang предоставляют комплексные решения для коммерческих объектов. Архитектура системы включает аккумуляторные стойки, шкафы преобразования энергии, панели управления и систему управления температурным режимом. К параметрам конструкции относятся номинальная мощность, энергоемкость, напряжение и режим работы. Характеристики компонентов включают литий-железо-фосфатные элементы, высокоэффективные инверторы и интеллектуальные элементы управления. Данные о производительности показывают эффективность выше девяноста шести процентов и сохранение емкости выше девяноста четырех процентов после двух тысяч циклов. Технические знания, касающиеся напряжения шины постоянного тока, соединения модулей и частоты управления, позволили улучшить конструкцию системы. Предприятия могут запросить проект коммерческой системы хранения энергии у Injet HanCang.