Системы хранения энергии охватывают широкую категорию технологий, которые хранят электрическую энергию для последующего использования. Injet HanCang предлагает системы хранения энергии для коммерческого, промышленного и коммунального применения. В этой статье представлен обзор технологий хранения энергии, компонентов системы, категорий приложений и технических соображений по выбору систем хранения энергии.
Системы хранения энергии включают в себя несколько типов технологий. Наиболее распространенной технологией для коммерческого и промышленного применения является электрохимическое хранение с использованием батарей. Injet HanCang специализируется на системах хранения энергии на литий-железо-фосфатных батареях из-за их срока службы, безопасности и эксплуатационных характеристик. В таблице ниже сравниваются технологии систем хранения энергии, применимые для коммерческого и промышленного применения. Технология Плотность энергии Плотность мощности в цикле Срок службы Типичный масштаб Литий-железо-фосфат 120–160 Вт-часов на килограмм 1000–2000 Вт/кг 4000–6000 циклов 88–91 процентов 100–5000 киловатт-часов Никель-марганец-кобальт 200-250 Вт-часов на килограмм 800– 1500 Вт на килограмм 2000–3000 циклов 90–93 процента 100–2000 киловатт-часов Свинцово-кислотная 30–40 ватт-часов на килограмм 200–400 Вт на килограмм 500–1000 циклов 75–85 процентов 50–1000 киловатт-часов Проточная батарея 15–30 ватт-часы на килограмм от 50 до 100 ватт на килограмм 10 000 циклов от 70 до 80 процентов от 1 000 до 10 000 киловатт-часов Маховик от 5 до 10 ватт-часов на килограмм 5 000 ватт на килограмм 20 000 циклов от 90 до 95 процентов До 100 киловатт Injet HanCang выбирает литий-железо-фосфат в качестве основной технологии для коммерческие и промышленные системы хранения энергии. Этот выбор обеспечивает наилучший баланс срока службы, безопасности и стоимости для большинства применений.
Системы хранения энергии от Injet HanCang включают в себя несколько компонентов, которые работают вместе, обеспечивая полную функциональность. Основные компоненты включают в себя носитель информации (батарею), оборудование для преобразования энергии, систему управления и систему управления температурным режимом. Дополнительные компоненты включают в себя распределительное устройство, трансформаторы и оборудование связи в соответствии с требованиями применения. Аккумуляторный блок является носителем данных и обычно является самым крупным компонентом по весу и стоимости. В аккумуляторных батареях Injet HanCang используются призматические литий-железо-фосфатные элементы, расположенные в модулях.
Модули устанавливаются в стойки внутри шкафа. Батарейный блок включает в себя систему управления батареями, которая контролирует каждую ячейку. Оборудование преобразования энергии включает в себя один или несколько инверторов, которые преобразуют мощность постоянного тока в мощность переменного тока для разрядки и мощность переменного тока в мощность постоянного тока для зарядки. Инверторы являются двунаправленными, что означает, что они могут работать как в режиме зарядки, так и в режиме разрядки. Оборудование преобразования энергии включает в себя защитные устройства, в том числе автоматические выключатели, предохранители и устройства защиты от перенапряжений. Система управления включает в себя систему энергоменеджмента, которая реализует операционную стратегию. Система управления энергопотреблением получает входные данные от объекта, сети и батареи. Он определяет, когда заряжать и разряжать на основе запрограммированных параметров.
Системы хранения энергии обслуживают множество приложений в разных сегментах клиентов. В таблице ниже показаны основные области применения и их характеристики. Применение Сегмент клиентов Преимущество Типичная продолжительность Типичный диапазон мощности Снижение нагрузки Коммерческий, промышленный Сокращение счетов за коммунальные услуги 15–60 минут 100–1000 киловатт Арбитраж Коммерческий, промышленный Снижение затрат на электроэнергию 2–4 часа 100–1000 киловатт Резервное питание Коммерческий, промышленный, критический Надежность электропитания 1–4 часа 100–2000 киловатт Сглаживание солнечной энергии Коммерческий с фотоэлектрическими системами Увеличение использования фотоэлектрических систем от 2 до 4 часов от 100 до 500 киловатт Регулирование частоты Стабильность коммунальной сети От секунд до минут от 1000 до 10 000 киловатт Отсрочка передачи электроэнергии Экономия затрат на инфраструктуру от 1 до 4 часов от 1000 до 10 000 киловатт Системы хранения энергии Injet HanCang служат коммерческим и промышленным применениям в качестве основных сегментов. Компания также предоставляет системы для коммунальных предприятий через свою крупномасштабную линейку продуктов.
Выбор систем хранения энергии требует рассмотрения множества технических факторов. Первым фактором является требование к сроку службы. Приложения с ежедневной ездой на велосипеде требуют батарей с длительным сроком службы. Литий-железо-фосфатные батареи с ресурсом от четырех до шести тысяч циклов подходят для ежедневной езды на велосипеде. Свинцово-кислотные аккумуляторы с пятьюстами циклами не подходят для ежедневной езды на велосипеде. Второй фактор – это соотношение мощности к энергии. Некоторые приложения требуют высокой мощности в течение короткого времени. Приложения резервного питания обычно требуют трех-четырех часов разрядки, что соответствует соотношению мощности к энергии от нуля целых два целых пять до ноль целых три три. При пиковых нагрузках может потребоваться всего пятнадцать-тридцать минут разрядки, что соответствует более высокому соотношению мощности и энергии. Третий фактор – диапазон рабочих температур. Системы хранения энергии, установленные в некондиционируемых помещениях, должны работать в широком диапазоне температур. Системы хранения энергии Injet HanCang включают систему терморегулирования, которая поддерживает температуру батареи в оптимальном диапазоне даже в сложных условиях. Четвертый фактор – интеграция с существующим оборудованием. Системы накопления энергии должны быть подключены к системе электроснабжения объекта. Интеграция может потребовать координации с распределительными устройствами, генераторами и системами возобновляемой энергии. Injet HanCang обеспечивает проектирование интеграции в рамках проектирования системы.
При принятии решений по выбору учитываются несколько технических данных, полученных в ходе проектов систем хранения энергии Injet HanCang. Первый вывод заключается в том, что ценностное предложение существенно различается в зависимости от региона. Объекты в регионах с высокими тарифами на потребление получают наибольшую выгоду от сокращения пиковых нагрузок. Предприятия в регионах с низкими тарифами на потребление, но высокими ценами на электроэнергию больше всего выигрывают от арбитража. Оптимальное применение зависит от местной структуры тарифов на коммунальные услуги. Второй вывод заключается в том, что производительность системы хранения энергии снижается с возрастом. Производительность снижается примерно на один-два процента в год. Мощность также снижается, хотя и более медленными темпами. Injet HanCang предоставляет прогнозы снижения мощности на основе ожидаемого профиля эксплуатации. Эти прогнозы помогают клиентам планировать замену батареи. Третий вывод заключается в том, что системы хранения энергии могут одновременно обеспечивать несколько потоков создания ценности. Одна система может обеспечить снижение спроса, арбитраж и резервное питание. Системы управления энергопотреблением Injet HanCang координируют эти потоки создания ценности для максимизации общей выгоды. Алгоритм управления определяет приоритетность приложений на основе их экономической ценности и эксплуатационных ограничений.
Экономическое обоснование систем хранения энергии зависит от стоимости системы, тарифов на коммунальные услуги и имеющихся стимулов. Injet HanCang разработала экономическую модель, основанную на данных завершенных установок. Модель дает рекомендации по ожидаемой доходности и срокам окупаемости. В таблице ниже показаны экономические параметры для различных сценариев применения. Сценарий Стоимость системы на киловатт-час Годовая экономия на киловатт-час Период окупаемости Внутренняя норма доходности Снижение спроса только 350 долларов 75 долларов 4,7 года 16 процентов Только арбитраж 350 долларов 60 долларов 5,8 года 12 процентов Гибрид (спрос плюс арбитраж) 350 долларов 95 долларов 3,7 года 21 процент Только резервное копирование 350 долларов 40 долларов 8,8 года 6 процентов Гибридный сценарий обеспечивает наибольшую отдачу, поскольку система охватывает несколько потоков создания ценности. Сценарий «только резервное копирование» обеспечивает наименьшую отдачу, поскольку резервное питание используется нечасто. Однако ценность резервного питания выходит за рамки прямой финансовой выгоды с точки зрения предотвращения перерывов в работе бизнеса.
К основным типам относятся электрохимические (аккумуляторы), механические (маховики, гидронасосы), термические (льдохранилища, расплавленная соль) и химические (водород). Injet HanCang предлагает электрохимические системы хранения энергии с использованием литий-железо-фосфатных батарей.
Установка обычно занимает от двух до восьми недель в зависимости от размера системы и условий на месте. Более крупные системы коммунального масштаба требуют более длительного периода установки. Ввод в эксплуатацию добавляет от двух до пяти дней.
Системы хранения энергии требуют ежегодного тестирования мощности и термической проверки. Фильтры системы охлаждения требуют очистки ежеквартально. Программное обеспечение для управления батареями обновляется ежегодно. Injet HanCang предоставляет графики технического обслуживания каждой системы.
Да, системы хранения энергии Injet HanCang включают удаленный мониторинг через веб-портал. Авторизованные пользователи могут просматривать состояние системы, данные о производительности и оповещения с любого устройства, подключенного к Интернету.
Injet HanCang предоставляет пятилетнюю гарантию на всю систему. На аккумуляторный блок предоставляется отдельная десятилетняя гарантия производительности с сохранением емкости на семьдесят процентов. Доступны расширенные гарантии.
Системы хранения энергии Injet HanCang предоставляют комплексные решения для коммерческого, промышленного и коммунального применения. В системах используются литий-железо-фосфатные батареи, обеспечивающие срок службы и безопасность. Компоненты включают в себя аккумуляторные батареи, преобразователь энергии, элементы управления и управление температурным режимом. Приложения включают снижение спроса, арбитраж, резервное питание и интеграцию возобновляемых источников энергии. Технические соображения при выборе включают срок службы, соотношение мощности к энергии, рабочую температуру и требования к интеграции. Экономический анализ показывает, что период окупаемости составляет от трех до семи лет в зависимости от применения. Клиенты могут запросить консультацию по системе хранения энергии в Injet HanCang.