Τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας χωρίζονται σε τέσσερις κύριους τύπους ανάλογα με τα σενάρια αρχιτεκτονικής και εφαρμογής: String, Centrentized, Distributed και
αρθρωτό. Κάθε τύπος μέθοδος αποθήκευσης ενέργειας έχει τα δικά της χαρακτηριστικά και τα εφαρμοστέα σενάρια.
1. String Energy Storage
Χαρακτηριστικά:
Κάθε φωτοβολταϊκή μονάδα ή πακέτο μικρής μπαταρίας συνδέεται με τον δικό του μετατροπέα (microinverter) και στη συνέχεια αυτοί οι μετατροπείς συνδέονται με το πλέγμα παράλληλα.
Κατάλληλο για μικρά σπιτικά ή εμπορικά ηλιακά συστήματα λόγω της υψηλής ευελιξίας και της εύκολης επέκτασής του.
Παράδειγμα:
Μικρή συσκευή αποθήκευσης ενέργειας μπαταρίας λιθίου που χρησιμοποιείται στο σύστημα παραγωγής ηλιακής ενέργειας στο σπίτι.
Παράμετροι:
Εύρος ισχύος: Συνήθως μερικές κιλοβάτ (KW) σε δεκάδες κιλοβάτ.
Πυκνότητα ενέργειας: Σχετικά χαμηλή, επειδή κάθε μετατροπέας απαιτεί ένα ορισμένο χώρο.
Αποδοτικότητα: υψηλή απόδοση λόγω μειωμένης απώλειας ισχύος στην πλευρά DC.
Επιμελητικότητα: Εύκολη προσθήκη νέων εξαρτημάτων ή πακέτων μπαταριών, κατάλληλα για σταδιακή κατασκευή.
2. Κεντρική αποθήκευση ενέργειας
Χαρακτηριστικά:
Χρησιμοποιήστε έναν μεγάλο κεντρικό μετατροπέα για να διαχειριστείτε τη μετατροπή ισχύος ολόκληρου του συστήματος.
Πιο κατάλληλο για εφαρμογές μεγάλης κλίμακας σταθμών ηλεκτροπαραγωγής, όπως αιολικές εκμεταλλεύσεις ή μεγάλες φωτοβολταϊκές σταθμές ηλεκτροπαραγωγής.
Παράδειγμα:
Το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας Megawatt-Class (MW) εφοδιασμένο με μεγάλες αιολικές σταθμές.
Παράμετροι:
Εύρος ισχύος: Από εκατοντάδες κιλοβάτ (KW) έως αρκετές megawatts (MW) ή ακόμα υψηλότερα.
Πυκνότητα ενέργειας: υψηλή πυκνότητα ενέργειας λόγω της χρήσης μεγάλου εξοπλισμού.
Απόδοση: Μπορεί να υπάρχουν υψηλότερες απώλειες κατά τη διαχείριση μεγάλων ρευμάτων.
Κόστος-αποτελεσματικότητα: χαμηλότερο κόστος μονάδας για έργα μεγάλης κλίμακας.
3. Κατανεμημένη αποθήκευση ενέργειας
Χαρακτηριστικά:
Διανείμει πολλαπλές μικρότερες μονάδες αποθήκευσης ενέργειας σε διαφορετικές τοποθεσίες, κάθε μία από τις οποίες εργάζεται ανεξάρτητα, αλλά μπορεί να δικτυωθεί και να συντονιστεί.
Είναι ευνοϊκό για τη βελτίωση της σταθερότητας του τοπικού δικτύου, τη βελτίωση της ποιότητας της ισχύος και τη μείωση των απωλειών μετάδοσης.
Παράδειγμα:
Τα μικροδιακόπτες εντός των αστικών κοινοτήτων, που αποτελούνται από μικρές μονάδες αποθήκευσης ενέργειας σε πολλαπλά οικιστικά και εμπορικά κτίρια.
Παράμετροι:
Εύρος ισχύος: Από δεκάδες κιλοβάτ (KW) έως εκατοντάδες κιλοβάτ.
Πυκνότητα ενέργειας: Εξαρτάται από τη συγκεκριμένη τεχνολογία αποθήκευσης ενέργειας που χρησιμοποιείται, όπως μπαταρίες ιόντων λιθίου ή άλλες νέες μπαταρίες.
Ευελιξία: Μπορεί να ανταποκριθεί γρήγορα στις τοπικές αλλαγές ζήτησης και να ενισχύσει την ανθεκτικότητα του δικτύου.
Αξιοπιστία: Ακόμη και αν αποτύχει ένας μεμονωμένος κόμβος, άλλοι κόμβοι μπορούν να συνεχίσουν να λειτουργούν.
4. Αρθρωτή αποθήκευση ενέργειας
Χαρακτηριστικά:
Αποτελείται από πολλαπλές τυποποιημένες μονάδες αποθήκευσης ενέργειας, οι οποίες μπορούν να συνδυαστούν με ευέλικτα σε διαφορετικές δυνατότητες και διαμορφώσεις ανάλογα με τις ανάγκες.
Υποστήριξη plug-and-play, εύκολο στην εγκατάσταση, συντήρηση και αναβάθμιση.
Παράδειγμα:
Λύσεις αποθήκευσης ενέργειας που χρησιμοποιούνται σε βιομηχανικά πάρκα ή κέντρα δεδομένων.
Παράμετροι:
Εύρος ισχύος: Από δεκάδες κιλοβάτ (KW) σε περισσότερα από πολλά megawatts (MW).
Τυποποιημένος σχεδιασμός: Καλή εναλλαγή και συμβατότητα μεταξύ των ενοτήτων.
Εύκολο στην επέκταση: Η χωρητικότητα αποθήκευσης ενέργειας μπορεί εύκολα να επεκταθεί προσθέτοντας πρόσθετες ενότητες.
Εύκολη συντήρηση: Εάν αποτύχει μια μονάδα, μπορεί να αντικατασταθεί απευθείας χωρίς να κλείσει ολόκληρο το σύστημα επισκευής.
Τεχνικά χαρακτηριστικά
Διαστάσεις | String Energy Storage | Κεντρική αποθήκευση ενέργειας | Κατανεμημένη αποθήκευση ενέργειας | Αρθρωτή αποθήκευση ενέργειας |
Σενάρια | Μικρό σπίτι ή εμπορικό ηλιακό σύστημα | Μεγάλα εργοστάσια ηλεκτροπαραγωγής (όπως αιολικά πάρκα, φωτοβολταϊκές μονάδες παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας) | Microgrids αστικής κοινότητας, τοπική βελτιστοποίηση ισχύος | Βιομηχανικά πάρκα, κέντρα δεδομένων και άλλα μέρη που απαιτούν ευέλικτη διαμόρφωση |
Φάσμα ηλεκτρικής ενέργειας | Αρκετά κιλοβάτ (kW) σε δεκάδες κιλοβάτ | Από εκατοντάδες κιλοβάτ (kW) έως πολλά megawatts (MW) και ακόμη υψηλότερα | Δεκάδες κιλοβάτ σε εκατοντάδες κιλοβάτ 千瓦 | Μπορεί να επεκταθεί από δεκάδες κιλοβάτ σε αρκετά megawatts ή περισσότερα |
Ενεργειακή πυκνότητα | Χαμηλότερα, επειδή κάθε μετατροπέας απαιτεί ένα συγκεκριμένο χώρο | Υψηλή, χρησιμοποιώντας μεγάλο εξοπλισμό | Εξαρτάται από τη συγκεκριμένη τεχνολογία αποθήκευσης ενέργειας που χρησιμοποιείται | Τυποποιημένος σχεδιασμός, μέτρια ενεργειακή πυκνότητα |
Αποδοτικότητα | Υψηλή, μείωση της απώλειας της πλευρικής ισχύος DC | Μπορεί να έχει υψηλότερες απώλειες κατά το χειρισμό υψηλών ρευμάτων | Απαντήστε γρήγορα στις τοπικές αλλαγές ζήτησης και ενισχύστε την ευελιξία του δικτύου | Η αποτελεσματικότητα μιας ενιαίας μονάδας είναι σχετικά υψηλή και η συνολική απόδοση του συστήματος εξαρτάται από την ολοκλήρωση |
Επεκτασιμότητα | Εύκολη προσθήκη νέων εξαρτημάτων ή πακέτων μπαταριών, κατάλληλα για σταδιακή κατασκευή | Η επέκταση είναι σχετικά περίπλοκη και πρέπει να ληφθεί υπόψη ο περιορισμός της ικανότητας του κεντρικού μετατροπέα. | Ευέλικτο, μπορεί να λειτουργήσει ανεξάρτητα ή σε συνεργασία | Πολύ εύκολο να επεκταθεί, απλώς προσθέστε επιπλέον ενότητες |
Κόστος | Η αρχική επένδυση είναι υψηλή, αλλά το μακροπρόθεσμο λειτουργικό κόστος είναι χαμηλό | Χαμηλό κόστος μονάδας, κατάλληλο για έργα μεγάλης κλίμακας | Διαφοροποίηση της δομής του κόστους, ανάλογα με το εύρος και το βάθος της διανομής | Το κόστος των μονάδων μειώνεται με τις οικονομίες κλίμακας και η αρχική ανάπτυξη είναι ευέλικτη |
Συντήρηση | Εύκολη συντήρηση, μια ενιαία αποτυχία δεν θα επηρεάσει ολόκληρο το σύστημα | Η κεντρική διαχείριση απλοποιεί ορισμένες εργασίες συντήρησης, αλλά τα βασικά στοιχεία είναι σημαντικά | Η ευρεία διανομή αυξάνει τον φόρτο εργασίας της επιτόπιας συντήρησης | Ο αρθρωτός σχεδιασμός διευκολύνει την αντικατάσταση και την επισκευή, μειώνοντας το χρόνο διακοπής |
Αξιοπιστία | Υψηλή, ακόμη και αν ένα στοιχείο αποτύχει, οι άλλοι μπορούν ακόμα να λειτουργούν κανονικά | Εξαρτάται από τη σταθερότητα του κεντρικού μετατροπέα | Βελτίωσε τη σταθερότητα και την ανεξαρτησία των τοπικών συστημάτων | Ο υψηλός, περιττός σχεδιασμός μεταξύ των μονάδων ενισχύει την αξιοπιστία του συστήματος |
Χρόνος δημοσίευσης: Δεκέμβριος-18-2024