Τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας χωρίζονται σε τέσσερις κύριους τύπους ανάλογα με την αρχιτεκτονική και τα σενάρια εφαρμογής τους: συμβολοσειρά, κεντρικά, κατανεμημένα και
αρθρωτό. Κάθε τύπος μεθόδου αποθήκευσης ενέργειας έχει τα δικά του χαρακτηριστικά και εφαρμόσιμα σενάρια.
1. Αποθήκευση ενέργειας χορδών
Χαρακτηριστικά:
Κάθε φωτοβολταϊκή μονάδα ή μικρή μπαταρία συνδέεται με τον δικό της μετατροπέα (μικρομετατροπέα) και στη συνέχεια αυτοί οι μετατροπείς συνδέονται παράλληλα στο δίκτυο.
Κατάλληλο για μικρά οικιακά ή επαγγελματικά ηλιακά συστήματα λόγω της υψηλής ευελιξίας και της εύκολης επέκτασης.
Παράδειγμα:
Μικρή συσκευή αποθήκευσης ενέργειας μπαταρίας λιθίου που χρησιμοποιείται στο σύστημα παραγωγής ηλιακής ενέργειας στον τελευταίο όροφο του σπιτιού.
Παράμετροι:
Εύρος ισχύος: συνήθως μερικά κιλοβάτ (kW) έως δεκάδες κιλοβάτ.
Ενεργειακή πυκνότητα: σχετικά χαμηλή, γιατί κάθε μετατροπέας απαιτεί συγκεκριμένο χώρο.
Απόδοση: υψηλή απόδοση λόγω μειωμένης απώλειας ισχύος στην πλευρά DC.
Επεκτασιμότητα: εύκολη προσθήκη νέων εξαρτημάτων ή συστοιχιών 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 μεγάλης κλίμακας εφαρμογές σταθμών παραγωγής ενέργειας, όπως αιολικά πάρκα ή μεγάλες επίγειες φωτοβολταϊκές μονάδες ηλεκτροπαραγωγής.
Παράδειγμα:
Σύστημα αποθήκευσης ενέργειας κατηγορίας Megawatt (MW) εξοπλισμένο με μεγάλους αιολικούς σταθμούς.
Παράμετροι:
Εύρος ισχύος: από εκατοντάδες κιλοβάτ (kW) έως αρκετά μεγαβάτ (MW) ή ακόμη υψηλότερα.
Ενεργειακή πυκνότητα: Υψηλή ενεργειακή πυκνότητα λόγω χρήσης μεγάλου εξοπλισμού.
Αποδοτικότητα: Μπορεί να υπάρχουν μεγαλύτερες απώλειες κατά το χειρισμό μεγάλων ρευμάτων.
Κόστος-αποτελεσματικότητα: Χαμηλότερο μοναδιαίο κόστος για έργα μεγάλης κλίμακας.
3. Κατανεμημένη αποθήκευση ενέργειας
Χαρακτηριστικά:
Διανείμετε πολλές μικρότερες μονάδες αποθήκευσης ενέργειας σε διαφορετικές τοποθεσίες, καθεμία από τις οποίες λειτουργεί ανεξάρτητα, αλλά μπορεί να δικτυωθεί και να συντονιστεί.
Είναι ευνοϊκό για τη βελτίωση της σταθερότητας του τοπικού δικτύου, τη βελτίωση της ποιότητας ισχύος και τη μείωση των απωλειών μετάδοσης.
Παράδειγμα:
Μικροδίκτυα εντός 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.
Ενεργειακή πυκνότητα: εξαρτάται από τη συγκεκριμένη τεχνολογία αποθήκευσης ενέργειας που χρησιμοποιείται, όπως μπαταρίες ιόντων λιθίου ή άλλες νέες μπαταρίες.
Ευελιξία: μπορεί να ανταποκριθεί γρήγορα στις αλλαγές της τοπικής ζήτησης και να ενισχύσει την ανθεκτικότητα του δικτύου.
Αξιοπιστία: ακόμα κι αν ένας μεμονωμένος κόμβος αποτύχει, άλλοι κόμβοι μπορούν να συνεχίσουν να λειτουργούν.
4. Αρθρωτή αποθήκευση ενέργειας
Χαρακτηριστικά:
Αποτελείται από πολλαπλές τυποποιημένες μονάδες αποθήκευσης ενέργειας, οι οποίες μπορούν να συνδυαστούν ευέλικτα σε διαφορετικές χωρητικότητες και διαμορφώσεις ανάλογα με τις ανάγκες.
Υποστήριξη plug-and-play, εύκολη εγκατάσταση, συντήρηση και αναβάθμιση.
Παράδειγμα:
Λύσεις αποθήκευσης ενέργειας σε εμπορευματοκιβώτια που χρησιμοποιούνται σε βιομηχανικά πάρκα ή κέντρα δεδομένων.
Παράμετροι:
Εύρος ισχύος: από δεκάδες κιλοβάτ (kW) έως περισσότερα από αρκετά μεγαβάτ (MW).
Τυποποιημένη σχεδίαση: καλή εναλλαξιμότητα και συμβατότητα μεταξύ των μονάδων.
Εύκολη επέκταση: η χωρητικότητα αποθήκευσης ενέργειας μπορεί εύκολα να επεκταθεί με την προσθήκη πρόσθετων μονάδων.
Εύκολη συντήρηση: εάν μια μονάδα αποτύχει, μπορεί να αντικατασταθεί απευθείας χωρίς να απενεργοποιηθεί ολόκληρο το σύστημα για επισκευή.
Τεχνικά χαρακτηριστικά
Διαστάσεις | Αποθήκευση ενέργειας χορδών | Κεντρική Αποθήκευση Ενέργειας | Κατανεμημένη Αποθήκευση Ενέργειας | Modular Αποθήκευση Ενέργειας |
Ισχύοντα σενάρια | Μικρό Σπίτι ή Επαγγελματικό Ηλιακό Σύστημα | Σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής μεγάλης κλίμακας (όπως αιολικά πάρκα, φωτοβολταϊκοί σταθμοί) | Μικροδίκτυα αστικής κοινότητας, τοπική βελτιστοποίηση ισχύος | Βιομηχανικά πάρκα, κέντρα δεδομένων και άλλα μέρη που απαιτούν ευέλικτη διαμόρφωση |
Εύρος ισχύος | Αρκετά κιλοβάτ (kW) έως δεκάδες κιλοβάτ | Από εκατοντάδες κιλοβάτ (kW) έως αρκετά μεγαβάτ (MW) και ακόμη υψηλότερα | Δεκάδες κιλοβάτ έως εκατοντάδες κιλοβάτ千瓦 | Μπορεί να επεκταθεί από δεκάδες κιλοβάτ σε αρκετά μεγαβάτ ή περισσότερα |
Ενεργειακή Πυκνότητα | Χαμηλότερο, γιατί κάθε μετατροπέας απαιτεί συγκεκριμένο χώρο | Υψηλό, χρησιμοποιώντας μεγάλο εξοπλισμό | Εξαρτάται από τη συγκεκριμένη τεχνολογία αποθήκευσης ενέργειας που χρησιμοποιείται | Τυποποιημένος σχεδιασμός, μέτρια ενεργειακή πυκνότητα |
Αποδοτικότητα | Υψηλό, μειώνοντας την απώλεια ισχύος από την πλευρά DC | Ενδέχεται να έχει μεγαλύτερες απώλειες όταν χειρίζεστε υψηλά ρεύματα | Αντιμετωπίστε γρήγορα τις αλλαγές της τοπικής ζήτησης και βελτιώστε την ευελιξία του δικτύου | Η απόδοση μιας μονάδας είναι σχετικά υψηλή και η συνολική απόδοση του συστήματος εξαρτάται από την ενοποίηση |
Επεκτασιμότητα | Εύκολη προσθήκη νέων εξαρτημάτων ή μπαταριών, κατάλληλα για σταδιακή κατασκευή | Η επέκταση είναι σχετικά πολύπλοκη και πρέπει να ληφθεί υπόψη ο περιορισμός της χωρητικότητας του κεντρικού μετατροπέα. | Ευέλικτο, μπορεί να λειτουργήσει ανεξάρτητα ή συλλογικά | Πολύ εύκολο να επεκταθεί, απλώς προσθέστε επιπλέον μονάδες |
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 της μονάδας μειώνεται με τις οικονομίες κλίμακας και η αρχική ανάπτυξη είναι ευέλικτη |
Συντήρηση | Εύκολη συντήρηση, μια μόνο βλάβη 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 τον χρόνο διακοπής λειτουργίας |
Αξιοπιστία | Υψηλό, ακόμα κι αν ένα εξάρτημα αποτύχει, τα άλλα μπορούν να λειτουργήσουν κανονικά | Εξαρτάται από τη σταθερότητα του κεντρικού μετατροπέα | Βελτίωση της σταθερότητας και της ανεξαρτησίας των τοπικών συστημάτων | Ο υψηλός, περιττός σχεδιασμός μεταξύ των μονάδων ενισχύει την αξιοπιστία του συστήματος |
Ώρα δημοσίευσης: Δεκ-18-2024