Τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας χωρίζονται σε τέσσερις κύριους τύπους ανάλογα με την αρχιτεκτονική και τα σενάρια εφαρμογής τους: string, centralized, distributed και
Κάθε τύπος μεθόδου αποθήκευσης ενέργειας έχει τα δικά της χαρακτηριστικά και εφαρμόσιμα σενάρια.
1. Αποθήκευση ενέργειας σε συμβολοσειρές
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 εμπορικά ηλιακά συστήματα λόγω της υψηλής ευελιξίας και της εύκολης επέκτασης.
Παράδειγμα:
Μικρή συσκευή αποθήκευσης ενέργειας από μπαταρία λιθίου που χρησιμοποιείται σε σύστημα παραγωγής ηλιακής ενέργειας σε στέγη σπιτιού.
Παράμετροι:
Εύρος ισχύος: συνήθως από μερικά κιλοβάτ (kW) έως δεκάδες κιλοβάτ.
Ενεργειακή πυκνότητα: σχετικά χαμηλή, επειδή κάθε μετατροπέας απαιτεί συγκεκριμένο χώρο.
Απόδοση: υψηλή απόδοση λόγω μειωμένης απώλειας ισχύος στην πλευρά DC.
Επεκτασιμότητα: εύκολη προσθήκη νέων εξαρτημάτων ή μπαταριών, κατάλληλη για σταδιακή κατασκευή.
2. Κεντρική αποθήκευση ενέργειας
Χαρακτηριστικά:
Χρησιμοποιήστε έναν μεγάλο κεντρικό μετατροπέα για να διαχειριστείτε τη μετατροπή ισχύος ολόκληρου του συστήματος.
Καταλληλότερο για εφαρμογές σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας μεγάλης κλίμακας, όπως αιολικά πάρκα ή μεγάλους επίγειους φωτοβολταϊκούς σταθμούς παραγωγής ενέργειας.
Παράδειγμα:
Σύστημα αποθήκευσης ενέργειας κλάσης μεγαβάτ (MW) εξοπλισμένο με μεγάλους αιολικούς σταθμούς.
Παράμετροι:
Εύρος ισχύος: από εκατοντάδες κιλοβάτ (kW) έως αρκετά μεγαβάτ (MW) ή και υψηλότερα.
Ενεργειακή πυκνότητα: Υψηλή ενεργειακή πυκνότητα λόγω της χρήσης μεγάλου εξοπλισμού.
Αποδοτικότητα: Ενδέχεται να υπάρχουν μεγαλύτερες απώλειες κατά τον χειρισμό μεγάλων ρευμάτων.
Οικονομική αποδοτικότητα: Χαμηλότερο κόστος μονάδας για έργα μεγάλης κλίμακας.
3. Κατανεμημένη αποθήκευση ενέργειας
Χαρακτηριστικά:
Κατανείμετε πολλαπλές μικρότερες μονάδες αποθήκευσης ενέργειας σε διαφορετικές τοποθεσίες, καθεμία από τις οποίες λειτουργεί ανεξάρτητα αλλά μπορεί να δικτυωθεί και να συντονιστεί.
Συμβάλλει στη βελτίωση της σταθερότητας του τοπικού δικτύου, στη βελτίωση της ποιότητας της ενέργειας και στη μείωση των απωλειών μεταφοράς.
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 την 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 και αν ένας μόνο κόμβος παρουσιάσει βλάβη, οι 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).
Τυποποιημένος σχεδιασμός: καλή εναλλαξιμότητα και συμβατότητα μεταξύ των ενοτήτων.
Εύκολη επέκταση: η χωρητικότητα αποθήκευσης ενέργειας μπορεί εύκολα να επεκταθεί με την προσθήκη επιπλέον μονάδων.
Εύκολη συντήρηση: εάν μια μονάδα παρουσιάσει βλάβη, μπορεί να αντικατασταθεί απευθείας χωρίς να απενεργοποιηθεί ολόκληρο το σύστημα για επισκευή.
Τεχνικά χαρακτηριστικά
Διαστάσεις | Αποθήκευση ενέργειας σε συμβολοσειρά | Κεντρική Αποθήκευση Ενέργειας | Κατανεμημένη Αποθήκευση Ενέργειας | Αρθρωτή Αποθήκευση Ενέργειας |
Εφαρμόσιμα σενάρια | Μικρό οικιακό ή εμπορικό ηλιακό σύστημα | Μεγάλες μονάδες παραγωγής ενέργειας από επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας (όπως αιολικά πάρκα, φωτοβολταϊκά πάρκα) | Μικροδίκτυα αστικών κοινοτήτων, 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 | Μπορεί να επεκταθεί από δεκάδες κιλοβάτ σε αρκετά μεγαβάτ ή και περισσότερο |
Ενεργειακή πυκνότητα | Χαμηλότερο, επειδή κάθε μετατροπέας απαιτεί συγκεκριμένο χώρο | Υψηλή, χρησιμοποιώντας μεγάλο εξοπλισμό | Εξαρτάται από την συγκεκριμένη τεχνολογία αποθήκευσης ενέργειας που χρησιμοποιείται | Τυποποιημένος σχεδιασμός, μέτρια ενεργειακή πυκνότητα |
Αποδοτικότητα | Υψηλή, μειώνοντας την απώλεια ισχύος από την πλευρά του DC | Μπορεί να έχει μεγαλύτερες απώλειες κατά τον χειρισμό υψηλών ρευμάτων | Γρήγορη ανταπόκριση στις αλλαγές της τοπικής ζήτησης και ενίσχυση της ευελιξίας του δικτύου | Η απόδοση μιας μεμονωμένης μονάδας είναι σχετικά υψηλή και η συνολική απόδοση του συστήματος εξαρτάται από την ενσωμάτωση. |
Επεκτασιμότητα | Εύκολη προσθήκη νέων εξαρτημάτων ή μπαταριών, κατάλληλο για σταδιακή κατασκευή | Η επέκταση είναι σχετικά πολύπλοκη και πρέπει να λαμβάνεται υπόψη ο περιορισμός χωρητικότητας του κεντρικού μετατροπέα. | Ευέλικτο, μπορεί να εργαστεί ανεξάρτητα ή σε συνεργασία | Πολύ εύκολο στην επέκταση, 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 κόστους, ανάλογα με το εύρος και το βάθος της διανομής | Το κόστος των μονάδων μειώνεται με 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 | Υψηλή, ακόμη και αν ένα εξάρτημα παρουσιάσει βλάβη, τα άλλα μπορούν να λειτουργούν κανονικά | Εξαρτάται από τη σταθερότητα του κεντρικού μετατροπέα | Βελτιωμένη σταθερότητα και ανεξαρτησία των τοπικών συστημάτων | Ο υψηλός, πλεονάζων σχεδιασμός μεταξύ των μονάδων ενισχύει την αξιοπιστία του συστήματος |
Ώρα δημοσίευσης: 18 Δεκεμβρίου 2024