Stockage d'énergie à grande échelle - cinq voies techniques pour l'intégration des systèmes

Cet article présente ensuite la division des systèmes de stockage d'énergie à grande échelle, les technologies de base, les voies d'intégration et les intégrateurs de systèmes de stockage d'énergie.

Classification des grands systèmes de stockage d'énergie

En fonction de la structure électrique, les systèmes de stockage d'énergie à grande échelle peuvent être divisés en plusieurs catégories :

Centralisé : Système de stockage d'énergie centralisé à basse tension et à haute puissance de type boost connecté au réseau. Plusieurs groupes de batteries sont connectés en parallèle au PCS. Le PCS vise une puissance et un rendement élevés. Actuellement, c'est la solution à 1500 V qui est promue.

Distribué : système de stockage d'énergie à basse tension et à faible puissance connecté au réseau, chaque groupe de batteries est relié à une unité PCS, et le PCS adopte une disposition distribuée à faible puissance.

Type de chaîne intelligente : Sur la base de l'architecture du système de stockage d'énergie distribué, des technologies innovantes telles que l'optimisation de l'énergie au niveau du module de batterie, le contrôle de l'énergie du groupe de batteries, la gestion intelligente numérique et la conception modulaire complète sont adoptées pour parvenir à une application plus efficace des systèmes de stockage d'énergie.

Système de stockage d'énergie haute tension en cascade de grande puissance : l'onduleur à groupe unique de la batterie est directement connecté au réseau électrique avec un niveau de tension supérieur à 6/10/35kv sans transformateur. La capacité d'une seule unité peut atteindre 5MW/10MWh.

Type décentralisé : L'utilisation d'un Convertisseur DC vers ACLe convertisseur DC/DC, également connu sous le nom d'onduleur, est essentiel dans le système de stockage par batterie. Plusieurs branches sont connectées en parallèle du côté CC et les groupes de batteries sont isolés en ajoutant des convertisseurs CC/CC aux sorties des groupes, qui sont regroupés et connectés au côté CC du PCS centralisé.

Le cœur de la technologie du stockage de l'énergie

L'itération de la technologie de stockage de l'énergie vise essentiellement à améliorer la sécurité, à réduire les coûts et à améliorer l'efficacité.

Sécurité
La sécurité des centrales à accumulation d'énergie est la question la plus préoccupante dans l'industrie. La cause du problème de sécurité de la centrale à accumulation d'énergie peut généralement être attribuée à l'emballement thermique de la batterie.

Les causes de l'emballement thermique comprennent les abus mécaniques, les abus électriques et les abus thermiques. Afin d'éviter les problèmes de sécurité, il est nécessaire de surveiller rigoureusement l'état de la batterie pour éviter l'apparition d'incitations à l'emballement thermique.

Haute efficacité
L'homogénéité des cellules est un facteur clé de l'efficacité du système. La cohérence de la batterie dépend de la qualité de la batterie, de la solution technologique de stockage de l'énergie et de l'environnement de travail de la batterie. Par conséquent, le choix d'une meilleures piles rechargeables est très important pour les centrales de stockage d'énergie.

La capacité utilisable du éléments de batterie connectées en série ne peuvent atteindre que la capacité du module de batterie le plus faible, de sorte que la capacité des autres batteries ne peut pas être pleinement utilisée. Dans le schéma de conception et d'exploitation de la centrale de stockage d'énergie, la cohérence de la batterie doit être améliorée autant que possible pour améliorer l'efficacité du système.

Faible coût
Le coût d'un système de stockage d'énergie est lié à l'investissement initial et à la durée de vie. Le vieillissement et le déclin des matériaux de la batterie, le système de charge et de décharge, la température de fonctionnement de la batterie et la consistance des monomères sont autant de facteurs qui affectent la durée de vie de la batterie.

Comparaison des voies technologiques d'intégration du stockage de l'énergie

Solution centralisée : 1500V au lieu de 1000V devient la tendance

Avec le développement des centrales éoliennes centralisées et du stockage de l'énergie, la haute tension continue est devenue la principale solution technique pour réduire les coûts et augmenter l'efficacité, et le système de stockage de l'énergie avec une tension continue allant jusqu'à 1500V est progressivement devenu une tendance.

La centrale électrique de même capacité nécessite moins d'équipements, et le coût des équipements tels que le système de batterie, le PCS, le BMS et les câbles est considérablement réduit.

Selon les estimations, par rapport aux solutions traditionnelles, le coût d'investissement initial du système de stockage d'énergie de 1500 V est réduit de plus de 10%.

Solution distribuée
La solution distribuée est également appelée connexion parallèle multi-branches du côté CA. En même temps, la précision du contrôle passe de plusieurs groupes de batteries à un seul groupe de batteries, et l'efficacité du contrôle est plus élevée.

En outre, grâce au contrôle décentralisé des groupes de batteries, l'étalonnage automatique de la batterie est possible. état de charge (SOC), ce qui réduit considérablement la charge de travail liée à l'exploitation et à la maintenance.

Solution intelligente pour les chaînes de télévision
Appliquer des technologies TIC avancées telles que l'IA et le BMS en nuage pour les scénarios de détection des courts-circuits internes, appliquer l'IA pour prédire l'état de la batterie, et adopter des stratégies de contrôle de la température intelligentes liées à des modèles multiples pour assurer un état de charge et de décharge optimal. En outre, l'optimiseur d'énergie est utilisé pour réaliser la gestion au niveau du module de la batterie.

Schéma en cascade à haute tension
Sans utiliser de transformateur, le système de stockage d'énergie en cascade à haute tension atteint une tension connectée au réseau de 6 à 35 kV. Il offre divers avantages, notamment une plus grande sécurité, une plus grande uniformité et une plus grande efficacité.

Le système n'utilise pas de cellules connectées en parallèle, ce qui rend la maintenance moins coûteuse et plus simple. Les batteries n'étant pas directement connectées, le contrôle de l'équilibre du SOC est amélioré.

La technologie fonctionne sans cellules/batteries parallèles, ce qui améliore l'économie d'exploitation du dispositif de stockage d'énergie. Le système ne nécessite pas de transformateur élévateur et l'efficacité du cycle du système sur site dépasse 90%.

Type décentralisé
La solution centralisée décentralisée est également appelée connexion parallèle multi-branches du côté CC. Sur la base de la solution centralisée traditionnelle, un convertisseur DC/DC est ajouté à la sortie du groupe de batteries pour isoler le groupe de batteries.

De cette manière, l'arc CC, le courant de circulation et la perte de capacité causés par la connexion parallèle CC sont évités, et la sécurité du système est grandement améliorée, ce qui permet d'améliorer l'efficacité du système. Cependant, comme le système doit passer par deux étapes d'inversion, il a un impact négatif sur l'efficacité du système.

Intégrateurs de systèmes de stockage d'énergie

En tant que maillon intermédiaire de la chaîne industrielle du stockage de l'énergie, les intégrateurs de systèmes de stockage de l'énergie sont responsables des fournisseurs d'équipements et des propriétaires de systèmes de stockage de l'énergie, ce qui est devenu l'objet de la plus grande attention dans l'industrie du stockage de l'énergie. Les paragraphes suivants présentent l'orientation future des intégrateurs de systèmes de stockage d'énergie.

Focus sur les applications numériques et personnalisées de la scène
En ce qui concerne l'avenir, la numérisation et les applications de scène personnalisées sont devenues le point de mire de l'industrie. Les capacités de données sont essentielles pour soutenir le développement de produits, les itérations technologiques et la compréhension des caractéristiques d'énergie et de puissance des systèmes de stockage d'énergie.

Les intégrateurs de systèmes devraient être en mesure de fournir des solutions personnalisées pour différents scénarios. Cela contribuera à promouvoir le développement de l'industrie du stockage de l'énergie, puis à formuler des produits qui répondent mieux aux besoins du marché et des clients.

Par exemple, certaines régions peuvent être confrontées à des conditions climatiques extrêmes. Lors de la conception des systèmes de stockage d'énergie dans ces régions, les intégrateurs doivent donc tenir compte d'exigences particulières telles que l'anticorrosion, l'imperméabilité et l'antigel.

Améliorer la sécurité et la durée de vie des centrales de stockage d'énergie
Dans le cadre d'une exploitation à long terme, la fiabilité des centrales à accumulation d'énergie est indissociable d'un service après-vente de qualité.

La résolution du problème de la variation des performances de la batterie est une responsabilité importante pour un bon intégrateur de système, car la différence de performance de la batterie dans différents environnements peut conduire à un revenu insatisfaisant de l'ensemble de la centrale électrique.

Les intégrateurs doivent donc optimiser les performances des batteries en fonction des différents environnements, améliorer la gestion du système, garantir la sécurité et augmenter la durée de vie.

Si elle n'est pas manipulée correctement, la batterie peut connaître des problèmes tels qu'une surchauffe et des risques potentiels pour la sécurité, ce qui affectera la durée de vie globale de la batterie.

À l'avenir, le secteur du stockage de l'énergie continuera à se développer, et les excellents intégrateurs de systèmes devraient prêter attention au marché et aux applications découlant des nouvelles demandes, et développer activement les technologies et les solutions correspondantes.

Alors que le marché continue de s'étendre, les intégrateurs de systèmes de stockage d'énergie doivent se concentrer sur l'innovation et l'amélioration continue pour s'adapter à l'évolution de l'environnement du marché.