الاختلافات بين تخزين الطاقة التجارية والصناعية وتخزين الطاقة على نطاق المرافق

يكتسب تخزين الطاقة شعبية باعتباره مكملاً هامًا لمصادر الطاقة المتجددة.من بين أنظمة تخزين الطاقة، يعد تخزين الطاقة التجارية والصناعية وتخزين الطاقة على نطاق المرافق حلين بارزين ظهرا في السنوات الأخيرة.ومع ذلك، لديهم سيناريوهات تطبيق مختلفة وميزات تقنية.ستوضح هذه المقالة الاختلافات بين هذين النوعين من أنظمة تخزين الطاقة من أبعاد متعددة.

تطبيقسيناريوهات التنفيذ

يتم تطبيق تخزين طاقة C&I بشكل أساسي على طاقة الإمداد الذاتي للمستخدمين التجاريين والصناعيين بما في ذلك المصانع والمباني ومراكز البيانات وما إلى ذلك. والغرض من ذلك هو تقليل تعريفة الكهرباء في الوادي الذروة للمستخدمين وتحسين موثوقية إمدادات الطاقة.

يتم تطبيق تخزين الطاقة على نطاق المرافق بشكل أساسي على جانب الشبكة.والغرض من ذلك هو تحقيق التوازن بين العرض والطلب على الطاقة، وتنظيم تردد الشبكة، وتحقيق تنظيم وادي الذروة.ويمكنه أيضًا توفير القدرة الاحتياطية وخدمات تنظيم الطاقة الأخرى.

Cالقدرة

تتراوح سعة تخزين طاقة C&I عمومًا بين عدة عشرات إلى مئات الكيلووات/ساعة، ويعتمد ذلك بشكل أساسي على حجم حمل المستخدم وطلب التعريفة.لا تتجاوز قدرة أنظمة C&I واسعة النطاق بشكل عام 10000 كيلووات في الساعة.

وتتراوح قدرة تخزين الطاقة على نطاق المرافق من عدة ميغاواط/ساعة إلى عدة مئات ميغاواط/ساعة، بما يتوافق مع نطاق الشبكة ومتطلباتها.بالنسبة لبعض المشاريع الكبيرة على مستوى الشبكة، يمكن أن تصل قدرة الموقع الواحد إلى مئات الميغاواط/ساعة.

مكونات النظام

·بطارية

يتطلب تخزين طاقة C&I وقت استجابة منخفضًا نسبيًا.مع الأخذ في الاعتبار التكاليف وعمر الدورة وزمن الاستجابة وعوامل أخرى بشكل شامل، يتم استخدام البطاريات ذات كثافة الطاقة كأولوية.يستخدم تخزين الطاقة على نطاق المرافق بطاريات تركز على كثافة الطاقة لتنظيم التردد.

في الواقع، تستخدم معظم عمليات تخزين الطاقة واسعة النطاق أيضًا البطاريات ذات كثافة الطاقة كأولوية.ولكن بما أنها تحتاج إلى توفير خدمات الطاقة الإضافية، فإن أنظمة البطاريات في محطات توليد الطاقة لتخزين الطاقة لديها متطلبات أعلى لدورة الحياة وزمن الاستجابة.تحتاج البطاريات المستخدمة لتنظيم التردد والنسخ الاحتياطي في حالات الطوارئ إلى تحديد بطاريات من نوع الطاقة.

· نظام إدارة البطارية (BMS)

يمكن لأنظمة تخزين الطاقة C&I الصغيرة والمتوسطة الحجم أن تزود حزمة البطارية بمجموعة متنوعة من وظائف الحماية، مثل الشحن الزائد، والإفراط في التفريغ، والتيار الزائد، والسخونة الزائدة، وانخفاض درجة الحرارة، وقصر الدائرة الكهربائية، والحد من التيار.يمكنه أيضًا معادلة جهد حزمة البطارية أثناء عملية الشحن، وتكوين المعلمات ومراقبة البيانات من خلال برنامج الخلفية، والتواصل مع أنواع مختلفة من أنظمة تحويل الطاقة، وتنفيذ إدارة ذكية لنظام تخزين الطاقة بالكامل.

يمكن لمحطة طاقة تخزين الطاقة إدارة البطاريات الفردية وحزم البطاريات وأكوام البطاريات بطريقة هرمية.بناءً على خصائصها، يمكن حساب وتحليل المعلمات المختلفة وحالات التشغيل للبطاريات لتحقيق التوازن والإنذار والإدارة الفعالة.وهذا يسمح لكل مجموعة من البطاريات بإنتاج نفس الناتج، مما يضمن أن يحقق النظام أفضل حالة تشغيل وأطول وقت استخدام.وهذا يوفر معلومات دقيقة وفعالة لإدارة البطارية.من خلال إدارة موازنة البطارية، يمكن تحسين كفاءة استخدام الطاقة للبطاريات بشكل كبير وتحسين خصائص الحمل.وفي الوقت نفسه، يمكن تعظيم عمر خدمة البطاريات لضمان الاستقرار والسلامة والموثوقية لنظام تخزين الطاقة.

· نظام التحكم في الطاقة (PCS)

تتميز المحولات المستخدمة في تخزين طاقة C&I بوظائف بسيطة نسبيًا، بشكل رئيسي تحويل الطاقة ثنائي الاتجاه، وأحجام أصغر، وأسهل في التكامل مع أنظمة البطاريات.يمكن توسيع السعة بمرونة حسب الحاجة.يمكن أن تتكيف العاكسات مع نطاق جهد عريض للغاية يتراوح بين 150 و750 فولت، وتلبية متطلبات التوصيل المتسلسل والمتوازي لبطاريات الرصاص الحمضية وبطاريات الليثيوم وبطاريات التدفق والبطاريات الأخرى، وتحقيق الشحن والتفريغ أحادي الاتجاه.يمكنهم أيضًا مطابقة أنواع مختلفة من العاكسات الكهروضوئية.

تتمتع المحولات المستخدمة في محطات توليد الطاقة بتخزين الطاقة بنطاقات جهد تيار مستمر أوسع، تصل إلى 1500 فولت لتشغيل الحمل الكامل.بالإضافة إلى وظيفة تحويل الطاقة الأساسية، فإنها تحتاج أيضًا إلى وظائف منسقة للشبكة، مثل تنظيم التردد الأساسي، والتوزيع السريع لأحمال شبكة المصدر، وما إلى ذلك. ولديها قدرة أقوى على التكيف مع الشبكة ويمكنها تحقيق استجابة سريعة للطاقة.

· نظام إدارة الطاقة (EMS)

لا تحتاج معظم أنظمة إدارة البيئة (EMS) لأنظمة تخزين الطاقة C&I إلى قبول إرسال الشبكة.وظائفها أساسية نسبيًا، وتحتاج فقط إلى إدارة الطاقة المحلية، وهي دعم إدارة موازنة البطارية، وضمان السلامة التشغيلية، ودعم الاستجابة السريعة بالميلي ثانية، وتحقيق الإدارة المتكاملة والتحكم المركزي لمعدات النظام الفرعي لتخزين الطاقة.

ومع ذلك، فإن تخزين الطاقة على نطاق المرافق مثل محطات توليد الطاقة لتخزين الطاقة التي تحتاج إلى قبول إرسال الشبكة لديها متطلبات أعلى لنظام الإدارة البيئية.بالإضافة إلى وظائف إدارة الطاقة الأساسية، فإنها تحتاج أيضًا إلى توفير واجهات توزيع الشبكة وقدرات إدارة الطاقة لأنظمة الشبكات الصغيرة.إنهم بحاجة إلى دعم بروتوكولات اتصال متعددة، ولديهم واجهات قياسية لإرسال الطاقة، وأن يكونوا قادرين على إجراء إدارة الطاقة ومراقبتها لسيناريوهات التطبيق مثل نقل الطاقة والشبكات الصغيرة وتنظيم تردد الطاقة، ودعم تكامل ومراقبة أنظمة متعددة مثل مصادر الطاقة والشبكات والأحمال وتخزين الطاقة.