Die Schlüsselkomponenten kommerzieller Energiespeichersysteme für C&I

Einführung

Kamada Power ist eine führende Hersteller kommerzieller Energiespeichersysteme und Unternehmen für kommerzielle Energiespeicherung. Bei kommerziellen Energiespeichersystemen bestimmen die Auswahl und das Design der Kernkomponenten direkt die Leistung, Zuverlässigkeit und wirtschaftliche Tragfähigkeit des Systems. Diese kritischen Komponenten sind entscheidend für die Gewährleistung der Energiesicherheit, die Verbesserung der Energieeffizienz und die Senkung der Energiekosten. Von der Energiespeicherkapazität der Batteriepacks bis hin zur Umgebungssteuerung von HVAC-Systemen und von der Sicherheit von Schutz- und Leistungsschaltern bis hin zum intelligenten Management von Überwachungs- und Kommunikationssystemen spielt jede Komponente eine unverzichtbare Rolle bei der Gewährleistung des effizienten Betriebs von Energiespeichersystemen.

diesem Artikel werden wir uns mit den Kernkomponenten von kommerzielle Energiespeichersysteme und gewerbliche Batteriespeichersysteme, ihre Funktionen und Anwendungen. Anhand detaillierter Analysen und praktischer Fallstudien wollen wir den Lesern helfen, die Funktionsweise dieser Schlüsseltechnologien in verschiedenen Szenarien zu verstehen und die für ihre Bedürfnisse am besten geeignete Energiespeicherlösung auszuwählen. Ob es um die Bewältigung von Herausforderungen im Zusammenhang mit einer instabilen Energieversorgung oder um die Optimierung der Effizienz der Energienutzung geht, dieser Artikel bietet praktische Anleitungen und fundiertes Fachwissen.

1. PCS (Power Conversion System)

Der Energieumwandlungssystem (PCS) ist eine der Kernkomponenten von kommerzielle Energiespeicherung Systeme, die für die Steuerung der Lade- und Entladevorgänge von Batteriesätzen sowie für die Umwandlung zwischen Wechsel- und Gleichstrom zuständig sind. Es besteht hauptsächlich aus Leistungsmodulen, Steuermodulen, Schutzmodulen und Überwachungsmodulen.

Funktionen und Rollen

1. AC/DC-Umwandlung
   • Funktion: Wandelt in Batterien gespeicherten Gleichstrom in Wechselstrom für Verbraucher um; kann auch Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln, um Batterien zu laden.
   • Beispiel: In einer Fabrik kann der von Photovoltaikanlagen tagsüber erzeugte Gleichstrom über PCS in Wechselstrom umgewandelt und direkt in die Fabrik geliefert werden. Nachts oder wenn kein Sonnenlicht vorhanden ist, kann PCS den aus dem Netz bezogenen Wechselstrom in Gleichstrom umwandeln, um Energiespeicherbatterien zu laden.
2. Leistungsabgleich
   • Funktion: Durch die Anpassung der Ausgangsleistung werden Leistungsschwankungen im Netz ausgeglichen, um die Stabilität des Stromnetzes zu erhalten.
   • Beispiel: In einem Geschäftsgebäude kann PCS bei einem plötzlichen Anstieg des Strombedarfs schnell Energie aus Batterien freisetzen, um die Stromlasten auszugleichen und eine Überlastung des Netzes zu verhindern.
3. Schutzfunktion
   • Funktion: Echtzeitüberwachung von Akkuparametern wie Spannung, Strom und Temperatur, um Überladung, Überentladung und Überhitzung zu verhindern und einen sicheren Systembetrieb zu gewährleisten.
   • Beispiel: In einem Rechenzentrum kann PCS hohe Batterietemperaturen erkennen und die Lade- und Entladeraten sofort anpassen, um Batterieschäden und Brandgefahren zu vermeiden.
4. Integriertes Aufladen und Entladen
   • Funktion: In Verbindung mit BMS-Systemen wählt es Lade- und Entladestrategien auf der Grundlage der Eigenschaften des Energiespeicherelements (z. B. Laden/Entladen mit konstantem Strom, Laden/Entladen mit konstanter Leistung, automatisches Laden/Entladen).
5. Netzgebundener und netzunabhängiger Betrieb
   • Funktion: Netzgebundener Betrieb: Bietet Funktionen zur automatischen oder geregelten Blindleistungskompensation, Niederspannungsübergangsfunktion. Netzunabhängiger Betrieb: Unabhängige Stromversorgung, Spannung und Frequenz können für die maschinenparallele Kombinationsstromversorgung eingestellt werden, automatische Stromverteilung zwischen mehreren Maschinen.
6. Kommunikation Funktion
   • Funktion: Ausgestattet mit Ethernet-, CAN- und RS485-Schnittstellen, die mit offenen Kommunikationsprotokollen kompatibel sind und den Informationsaustausch mit BMS und anderen Systemen erleichtern.

Anwendungsszenarien

• Photovoltaische Energiespeichersysteme: Tagsüber erzeugen die Solarmodule Strom, der von PCS in Wechselstrom für den privaten oder gewerblichen Gebrauch umgewandelt wird. Überschüssiger Strom wird in Batterien gespeichert und nachts wieder in Wechselstrom umgewandelt.
• Netzfrequenzregelung: Bei Schwankungen der Netzfrequenz liefert oder absorbiert PCS schnell Strom, um die Netzfrequenz zu stabilisieren. Wenn zum Beispiel die Netzfrequenz sinkt, kann PCS schnell entladen, um die Netzenergie zu ergänzen und die Frequenzstabilität aufrechtzuerhalten.
• Notstromversorgung: Bei Netzausfällen setzt PCS gespeicherte Energie frei, um den kontinuierlichen Betrieb kritischer Geräte zu gewährleisten. In Krankenhäusern oder Rechenzentren zum Beispiel sorgt PCS für eine unterbrechungsfreie Stromversorgung und damit für einen unterbrechungsfreien Betrieb der Geräte.

Technische Daten

• Wirkungsgrad der Umwandlung: Der PCS-Wirkungsgrad liegt normalerweise über 95%. Ein höherer Wirkungsgrad bedeutet weniger Energieverlust.
• Nennleistung: Je nach Anwendungsszenario reicht die Leistung der PCS von einigen Kilowatt bis zu mehreren Megawatt. Beispielsweise können kleine Energiespeichersysteme für Privathaushalte 5 kW PCS verwenden, während große kommerzielle und industrielle Systeme PCS mit einer Leistung von über 1 MW erfordern können.
• Reaktionszeit: Je kürzer die Reaktionszeit des PCS ist, desto schneller kann es auf schwankenden Strombedarf reagieren. In der Regel liegen die PCS-Reaktionszeiten im Millisekundenbereich und ermöglichen eine schnelle Reaktion auf Änderungen der Stromlast.

2. BMS (Batterie-Management-System)

Der Batterie-Management-System (BMS) ist ein elektronisches Gerät zur Überwachung und Verwaltung von Batteriesätzen, das deren Sicherheit und Leistung durch Echtzeitüberwachung und -steuerung von Spannung, Strom, Temperatur und Zustandsparametern gewährleistet.

Funktionen und Rollen

1. Überwachungsfunktion
   • Funktion: Echtzeit-Überwachung von Akkuparametern wie Spannung, Strom und Temperatur zur Vermeidung von Überladung, Überentladung, Überhitzung und Kurzschlüssen.
   • Beispiel: In einem Elektrofahrzeug kann das BMS anormale Temperaturen in einer Batteriezelle erkennen und die Lade- und Entladestrategien umgehend anpassen, um eine Überhitzung der Batterie und Brandgefahr zu vermeiden.
2. Schutzfunktion
   • Funktion: Wenn abnormale Bedingungen erkannt werden, kann das BMS Stromkreise abschalten, um Batterieschäden oder Sicherheitsunfälle zu vermeiden.
   • Beispiel: Wenn die Batteriespannung in einem Heimspeichersystem zu hoch ist, stoppt das BMS sofort den Ladevorgang, um die Batterie vor Überladung zu schützen.
3. Ausgleichende Funktion
   • Funktion: Gleicht die Ladung und Entladung der einzelnen Batterien innerhalb des Akkupacks aus, um große Spannungsunterschiede zwischen den einzelnen Batterien zu vermeiden und so die Lebensdauer und Effizienz des Akkupacks zu verlängern.
   • Beispiel: In einer großen Energiespeicherstation sorgt das BMS durch eine ausgewogene Ladung für optimale Bedingungen für jede Batteriezelle und verbessert so die Gesamtlebensdauer und Effizienz des Batteriesatzes.
4. Berechnung des Ladungszustands (SOC)
   • Funktion: Präzise Schätzung der verbleibenden Ladung (SOC) der Batterie, Bereitstellung von Echtzeit-Statusinformationen der Batterie für Benutzer und Systemmanagement.
   • Beispiel: In einem intelligenten Heimsystem können die Nutzer die verbleibende Batteriekapazität über eine mobile Anwendung überprüfen und ihren Stromverbrauch entsprechend planen.

Anwendungsszenarien

• Elektrisch betriebene Fahrzeuge: Das BMS überwacht den Batteriestatus in Echtzeit, verhindert Überladung und Überentladung, verbessert die Lebensdauer der Batterie und gewährleistet die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Fahrzeuge.
• Heim-Energiespeichersysteme: Durch die BMS-Überwachung wird der sichere Betrieb der Energiespeicherbatterien gewährleistet und die Sicherheit und Stabilität der Stromnutzung zu Hause verbessert.
• Industrielle Energiespeicherung: Das BMS überwacht mehrere Batteriesätze in großen Energiespeichersystemen, um einen effizienten und sicheren Betrieb zu gewährleisten. In einer Fabrik kann das BMS beispielsweise eine Leistungsverschlechterung eines Batteriesatzes erkennen und das Wartungspersonal umgehend zur Überprüfung und zum Austausch alarmieren.

Technische Daten

• Genauigkeit: Die Überwachungs- und Regelungsgenauigkeit des BMS wirkt sich direkt auf die Leistung und Lebensdauer der Batterie aus und erfordert in der Regel eine Spannungsgenauigkeit von ±0,01 V und eine Stromgenauigkeit von ±1%.
• Reaktionszeit: Das BMS muss schnell reagieren, in der Regel innerhalb von Millisekunden, um Anomalien der Batterie unverzüglich zu beheben.
• Verlässlichkeit: Als zentrale Verwaltungseinheit von Energiespeichersystemen ist die Zuverlässigkeit des BMS von entscheidender Bedeutung und erfordert einen stabilen Betrieb in verschiedenen Arbeitsumgebungen. Selbst bei extremen Temperaturen oder hoher Luftfeuchtigkeit sorgt das BMS für einen stabilen Betrieb und garantiert so die Sicherheit und Stabilität des Batteriesystems.

3. EMS (Energiemanagementsystem)

Der Energiemanagementsystem (EMS) ist das "Gehirn" von kommerzielle EnergiespeichersystemeDas EMS ist für die Gesamtsteuerung und -optimierung verantwortlich und gewährleistet einen effizienten und stabilen Systembetrieb. EMS koordiniert den Betrieb der verschiedenen Teilsysteme durch Datenerfassung, Analyse und Entscheidungsfindung, um die Energienutzung zu optimieren.

Funktionen und Rollen

1. Strategie der Kontrolle
   • Funktion: EMS formuliert und implementiert Kontrollstrategien für Energiespeichersysteme, einschließlich Lade- und Entlademanagement, Energiedispatching und Leistungsoptimierung.
   • Beispiel: In einem intelligenten Stromnetz optimiert EMS die Lade- und Entladepläne von Energiespeichersystemen auf der Grundlage der Netzlastanforderungen und Strompreisschwankungen und senkt so die Stromkosten.
2. Statusüberwachung
   • Funktion: Echtzeitüberwachung des Betriebszustands von Energiespeichersystemen, Erfassung von Daten über Batterien, PCS und andere Teilsysteme zur Analyse und Diagnose.
   • Beispiel: In einem Mikronetzsystem überwacht das EMS den Betriebszustand aller Energieanlagen und erkennt Fehler sofort, um sie zu warten und anzupassen.
3. Störungsmanagement
   • Funktion: Erkennt Fehler und abnormale Bedingungen während des Systembetriebs und ergreift umgehend Schutzmaßnahmen, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit des Systems zu gewährleisten.
   • Beispiel: Wenn das EMS in einem groß angelegten Energiespeicherprojekt einen Fehler in einem PCS feststellt, kann es sofort auf ein Backup-PCS umschalten, um einen kontinuierlichen Systembetrieb zu gewährleisten.
4. Optimierung und Terminplanung
   • Funktion: Optimiert die Lade- und Entladepläne von Energiespeichersystemen auf der Grundlage von Lastanforderungen, Energiepreisen und Umweltfaktoren und verbessert so die wirtschaftliche Effizienz und den Nutzen des Systems.
   • Beispiel: In einem Gewerbegebiet plant EMS die Energiespeichersysteme auf intelligente Weise auf der Grundlage von Strompreisschwankungen und Energiebedarf, wodurch die Stromkosten gesenkt und die Effizienz der Energienutzung verbessert werden.

Anwendungsszenarien

• Intelligentes Stromnetz: Das EMS koordiniert Energiespeichersysteme, erneuerbare Energiequellen und Lasten innerhalb des Netzes und optimiert so die Effizienz der Energienutzung und die Netzstabilität.
• Microgrids: In Mikronetzsystemen koordiniert das EMS verschiedene Energiequellen und Lasten und verbessert so die Zuverlässigkeit und Stabilität des Systems.
• Industrieparks: EMS optimiert den Betrieb von Energiespeichersystemen, senkt die Energiekosten und verbessert die Effizienz der Energienutzung.

Technische Daten

• Verarbeitungskapazität: EMS muss über starke Datenverarbeitungs- und -analysefähigkeiten verfügen und in der Lage sein, große Datenmengen zu verarbeiten und Echtzeitanalysen durchzuführen.
• Kommunikationsschnittstelle: Das UMS muss verschiedene Kommunikationsschnittstellen und -protokolle unterstützen, die den Datenaustausch mit anderen Systemen und Geräten ermöglichen.
• Verlässlichkeit: Als zentrale Verwaltungseinheit von Energiespeichersystemen ist die Zuverlässigkeit des EMS von entscheidender Bedeutung und erfordert einen stabilen Betrieb in verschiedenen Arbeitsumgebungen.

4. Akku-Pack

Der Akkupaket ist der zentrale Energiespeicher in gewerbliche BatteriespeichersystemeDer Akku besteht aus mehreren Batteriezellen, die für die Speicherung elektrischer Energie zuständig sind. Die Auswahl und das Design des Akkupacks wirken sich direkt auf die Kapazität, Lebensdauer und Leistung des Systems aus. Allgemein gewerbliche und industrielle Energiespeichersysteme Kapazitäten sind 100kwh-Akku und 200kwh-Batterie.

Funktionen und Rollen

1. Energiespeicherung
   • Funktion: Speichert Energie in Schwachlastzeiten für die Nutzung in Spitzenlastzeiten und sorgt so für eine stabile und zuverlässige Energieversorgung.
   • Beispiel: In einem Geschäftsgebäude speichert der Batteriesatz den Strom während der Schwachlastzeiten und liefert ihn während der Spitzenlastzeiten, wodurch die Stromkosten gesenkt werden.
2. Stromversorgung
   • Funktion: Stellt die Stromversorgung bei Netzausfällen oder Stromknappheit sicher und gewährleistet so den kontinuierlichen Betrieb kritischer Geräte.
   • Beispiel: In einem Rechenzentrum sorgt das Akkupaket für die Notstromversorgung bei Netzausfällen und gewährleistet den unterbrechungsfreien Betrieb kritischer Geräte.
3. Lastausgleich
   • Funktion: Gleicht die Stromlasten aus, indem es bei Spitzenbedarf Energie abgibt und bei geringem Bedarf Energie aufnimmt und so die Netzstabilität verbessert.
   • Beispiel: In einem intelligenten Stromnetz gibt der Batteriesatz bei Bedarfsspitzen Energie ab, um die Stromlast auszugleichen und die Netzstabilität aufrechtzuerhalten.
4. Reservestrom
   • Funktion: Bietet Notstromversorgung in Notfällen, um den kontinuierlichen Betrieb kritischer Geräte zu gewährleisten.
   • Beispiel: In Krankenhäusern oder Rechenzentren sorgt das Batteriepaket für eine Notstromversorgung bei Netzausfällen und gewährleistet den unterbrechungsfreien Betrieb kritischer Geräte.

Anwendungsszenarien

• Energiespeicherung zu Hause: Die Batterien speichern die tagsüber von den Solarzellen erzeugte Energie für die Nutzung in der Nacht, wodurch die Abhängigkeit vom Stromnetz verringert und Stromkosten gespart werden.
• Kommerzielle Gebäude: Batteriepacks speichern Energie in Schwachlastzeiten, um sie in Spitzenlastzeiten zu nutzen, was die Stromkosten senkt und die Energieeffizienz verbessert.
• Industrielle Energiespeicherung: Großbatterien speichern Energie in Schwachlastzeiten, um sie in Spitzenlastzeiten zu nutzen. Sie sorgen für eine stabile und zuverlässige Energieversorgung und verbessern die Netzstabilität.

Technische Daten

• Die Energiedichte: Eine höhere Energiedichte bedeutet mehr Energiespeicherkapazität in einem kleineren Volumen. So können beispielsweise Lithium-Ionen-Batterien mit hoher Energiedichte längere Nutzungszeiten und eine höhere Leistungsabgabe bieten.
• Zyklus Leben: Die Lebensdauer von Akkus ist für Energiespeichersysteme von entscheidender Bedeutung. Eine längere Zyklenlebensdauer bedeutet eine stabilere und zuverlässigere Energieversorgung im Laufe der Zeit. Qualitativ hochwertige Lithium-Ionen-Batterien beispielsweise haben in der Regel eine Lebensdauer von mehr als 2000 Zyklen und gewährleisten eine langfristig stabile Energieversorgung.
• Sicherheit: Akkupacks müssen Sicherheit und Zuverlässigkeit gewährleisten, was hochwertige Materialien und strenge Herstellungsverfahren erfordert. So gewährleisten beispielsweise Akkupacks mit Sicherheitsschutzmaßnahmen wie Überladungs- und Überentladungsschutz, Temperaturkontrolle und Brandschutz einen sicheren und zuverlässigen Betrieb.

5. HLK-System

Der HVAC-System (Heizung, Lüftung und Klimatisierung) ist für die Aufrechterhaltung einer optimalen Betriebsumgebung für Energiespeichersysteme unerlässlich. Sie sorgt dafür, dass die Temperatur, die Luftfeuchtigkeit und die Luftqualität innerhalb des Systems auf einem optimalen Niveau gehalten werden, um einen effizienten und zuverlässigen Betrieb der Energiespeichersysteme zu gewährleisten.

Funktionen und Rollen

1. Temperaturkontrolle
   • Funktion: Hält die Temperatur von Energiespeichersystemen im optimalen Betriebsbereich und verhindert Überhitzung oder Unterkühlung.
   • Beispiel: In einer großen Energiespeicherstation hält das HVAC-System die Temperatur der Batteriepakete im optimalen Bereich und verhindert so Leistungseinbußen durch extreme Temperaturen.
2. Kontrolle der Luftfeuchtigkeit
   • Funktion: Kontrolliert die Luftfeuchtigkeit in Energiespeichersystemen, um Kondensation und Korrosion zu verhindern.
   • Beispiel: In einer Energiespeicherstation an der Küste steuert das HVAC-System die Luftfeuchtigkeit und verhindert so die Korrosion von Batteriepacks und elektronischen Komponenten.
3. Kontrolle der Luftqualität
   • Funktion: Hält die Luft in Energiespeichersystemen sauber und verhindert, dass Staub und Verunreinigungen die Leistung der Komponenten beeinträchtigen.
   • Beispiel: In einer Wüsten-Energiespeicherstation sorgt das HVAC-System für saubere Luft innerhalb des Systems und verhindert, dass Staub die Leistung der Batteriepacks und der elektronischen Komponenten beeinträchtigt.
4. Belüftung
   • Funktion: Sorgt für eine gute Belüftung der Energiespeichersysteme, leitet Wärme ab und verhindert Überhitzung.
   • Beispiel: In einem Energiespeicher auf engem Raum sorgt das HVAC-System für eine angemessene Belüftung, führt die von den Akkus erzeugte Wärme ab und verhindert eine Überhitzung.

Anwendungsszenarien

• Groß angelegte Energiespeicherkraftwerke: HVAC-Systeme sorgen für eine optimale Betriebsumgebung für Akkus und andere Komponenten und gewährleisten einen effizienten und zuverlässigen Betrieb.
• Energiespeicherkraftwerke an der Küste: HVAC-Systeme kontrollieren die Luftfeuchtigkeit und verhindern so die Korrosion von Akkus und elektronischen Komponenten.
• Energiespeicherkraftwerke in der Wüste: HVAC-Systeme sorgen für saubere Luft und gute Belüftung und verhindern Staub und Überhitzung.

Technische Daten

• Temperaturbereich: HLK-Systeme müssen die Temperatur im optimalen Bereich für Energiespeichersysteme halten, in der Regel zwischen 20°C und 30°C.
• Luftfeuchtigkeitsbereich: HLK-Systeme müssen die Luftfeuchtigkeit innerhalb des für Energiespeichersysteme optimalen Bereichs regeln, der normalerweise zwischen 30% und 70% relativer Luftfeuchtigkeit liegt.
• Luftqualität: HLK-Systeme müssen die Luft in den Energiespeichersystemen sauber halten und verhindern, dass Staub und Verunreinigungen die Leistung der Komponenten beeinträchtigen.
• Belüftungsrate: HVAC-Systeme müssen für eine angemessene Belüftung der Energiespeichersysteme sorgen, die Wärme abführen und eine Überhitzung verhindern.

6. Schutz und Leistungsschalter

Schutz- und Leitungsschutzschalter sind für die Sicherheit und Zuverlässigkeit von Energiespeichersystemen von entscheidender Bedeutung. Sie bieten Schutz vor Überstrom, Kurzschluss und anderen elektrischen Fehlern, verhindern die Beschädigung von Komponenten und gewährleisten den sicheren Betrieb von Energiespeichersystemen.

Funktionen und Rollen

1. Überstromschutz
   • Funktion: Schützt Energiespeichersysteme vor Schäden durch Überstrom, verhindert Überhitzung und Brandgefahr.
   • Beispiel: In einem kommerziellen Energiespeichersystem verhindern Überstromschutzvorrichtungen die Beschädigung von Batteriesätzen und anderen Komponenten durch zu hohen Strom.
2. Kurzschlussschutz
   • Funktion: Schützt Energiespeichersysteme vor Schäden durch Kurzschlüsse, verhindert Brandgefahren und gewährleistet den sicheren Betrieb der Komponenten.
   • Beispiel: In einem Heim-Energiespeichersystem verhindern Kurzschlussschutzvorrichtungen die Beschädigung von Batteriepacks und anderen Komponenten durch Kurzschlüsse.
3. Überspannungsschutz
   • Funktion: Schützt Energiespeichersysteme vor Schäden durch Überspannungen, verhindert die Beschädigung von Komponenten und gewährleistet den sicheren Betrieb der Systeme.
   • Beispiel: In einem industriellen Energiespeichersystem verhindern Überspannungsschutzgeräte die Beschädigung von Batteriesätzen und anderen Komponenten durch Überspannungen.
4. Erdschlussschutz
   • Funktion: Schützt Energiespeichersysteme vor Schäden durch Erdschlüsse, verhindert Brandgefahren und gewährleistet den sicheren Betrieb der Komponenten.
   • Beispiel: In einem großen Energiespeichersystem verhindern Erdschlussschutzvorrichtungen die Beschädigung von Batteriesätzen und anderen Komponenten durch Erdschlüsse.

Anwendungsszenarien

• Energiespeicherung zu Hause: Schutz- und Trennschalter gewährleisten den sicheren Betrieb von Energiespeichersystemen für den Hausgebrauch und verhindern die Beschädigung von Akkus und anderen Komponenten durch elektrische Fehler.
• Kommerzielle Gebäude: Schutz- und Stromkreisunterbrecher gewährleisten den sicheren Betrieb kommerzieller Energiespeichersysteme und verhindern die Beschädigung von Batteriepacks und anderen Komponenten durch elektrische Fehler.
• Industrielle Energiespeicherung: Schutz- und Trennschalter gewährleisten den sicheren Betrieb industrieller Energiespeichersysteme, indem sie Schäden an Batteriepacks und anderen Komponenten durch elektrische Fehler verhindern.

Technische Daten

• Aktuelle Bewertung: Schutz- und Trennschalter müssen die für das Energiespeichersystem geeignete Stromstärke aufweisen, um einen angemessenen Schutz gegen Überstrom und Kurzschluss zu gewährleisten.
• Nennspannung: Schutz- und Trennschalter müssen für das Energiespeichersystem geeignet sein, um einen angemessenen Schutz gegen Überspannungen und Erdschlüsse zu gewährleisten.
• Reaktionszeit: Schutz- und Trennschalter müssen eine schnelle Reaktionszeit haben, um einen schnellen Schutz vor elektrischen Fehlern zu gewährleisten und Schäden an Komponenten zu verhindern.
• Verlässlichkeit: Schutz- und Stromkreisunterbrecher müssen äußerst zuverlässig sein, um den sicheren Betrieb von Energiespeichersystemen in verschiedenen Arbeitsumgebungen zu gewährleisten.

7. Überwachungs- und Kommunikationssystem

Der Überwachungs- und Kommunikationssystem ist entscheidend für den effizienten und zuverlässigen Betrieb von Energiespeichersystemen. Sie ermöglicht die Echtzeitüberwachung des Systemstatus, die Datenerfassung, -analyse und -kommunikation und damit die intelligente Verwaltung und Steuerung von Energiespeichersystemen.

Funktionen und Rollen

1. Überwachung in Echtzeit
   • Funktion: Ermöglicht die Überwachung des Systemstatus in Echtzeit, einschließlich der Parameter des Akkupacks, des PCS-Status und der Umgebungsbedingungen.
   • Beispiel: In einer großen Energiespeicherstation liefert das Überwachungssystem Echtzeitdaten zu den Parametern des Batteriesatzes und ermöglicht so eine schnelle Erkennung von Anomalien und Anpassungen.
2. Datenerhebung und -analyse
   • Funktion: Erfasst und analysiert Daten von Energiespeichersystemen und liefert wertvolle Erkenntnisse für die Systemoptimierung und -wartung.
   • Beispiel: In einem intelligenten Stromnetz sammelt das Überwachungssystem Daten über das Energieverbrauchsverhalten und ermöglicht so eine intelligente Verwaltung und Optimierung der Energiespeichersysteme.
3. Kommunikation
   • Funktion: Ermöglicht die Kommunikation zwischen Energiespeichersystemen und anderen Systemen und erleichtert den Datenaustausch und die intelligente Verwaltung.
   • Beispiel: In einem Mikronetzsystem ermöglicht das Kommunikationssystem den Datenaustausch zwischen Energiespeichersystemen, erneuerbaren Energiequellen und Lasten und optimiert so den Systembetrieb.

4. Alarme und Benachrichtigungen
   • Funktion: Bietet Alarme und Benachrichtigungen im Falle von Systemanomalien und ermöglicht so die sofortige Erkennung und Lösung von Problemen.
   • Beispiel: In einem kommerziellen Energiespeichersystem liefert das Überwachungssystem Alarme und Benachrichtigungen im Falle von Anomalien des Batteriesatzes und ermöglicht so eine rasche Lösung des Problems.

Anwendungsszenarien

• Groß angelegte Energiespeicherkraftwerke: Überwachungs- und Kommunikationssysteme ermöglichen die Überwachung, Datenerfassung, Analyse und Kommunikation in Echtzeit und gewährleisten so einen effizienten und zuverlässigen Betrieb.
• Intelligente Netze: Überwachungs- und Kommunikationssysteme ermöglichen ein intelligentes Management und die Optimierung von Energiespeichersystemen und verbessern die Effizienz der Energienutzung und die Netzstabilität.
• Microgrids: Überwachungs- und Kommunikationssysteme ermöglichen den Datenaustausch und die intelligente Verwaltung von Energiespeichersystemen und verbessern die Zuverlässigkeit und Stabilität der Systeme.

Technische Daten

• Daten-Genauigkeit: Überwachungs- und Kommunikationssysteme müssen genaue Daten liefern, um eine zuverlässige Überwachung und Analyse des Systemstatus zu gewährleisten.
• Kommunikationsschnittstelle: Das Überwachungs- und Kommunikationssystem verwendet eine Vielzahl von Kommunikationsprotokollen, wie z. B. Modbus und CANbus, um den Datenaustausch und die Integration mit verschiedenen Geräten zu ermöglichen.
• Verlässlichkeit: Die Überwachungs- und Kommunikationssysteme müssen äußerst zuverlässig sein und einen stabilen Betrieb in verschiedenen Arbeitsumgebungen gewährleisten.
• Sicherheit: Überwachungs- und Kommunikationssysteme müssen die Datensicherheit gewährleisten und unbefugte Zugriffe und Manipulationen verhindern.

8. Kundenspezifische kommerzielle Energiespeichersysteme

Kamada Power ist Hersteller von Energiespeichern für Industrie und Gewerbe und Unternehmen für kommerzielle Energiespeicherung. Kamada Power ist bestrebt, maßgeschneiderte kommerzielle Energiespeicherlösungen um Ihre spezifischen Anforderungen an gewerbliche und industrielle Energiespeichersysteme zu erfüllen.

Unser Vorteil:

1. Personalisierte Anpassung: Wir kennen Ihre individuellen Anforderungen an gewerbliche und industrielle Energiespeichersysteme genau. Dank unserer flexiblen Design- und Entwicklungskapazitäten können wir Energiespeichersysteme so anpassen, dass sie den Projektanforderungen entsprechen und optimale Leistung und Effizienz gewährleisten.
2. Technologische Innovation und Führungsrolle: Dank unserer fortschrittlichen Technologieentwicklung und unserer branchenführenden Position treiben wir die Innovation im Bereich der Energiespeichertechnologie kontinuierlich voran, um Ihnen modernste Lösungen zu bieten, die den sich wandelnden Marktanforderungen gerecht werden.
3. Qualitätssicherung und Verlässlichkeit: Wir halten uns strikt an die internationalen Normen und Qualitätsmanagementsysteme nach ISO 9001 und stellen sicher, dass jedes Energiespeichersystem strengen Tests und Validierungen unterzogen wird, um hervorragende Qualität und Zuverlässigkeit zu gewährleisten.
4. Umfassende Unterstützung und Dienstleistungen: Von der ersten Beratung über Entwurf, Fertigung, Installation und Kundendienst bieten wir Ihnen eine umfassende Unterstützung, um sicherzustellen, dass Sie während des gesamten Projektlebenszyklus einen professionellen und pünktlichen Service erhalten.
5. Nachhaltigkeit und Umweltbewußtsein: Wir engagieren uns für die Entwicklung umweltfreundlicher Energielösungen, die Optimierung der Energieeffizienz und die Verringerung des CO2-Fußabdrucks, um langfristig einen nachhaltigen Wert für Sie und die Gesellschaft zu schaffen.

Durch diese Vorteile erfüllen wir nicht nur Ihre praktischen Bedürfnisse, sondern bieten auch innovative, zuverlässige und kosteneffiziente kundenspezifische Lösungen für gewerbliche und industrielle Energiespeichersysteme, die Ihnen helfen, auf dem wettbewerbsorientierten Markt erfolgreich zu sein.

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Schlussfolgerung

kommerzielle Energiespeichersysteme sind komplexe Mehrkomponentensysteme. Neben Energiespeicher-Wechselrichtern (PCS), Batteriemanagementsysteme (BMS), und Energiemanagementsysteme (EMS), das Batteriesystem, das HVAC-System, die Schutz- und Stromunterbrecher sowie die Überwachungs- und Kommunikationssysteme sind ebenfalls wichtige Komponenten. Diese Komponenten arbeiten zusammen, um einen effizienten, sicheren und stabilen Betrieb von Energiespeichersystemen zu gewährleisten. Wenn Sie die Funktionen, Aufgaben, Anwendungen und technischen Spezifikationen dieser Kernkomponenten verstehen, können Sie die Zusammensetzung und die Betriebsprinzipien kommerzieller Energiespeichersysteme besser nachvollziehen und erhalten so wichtige Erkenntnisse für die Planung, Auswahl und Anwendung.

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FAQ

Was ist ein C&I-Energiespeichersystem?

A Energiespeichersystem für C&I ist speziell für den Einsatz in gewerblichen und industriellen Umgebungen wie Fabriken, Bürogebäuden, Rechenzentren, Schulen und Einkaufszentren konzipiert. Diese Systeme spielen eine entscheidende Rolle bei der Optimierung des Energieverbrauchs, der Kostensenkung, der Bereitstellung von Notstrom und der Integration erneuerbarer Energiequellen.

Energiespeichersysteme für gewerbliche und industrielle Anlagen unterscheiden sich von denen für Privathaushalte vor allem durch ihre größeren Kapazitäten, die auf den höheren Energiebedarf von Gewerbe- und Industrieanlagen zugeschnitten sind. Während batteriebasierte Lösungen, in der Regel mit Lithium-Ionen-Batterien, aufgrund ihrer hohen Energiedichte, langen Lebensdauer und Effizienz am weitesten verbreitet sind, kommen je nach spezifischem Energiebedarf auch andere Technologien wie thermische Energiespeicherung, mechanische Energiespeicherung und Wasserstoffspeicherung in Frage.

Wie funktioniert ein C&I-Energiespeichersystem?

Ein C&I-Energiespeichersystem funktioniert ähnlich wie eine Anlage für Privathaushalte, allerdings in einem größeren Maßstab, um den hohen Energiebedarf von Gewerbe und Industrie zu decken. Diese Systeme werden mit Strom aus erneuerbaren Quellen wie Sonnenkollektoren oder Windturbinen oder in Schwachlastzeiten aus dem Netz geladen. Ein Batteriemanagementsystem (BMS) oder Laderegler sorgt für ein sicheres und effizientes Aufladen.

Die in Batterien gespeicherte elektrische Energie wird in chemische Energie umgewandelt. Ein Wechselrichter wandelt dann diese gespeicherte Gleichstromenergie in Wechselstrom um und versorgt die Anlagen und Geräte der Einrichtung mit Strom. Dank fortschrittlicher Überwachungs- und Steuerungsfunktionen können Gebäudemanager die Energieerzeugung, -speicherung und -nutzung verfolgen, den Energieverbrauch optimieren und die Betriebskosten senken. Diese Systeme können auch mit dem Stromnetz interagieren, indem sie an Programmen zur Nachfragesteuerung teilnehmen, Netzdienstleistungen erbringen und überschüssige erneuerbare Energie exportieren.

Durch die Steuerung des Energieverbrauchs, die Bereitstellung von Reservestrom und die Integration erneuerbarer Energien verbessern Energiespeichersysteme für gewerbliche und industrielle Anwendungen die Energieeffizienz, senken die Kosten und unterstützen die Bemühungen um Nachhaltigkeit.

Vorteile von Energiespeichersystemen für Gewerbe und Industrie (C&I)

• Spitzenlastverschiebung und Lastverlagerung: Senkung der Energierechnungen durch Nutzung der gespeicherten Energie in Spitzenbedarfszeiten. So kann beispielsweise ein gewerbliches Gebäude seine Stromkosten erheblich senken, indem es ein Energiespeichersystem in Zeiten hohen Stromverbrauchs einsetzt, um Spitzenlasten auszugleichen und jährliche Energieeinsparungen von Tausenden von Dollar zu erzielen.
• Reservestrom: Gewährleistet einen kontinuierlichen Betrieb bei Netzausfällen und erhöht die Zuverlässigkeit der Einrichtung. Ein mit einem Energiespeichersystem ausgestattetes Rechenzentrum kann beispielsweise bei Stromunterbrechungen nahtlos auf Reservestrom umschalten, um die Datenintegrität und die Betriebskontinuität zu gewährleisten und so potenzielle Verluste aufgrund von Stromausfällen zu verringern.
• Integration erneuerbarer Energien: Maximiert die Nutzung erneuerbarer Energiequellen und erfüllt die Ziele der Nachhaltigkeit. Durch die Kopplung mit Sonnenkollektoren oder Windturbinen kann ein Energiespeichersystem zum Beispiel die an sonnigen Tagen erzeugte Energie speichern und in der Nacht oder bei bewölktem Wetter nutzen, wodurch eine höhere Energieautarkie erreicht und der CO2-Fußabdruck verringert wird.
• Grid-Unterstützung: Teilnahme an Demand-Response-Programmen zur Verbesserung der Netzzuverlässigkeit. Das Energiespeichersystem eines Industrieparks kann beispielsweise schnell auf Netzeinspeisungsbefehle reagieren und die Leistung modulieren, um den Netzausgleich und den stabilen Betrieb zu unterstützen und so die Netzstabilität und -flexibilität zu verbessern.
• Verbesserte Energieeffizienz: Optimiert die Energienutzung und reduziert den Gesamtverbrauch. Ein Produktionsbetrieb kann beispielsweise den Energiebedarf seiner Anlagen mit einem Energiespeichersystem verwalten, wodurch die Stromverschwendung minimiert, die Produktionseffizienz verbessert und die Effizienz der Energienutzung erhöht wird.
• Verbesserte Stromqualität: Stabilisiert die Spannung und mildert Netzschwankungen. Bei Spannungsschwankungen im Netz oder häufigen Stromausfällen kann ein Energiespeichersystem beispielsweise eine stabile Leistung liefern, die Geräte vor Spannungsschwankungen schützen, die Lebensdauer der Geräte verlängern und die Wartungskosten senken.

Diese Vorteile verbessern nicht nur die Effizienz des Energiemanagements in gewerblichen und industriellen Anlagen, sondern bilden auch eine solide Grundlage für Unternehmen, um Kosten zu sparen, die Zuverlässigkeit zu erhöhen und ökologische Nachhaltigkeitsziele zu erreichen.

Welche verschiedenen Arten von Energiespeichersystemen für Gewerbe und Industrie (C&I) gibt es?

Es gibt verschiedene Arten von Energiespeichersystemen für Gewerbe und Industrie, die jeweils auf der Grundlage des spezifischen Energiebedarfs, des verfügbaren Platzes, des Budgets und der Leistungsziele ausgewählt werden:

• Batteriegestützte Systeme: Diese Systeme nutzen fortschrittliche Batterietechnologien wie Lithium-Ionen-, Bleisäure- oder Durchflussbatterien. Lithium-Ionen-Batterien beispielsweise können eine Energiedichte von 150 bis 250 Wattstunden pro Kilogramm (Wh/kg) erreichen, was sie für Energiespeicheranwendungen mit langen Zykluslebensdauern sehr effizient macht.
• Thermische Energiespeicherung: Diese Art von System speichert Energie in Form von Wärme oder Kälte. Phasenwechselmaterialien, die in thermischen Energiespeichersystemen verwendet werden, können Energiespeicherdichten von 150 bis 500 Megajoule pro Kubikmeter (MJ/m³) erreichen und bieten wirksame Lösungen für die Steuerung des Temperaturbedarfs von Gebäuden und die Senkung des Gesamtenergieverbrauchs.
• Mechanische Energiespeicherung: Mechanische Energiespeichersysteme wie Schwungräder oder Druckluftspeicher (CAES) bieten eine hohe Zykluseffizienz und schnelle Reaktionsfähigkeit. Schwungradsysteme können Umlaufwirkungsgrade von bis zu 85% erreichen und Energiedichten von 50 bis 130 Kilojoule pro Kilogramm (kJ/kg) speichern, wodurch sie sich für Anwendungen eignen, die eine sofortige Energieversorgung und Netzstabilisierung erfordern.
• Wasserstoff-Energiespeicher: Wasserstoff-Energiespeichersysteme wandeln elektrische Energie durch Elektrolyse in Wasserstoff um und erreichen dabei Energiedichten von etwa 33 bis 143 Megajoule pro Kilogramm (MJ/kg). Diese Technologie bietet die Möglichkeit der Langzeitspeicherung und wird in Anwendungen eingesetzt, bei denen eine groß angelegte Energiespeicherung und eine hohe Energiedichte entscheidend sind.
• Superkondensatoren: Superkondensatoren, die auch als Ultrakondensatoren bezeichnet werden, bieten schnelle Lade- und Entladezyklen für Anwendungen mit hoher Leistung. Sie können Energiedichten von 3 bis 10 Wattstunden pro Kilogramm (Wh/kg) erreichen und bieten effiziente Energiespeicherlösungen für Anwendungen, die häufige Lade- und Entladezyklen ohne signifikante Verschlechterung erfordern.

Jeder Typ von Energiespeichersystemen für C&I bietet einzigartige Vorteile und Fähigkeiten, die es Unternehmen und Industrien ermöglichen, ihre Energiespeicherlösungen auf spezifische betriebliche Anforderungen zuzuschneiden, die Energienutzung zu optimieren und Nachhaltigkeitsziele effektiv zu erreichen.