Kaupallisten energiavarastointijärjestelmien keskeiset komponentit

Johdanto

Kamada Power on johtava Kaupalliset energian varastointijärjestelmien valmistajat ja Kaupalliset energiavarastointiyritykset. Kaupallisissa energian varastointijärjestelmissä keskeisten komponenttien valinta ja suunnittelu vaikuttavat suoraan järjestelmän suorituskykyyn, luotettavuuteen ja taloudelliseen elinkelpoisuuteen. Nämä kriittiset komponentit ovat olennaisen tärkeitä energiavarmuuden varmistamiseksi, energiatehokkuuden parantamiseksi ja energiakustannusten alentamiseksi. Jokaisella komponentilla on korvaamaton rooli energiavarastojärjestelmien tehokkaan toiminnan varmistamisessa akkujen energiavarastointikapasiteetista LVI-järjestelmien ympäristönhallintaan ja suojauksen ja katkaisijoiden turvallisuudesta valvonta- ja viestintäjärjestelmien älykkääseen hallintaan.

Tässä artikkelissa perehdymme seuraaviin keskeisiin osatekijöihin. kaupalliset energian varastointijärjestelmät ja kaupalliset akun varastointijärjestelmät, niiden tehtävät ja sovellukset. Yksityiskohtaisen analyysin ja käytännön tapausesimerkkien avulla pyrimme auttamaan lukijoita ymmärtämään täysin, miten nämä keskeiset teknologiat toimivat eri skenaarioissa ja miten valita tarpeisiinsa sopivin energian varastointiratkaisu. Olipa kyse sitten energiansaannin epävakauteen liittyvistä haasteista tai energian käytön tehokkuuden optimoinnista, tämä artikkeli tarjoaa käytännön ohjeita ja syvällistä ammattitietoa.

1. PCS (Power Conversion System)

The Tehonmuuntojärjestelmä (PCS) on yksi keskeisistä komponenteista kaupallinen energian varastointi järjestelmät, jotka vastaavat akkujen lataus- ja purkausprosessien ohjauksesta sekä vaihto- ja tasavirtasähkön muuntamisesta. Se koostuu pääasiassa tehomoduuleista, ohjausmoduuleista, suojamoduuleista ja valvontamoduuleista.

Tehtävät ja roolit

1. AC/DC-muunnos
   • Toiminto: Muuntaa akkuihin varastoidun tasavirtasähkön vaihtosähköksi kuormia varten; voi myös muuntaa vaihtosähkön tasavirtasähköksi akkujen lataamista varten.
   • Esimerkki: Tehtaassa aurinkosähköjärjestelmien päivällä tuottama tasasähkö voidaan muuntaa vaihtosähköksi PCS:n avulla ja syöttää suoraan tehtaaseen. Yöllä tai kun auringonvaloa ei ole, PCS voi muuntaa verkosta saatavan vaihtosähkön tasavirtasähköksi, jolla ladataan energiavarastojen akkuja.
2. Tehon tasapainottaminen
   • Toiminto: Säätämällä lähtötehoa se tasoittaa verkon tehonvaihteluita ja ylläpitää näin sähköjärjestelmän vakautta.
   • Esimerkki: Kun virran kysyntä kasvaa äkillisesti kaupallisessa rakennuksessa, PCS voi nopeasti vapauttaa energiaa akuista tasapainottaakseen sähkökuormia ja estääkseen verkon ylikuormituksen.
3. Suojaustoiminto
   • Toiminto: Akkupaketin parametrien, kuten jännitteen, virran ja lämpötilan, reaaliaikainen valvonta ylilatauksen, ylipurkauksen ja ylikuumenemisen estämiseksi, mikä takaa järjestelmän turvallisen toiminnan.
   • Esimerkki: PCS voi havaita datakeskuksessa korkeat akun lämpötilat ja säätää lataus- ja purkausnopeuksia välittömästi akun vaurioitumisen ja tulipalon vaaran estämiseksi.
4. Integroitu lataus ja purku
   • Toiminto: Yhdistettynä BMS-järjestelmiin se valitsee lataus- ja purkausstrategiat energiavarastointielementin ominaisuuksien perusteella (esim. vakiovirtalataus/purku, vakioteholataus/purku, automaattinen lataus/purku).
5. Verkkoon kytketty ja verkon ulkopuolinen toiminta
   • Toiminto: Verkkoon kytketty toiminta: Tarjoaa reaktiivisen tehon automaattisen tai säännellyn kompensoinnin ominaisuudet, matalan jännitteen ylitystoiminto. Verkon ulkopuolinen toiminta: Riippumaton virtalähde, jännite ja taajuus voidaan säätää koneen rinnakkaista yhdistelmävirtalähdettä varten, automaattinen virranjakelu useiden koneiden välillä.
6. Viestintätoiminto
   • Toiminto: Varustettu Ethernet-, CAN- ja RS485-liitännöillä, jotka ovat yhteensopivia avoimien viestintäprotokollien kanssa ja helpottavat tiedonvaihtoa BMS- ja muiden järjestelmien kanssa.

Sovellusskenaariot

• Aurinkosähköiset energiavarastointijärjestelmät: Päiväsaikaan aurinkopaneelit tuottavat sähköä, jonka PCS muuntaa vaihtosähköksi koti- tai kaupalliseen käyttöön, ja ylijäämäsähkö varastoidaan akkuihin ja muunnetaan takaisin vaihtosähköksi yökäyttöä varten.
• Verkon taajuuden säätö: Verkon taajuuden vaihtelujen aikana PCS syöttää tai imee sähköä nopeasti verkon taajuuden vakauttamiseksi. Esimerkiksi kun verkon taajuus laskee, PCS voi purkaa sähköä nopeasti täydentääkseen verkon energiaa ja ylläpitääkseen taajuuden vakautta.
• Varavoima hätätilanteessa: Verkkokatkosten aikana PCS vapauttaa varastoitua energiaa varmistaakseen kriittisten laitteiden jatkuvan toiminnan. Esimerkiksi sairaaloissa tai datakeskuksissa PCS tarjoaa keskeytymätöntä virransyöttöä, mikä takaa laitteiden keskeytymättömän toiminnan.

Tekniset tiedot

• Muuntotehokkuus: PCS-muunnostehokkuus on yleensä yli 95%. Korkeampi hyötysuhde tarkoittaa pienempää energiahäviötä.
• Teholuokitus: PCS:n teho vaihtelee sovellusskenaariosta riippuen muutamasta kilowatista useisiin megawatteihin. Esimerkiksi pienissä asuinrakennusten energiavarastointijärjestelmissä voidaan käyttää 5 kW:n PCS-järjestelmiä, kun taas suurissa kaupallisissa ja teollisissa järjestelmissä voidaan tarvita yli 1 MW:n PCS-järjestelmiä.
• Vasteaika: Mitä lyhyempi PCS:n vasteaika on, sitä nopeammin se voi reagoida vaihtelevaan tehontarpeeseen. Tyypillisesti PCS:n vasteajat ovat millisekunneissa, mikä mahdollistaa nopean reagoinnin tehokuorman muutoksiin.

2. BMS (akun hallintajärjestelmä)

The Akun hallintajärjestelmä (BMS) on elektroninen laite, jota käytetään akkupakettien valvontaan ja hallintaan ja jolla varmistetaan niiden turvallisuus ja suorituskyky jännitteen, virran, lämpötilan ja tilaparametrien reaaliaikaisen valvonnan ja ohjauksen avulla.

Tehtävät ja roolit

1. Valvontatoiminto
   • Toiminto: Akkupaketin parametrien, kuten jännitteen, virran ja lämpötilan, reaaliaikainen seuranta ylilatauksen, ylipurkauksen, ylikuumenemisen ja oikosulkujen estämiseksi.
   • Esimerkki: Sähköajoneuvossa BMS voi havaita epänormaalin lämpötilan akkukennossa ja säätää lataus- ja purkausstrategioita nopeasti akun ylikuumenemisen ja tulipalon vaaran estämiseksi.
2. Suojaustoiminto
   • Toiminto: Kun havaitaan epänormaaleja olosuhteita, BMS voi katkaista virtapiirit akun vaurioitumisen tai turvallisuusonnettomuuksien estämiseksi.
   • Esimerkki: Kun akun jännite on liian korkea, BMS pysäyttää välittömästi latauksen suojaamaan akkua ylilataukselta.
3. Tasapainottava toiminto
   • Toiminto: Tasapainottaa yksittäisten akkujen latauksen ja purkauksen akkupaketin sisällä, jotta vältetään suuret jännite-erot yksittäisten akkujen välillä, mikä pidentää akkupaketin käyttöikää ja tehokkuutta.
   • Esimerkki: Suuressa energiavarastointiasemassa BMS varmistaa optimaaliset olosuhteet kullekin akkukennolle tasapainoisen latauksen avulla, mikä parantaa akkupaketin yleistä käyttöikää ja tehokkuutta.
4. Lataustilan (SOC) laskeminen
   • Toiminto: Arvioi tarkasti akun jäljellä olevan varauksen (SOC) ja antaa käyttäjille ja järjestelmän hallinnalle reaaliaikaisia tietoja akun tilasta.
   • Esimerkki: Älykotijärjestelmässä käyttäjät voivat tarkistaa akun jäljellä olevan kapasiteetin mobiilisovelluksen avulla ja suunnitella sähkönkäyttönsä sen mukaisesti.

Sovellusskenaariot

• Sähköajoneuvot: BMS valvoo akun tilaa reaaliaikaisesti, estää ylilatauksen ja ylipurkauksen, parantaa akun käyttöikää ja varmistaa ajoneuvojen turvallisuuden ja luotettavuuden.
• Kodin energian varastointijärjestelmät: BMS-valvonnan avulla se varmistaa energiavarastointiakkujen turvallisen toiminnan ja parantaa kodin sähkönkäytön turvallisuutta ja vakautta.
• Teollinen energiavarastointi: BMS valvoo useita akkupaketteja laajamittaisissa energiavarastojärjestelmissä tehokkaan ja turvallisen toiminnan varmistamiseksi. Esimerkiksi tehtaassa BMS voi havaita akkupaketin suorituskyvyn heikkenemisen ja varoittaa huoltohenkilöstöä välittömästi tarkastuksesta ja vaihdosta.

Tekniset tiedot

• Tarkkuus: BMS:n valvonta- ja ohjaustarkkuus vaikuttaa suoraan akun suorituskykyyn ja käyttöikään, ja tyypillisesti vaaditaan jännitetarkkuutta ±0,01V:n tarkkuudella ja virtatarkkuutta ±1%:n tarkkuudella.
• Vasteaika: BMS:n on reagoitava nopeasti, yleensä millisekunneissa, jotta se voi käsitellä akun poikkeamat nopeasti.
• Luotettavuus: Energiavarastojärjestelmien keskeisenä hallintayksikkönä BMS:n luotettavuus on ratkaisevan tärkeää, sillä se vaatii vakaata toimintaa erilaisissa työympäristöissä. Esimerkiksi äärimmäisissä lämpötiloissa tai korkeassa kosteudessa BMS varmistaa vakaan toiminnan ja takaa akkujärjestelmän turvallisuuden ja vakauden.

3. EMS (energianhallintajärjestelmä)

The Energianhallintajärjestelmä (EMS) on "aivot" kaupalliset energian varastointijärjestelmät, joka vastaa kokonaisvalvonnasta ja optimoinnista ja varmistaa järjestelmän tehokkaan ja vakaan toiminnan. EMS koordinoi eri osajärjestelmien toimintaa tiedonkeruun, analysoinnin ja päätöksenteon avulla energian käytön optimoimiseksi.

Tehtävät ja roolit

1. Valvontastrategia
   • Toiminto: EMS laatii ja toteuttaa energiavarastojärjestelmien ohjausstrategioita, mukaan lukien latauksen ja purkauksen hallinta, energian jakelu ja tehon optimointi.
   • Esimerkki: Älykkäässä sähköverkossa EMS optimoi energiavarastojen lataus- ja purkausaikataulut verkon kuormitusvaatimusten ja sähkön hinnanvaihtelujen perusteella, mikä vähentää sähkökustannuksia.
2. Tilan seuranta
   • Toiminto: Energian varastointijärjestelmien toimintatilan reaaliaikainen seuranta, jossa kerätään tietoja akuista, PCS:stä ja muista osajärjestelmistä analysointia ja diagnosointia varten.
   • Esimerkki: Mikroverkkojärjestelmässä EMS valvoo kaikkien energialaitteiden toimintatilaa ja havaitsee viat nopeasti huoltoa ja säätöjä varten.
3. Vianhallinta
   • Toiminto: Havaitsee viat ja epänormaalit olosuhteet järjestelmän käytön aikana ja ryhtyy viipymättä suojatoimenpiteisiin järjestelmän turvallisuuden ja luotettavuuden varmistamiseksi.
   • Esimerkki: Kun suuressa energiavarastointihankkeessa EMS havaitsee vian PCS:ssä, se voi vaihtaa välittömästi varajärjestelmään järjestelmän jatkuvan toiminnan varmistamiseksi.
4. Optimointi ja aikataulutus
   • Toiminto: Optimoi energiavarastojärjestelmien lataus- ja purkausaikataulut kuormitusvaatimusten, energian hintojen ja ympäristötekijöiden perusteella, mikä parantaa järjestelmän taloudellista tehokkuutta ja hyötyjä.
   • Esimerkki: Kaupallisessa puistossa EMS ajoittaa älykkäästi energian varastointijärjestelmät sähkön hinnanvaihtelujen ja energiantarpeen perusteella, mikä vähentää sähkökustannuksia ja parantaa energian käytön tehokkuutta.

Sovellusskenaariot

• Älykäs sähköverkko: EMS koordinoi energian varastointijärjestelmiä, uusiutuvia energialähteitä ja kuormia verkossa optimoiden energian käytön tehokkuutta ja verkon vakautta.
• Mikroverkot: Mikroverkkojärjestelmissä EMS koordinoi eri energialähteitä ja kuormia, mikä parantaa järjestelmän luotettavuutta ja vakautta.
• Teollisuusalueet: EMS optimoi energian varastointijärjestelmien toiminnan, vähentää energiakustannuksia ja parantaa energian käytön tehokkuutta.

Tekniset tiedot

• Käsittelykyky: EMS:llä on oltava vahvat tietojenkäsittely- ja analysointiominaisuudet, jotka mahdollistavat laajamittaisen tietojenkäsittelyn ja reaaliaikaisen analysoinnin.
• Viestintäliitäntä: EMS:n on tuettava erilaisia tietoliikenneliitäntöjä ja -protokollia, jotka mahdollistavat tiedonvaihdon muiden järjestelmien ja laitteiden kanssa.
• Luotettavuus: Energiavarastojärjestelmien keskeisenä hallintayksikkönä EMS:n luotettavuus on ratkaisevan tärkeää, ja se vaatii vakaata toimintaa erilaisissa työympäristöissä.

4. Akkupaketti

The akkupaketti on keskeinen energiavarastointilaite kaupalliset akun varastointijärjestelmät, joka koostuu useista akkukennoista, jotka vastaavat sähköenergian varastoinnista. Akkupaketin valinta ja rakenne vaikuttavat suoraan järjestelmän kapasiteettiin, käyttöikään ja suorituskykyyn. Yleinen kaupalliset ja teolliset energian varastointijärjestelmät kapasiteetit ovat 100kwh akku ja 200kwh akku.

Tehtävät ja roolit

1. Energian varastointi
   • Toiminto: Varastoi energiaa hiljaisina aikoina käytettäväksi ruuhkahuippujen aikana, mikä takaa vakaan ja luotettavan energiansaannin.
   • Esimerkki: Liikerakennuksessa akku varastoi sähköä hiljaisina aikoina ja syöttää sitä huipputunteina, mikä vähentää sähkökustannuksia.
2. Virtalähde
   • Toiminto: Tarjoaa virransyötön sähköverkon katkosten tai sähköpulan aikana ja varmistaa kriittisten laitteiden jatkuvan toiminnan.
   • Esimerkki: Datakeskuksessa akkupaketti tarjoaa varavirtalähteen sähköverkon katkosten aikana, mikä takaa kriittisten laitteiden keskeytymättömän toiminnan.
3. Kuormituksen tasapainottaminen
   • Toiminto: Tasapainottaa sähkökuormia vapauttamalla energiaa huippukysynnän aikana ja ottamalla energiaa vastaan alhaisen kysynnän aikana, mikä parantaa verkon vakautta.
   • Esimerkki: Älykkäässä sähköverkossa akkupaketti vapauttaa energiaa kysyntähuippujen aikana tasataksemme sähkökuormia ja ylläpitääkseen verkon vakautta.
4. Varavoima
   • Toiminto: Tarjoaa varavoiman hätätilanteissa ja varmistaa kriittisten laitteiden jatkuvan toiminnan.
   • Esimerkki: Sairaaloissa tai datakeskuksissa akkupaketti tarjoaa varavoimaa sähköverkon katkosten aikana, mikä takaa kriittisten laitteiden keskeytymättömän toiminnan.

Sovellusskenaariot

• Kodin energian varastointi: Akkupaketit varastoivat aurinkopaneelien päivällä tuottamaa energiaa käytettäväksi yöllä, mikä vähentää riippuvuutta sähköverkosta ja säästää sähkölaskuissa.
• Kaupalliset rakennukset: Akkupaketit varastoivat energiaa hiljaisina aikoina käytettäväksi ruuhkahuippujen aikana, mikä vähentää sähkökustannuksia ja parantaa energiatehokkuutta.
• Teollinen energiavarastointi: Suuret akkupaketit varastoivat energiaa hiljaisina aikoina käytettäväksi ruuhkahuippujen aikana, mikä takaa vakaan ja luotettavan energiansaannin ja parantaa verkon vakautta.

Tekniset tiedot

• Energiatiheys: Suurempi energiatiheys tarkoittaa suurempaa energiavarastointikapasiteettia pienemmässä tilavuudessa. Esimerkiksi korkean energiatiheyden litiumioniakut voivat tarjota pidempiä käyttöaikoja ja suurempaa tehoa.
• Syklin käyttöikä: Akkupakettien käyttöikä on ratkaisevan tärkeää energian varastointijärjestelmissä. Pidempi syklin kesto tarkoittaa vakaampaa ja luotettavampaa energiantoimitusta pitkällä aikavälillä. Esimerkiksi korkealaatuisten litiumioniakkujen syklin kesto on yleensä yli 2000 sykliä, mikä takaa pitkäaikaisen ja vakaan energiansaannin.
• Turvallisuus: Akkujen on oltava turvallisia ja luotettavia, mikä edellyttää korkealaatuisia materiaaleja ja tiukkoja valmistusprosesseja. Esimerkiksi akkupaketit, joissa on turvasuojatoimenpiteitä, kuten ylilataus- ja ylipurkaussuojaus, lämpötilan valvonta ja palontorjunta, takaavat turvallisen ja luotettavan toiminnan.

5. LVAC-järjestelmä

The HVAC-järjestelmä (Lämmitys, ilmanvaihto ja ilmastointi) on olennaisen tärkeää energiavarastointijärjestelmien optimaalisen toimintaympäristön ylläpitämiseksi. Sillä varmistetaan, että järjestelmän lämpötila, kosteus ja ilmanlaatu pidetään optimaalisella tasolla, mikä takaa energiavarastojärjestelmien tehokkaan ja luotettavan toiminnan.

Tehtävät ja roolit

1. Lämpötilan säätö
   • Toiminto: Pitää energiavarastojen lämpötilan optimaalisilla toiminta-alueilla ja estää ylikuumenemisen tai ylijäähtymisen.
   • Esimerkki: Suuren mittakaavan energiavarastoasemassa LVI-järjestelmä pitää akkujen lämpötilan optimaalisella alueella ja estää äärimmäisistä lämpötiloista johtuvan suorituskyvyn heikkenemisen.
2. Kosteuden säätö
   • Toiminto: Säätelee energiavarastojen kosteutta kondensaation ja korroosion estämiseksi.
   • Esimerkki: Rannikon energiavarastoasemalla LVI-järjestelmä säätelee kosteustasoja, mikä estää akkujen ja elektronisten komponenttien korroosion.
3. Ilmanlaadun valvonta
   • Toiminto: Pitää yllä puhdasta ilmaa energiavarastointijärjestelmissä ja estää pölyä ja epäpuhtauksia vaikuttamasta komponenttien suorituskykyyn.
   • Esimerkki: Aavikkoenergian varastointiasemassa LVAC-järjestelmä pitää järjestelmän sisällä puhtaan ilman, jolloin pöly ei vaikuta akkujen ja elektronisten komponenttien suorituskykyyn.
4. Ilmanvaihto
   • Toiminto: Varmistaa energiavarastojen asianmukaisen ilmanvaihdon, poistaa lämpöä ja estää ylikuumenemisen.
   • Esimerkki: Suljetussa energiavarastoasemassa LVI-järjestelmä varmistaa asianmukaisen ilmanvaihdon, poistaa akkujen tuottaman lämmön ja estää ylikuumenemisen.

Sovellusskenaariot

• Suuren mittakaavan energiavarastointiasemat: HVAC-järjestelmät ylläpitävät akkujen ja muiden komponenttien optimaalista toimintaympäristöä, mikä takaa tehokkaan ja luotettavan toiminnan.
• Rannikon energiavarastointiasemat: LVAC-järjestelmät säätelevät ilmankosteutta, mikä estää akkujen ja elektronisten komponenttien korroosion.
• Aavikkoenergian varastointiasemat: LVAC-järjestelmät pitävät yllä puhdasta ilmaa ja asianmukaista ilmanvaihtoa, mikä estää pölyämistä ja ylikuumenemista.

Tekniset tiedot

• Lämpötila-alue: LVI-järjestelmien on pidettävä lämpötila energiavarastojen kannalta optimaalisella alueella, joka on tyypillisesti 20 °C:n ja 30 °C:n välillä.
• Kosteusalue: LVI-järjestelmien on säädettävä kosteustasot energiavarastojen kannalta optimaaliselle alueelle, joka on tyypillisesti 30% ja 70% suhteellinen kosteus.
• Ilmanlaatu: LVAC-järjestelmien on pidettävä puhdas ilma energiavarastojen sisällä, jotta pöly ja epäpuhtaudet eivät vaikuttaisi komponenttien suorituskykyyn.
• Ilmanvaihdon määrä: LVAC-järjestelmien on varmistettava energiavarastojen asianmukainen ilmanvaihto, poistettava lämpöä ja estettävä ylikuumeneminen.

6. Suojaus ja katkaisijat

Suojaukset ja katkaisijat ovat ratkaisevan tärkeitä energian varastointijärjestelmien turvallisuuden ja luotettavuuden varmistamiseksi. Ne suojaavat ylivirtoja, oikosulkuja ja muita sähkövikoja vastaan, estävät komponenttien vaurioitumisen ja varmistavat energiavarastojärjestelmien turvallisen toiminnan.

Tehtävät ja roolit

1. Ylivirtasuojaus
   • Toiminto: Suojaa energiavarastointijärjestelmiä liiallisen virran aiheuttamilta vaurioilta, estää ylikuumenemisen ja tulipalon vaaran.
   • Esimerkki: Kaupallisessa energiavarastojärjestelmässä ylivirtasuojalaitteet estävät akkujen ja muiden komponenttien vahingoittumisen liiallisen virran vuoksi.
2. Oikosulun suojaus
   • Toiminto: Suojaa energiavarastointijärjestelmiä oikosulkujen aiheuttamilta vaurioilta, ehkäisee tulipalovaaraa ja varmistaa komponenttien turvallisen toiminnan.
   • Esimerkki: Kotien energiavarastointijärjestelmässä oikosulkusuojalaitteet estävät akkujen ja muiden komponenttien vaurioitumisen oikosulkujen vuoksi.
3. Ylijännitesuojaus
   • Toiminto: Suojaa energian varastointijärjestelmiä jännitepiikkeistä aiheutuvilta vaurioilta, estää komponenttien vaurioitumisen ja varmistaa järjestelmien turvallisen toiminnan.
   • Esimerkki: Teollisessa energiavarastojärjestelmässä ylijännitesuojalaitteet estävät akkujen ja muiden komponenttien vahingoittumisen jännitepiikkien vuoksi.
4. Maasulkusuojaus
   • Toiminto: Suojaa energiavarastointijärjestelmiä maasulkuvioista aiheutuvilta vaurioilta, ehkäisee tulipalovaaraa ja varmistaa komponenttien turvallisen toiminnan.
   • Esimerkki: Laajamittaisessa energiavarastojärjestelmässä maasulkusuojalaitteet estävät maasulkuvioista johtuvat akkujen ja muiden komponenttien vahingoittumisen.

Sovellusskenaariot

• Kodin energian varastointi: Suojaukset ja katkaisijat varmistavat kotien energiavarastojen turvallisen toiminnan ja estävät akkujen ja muiden komponenttien vahingoittumisen sähkövikojen vuoksi.
• Kaupalliset rakennukset: Suojaukset ja katkaisijat varmistavat kaupallisten energiavarastojen turvallisen toiminnan ja estävät akkujen ja muiden komponenttien vahingoittumisen sähkövikojen vuoksi.
• Teollinen energiavarastointi: Suojaukset ja katkaisijat varmistavat teollisuuden energiavarastojen turvallisen toiminnan ja estävät akkujen ja muiden komponenttien vahingoittumisen sähkövikojen vuoksi.

Tekniset tiedot

• Nykyinen luokitus: Suojausten ja katkaisijoiden on oltava energiavarastointijärjestelmälle sopivia, jotta varmistetaan asianmukainen suojaus ylivirtaa ja oikosulkua vastaan.
• Jännite Luokitus: Suojausten ja katkaisijoiden on oltava energiavarastojärjestelmälle sopivia, jotta ne suojaavat asianmukaisesti jännitepiikkeiltä ja maasuluilta.
• Vasteaika: Suojaus- ja katkaisijoiden on oltava nopean vasteajan omaavia, jotta ne suojaavat nopeasti sähkövikoja vastaan ja estävät komponenttien vaurioitumisen.
• Luotettavuus: Suojausten ja katkaisijoiden on oltava erittäin luotettavia, jotta ne varmistavat energiavarastojen turvallisen toiminnan erilaisissa työympäristöissä.

7. Seuranta- ja viestintäjärjestelmä

The Valvonta- ja viestintäjärjestelmä on olennaisen tärkeää energian varastointijärjestelmien tehokkaan ja luotettavan toiminnan varmistamiseksi. Se mahdollistaa järjestelmän tilan reaaliaikaisen seurannan, tiedonkeruun, analysoinnin ja viestinnän, mikä mahdollistaa energiavarastojärjestelmien älykkään hallinnan ja ohjauksen.

Tehtävät ja roolit

1. Reaaliaikainen seuranta
   • Toiminto: Tarjoaa järjestelmän tilan reaaliaikaisen seurannan, mukaan lukien akun parametrit, PCS:n tila ja ympäristöolosuhteet.
   • Esimerkki: Laajamittaisessa energiavarastoasemassa valvontajärjestelmä antaa reaaliaikaista tietoa akkupaketin parametreista, mikä mahdollistaa poikkeavuuksien nopean havaitsemisen ja säädöt.
2. Tietojen keruu ja analysointi
   • Toiminto: Kerää ja analysoi tietoja energiavarastointijärjestelmistä ja tarjoaa arvokasta tietoa järjestelmän optimointia ja ylläpitoa varten.
   • Esimerkki: Älykkäässä sähköverkossa valvontajärjestelmä kerää tietoja energian käyttötavoista, mikä mahdollistaa energiavarastojen älykkään hallinnan ja optimoinnin.
3. Viestintä
   • Toiminto: Mahdollistaa tiedonsiirron energiavarastojärjestelmien ja muiden järjestelmien välillä, mikä helpottaa tiedonvaihtoa ja älykästä hallintaa.
   • Esimerkki: Mikroverkkojärjestelmässä viestintäjärjestelmä mahdollistaa tiedonvaihdon energian varastointijärjestelmien, uusiutuvien energialähteiden ja kuormien välillä optimoiden järjestelmän toimintaa.

4. Hälytykset ja ilmoitukset
   • Toiminto: Tarjoaa hälytyksiä ja ilmoituksia järjestelmän poikkeavuuksista, mikä mahdollistaa ongelmien nopean havaitsemisen ja ratkaisemisen.
   • Esimerkki: Kaupallisessa energiavarastointijärjestelmässä valvontajärjestelmä antaa hälytyksiä ja ilmoituksia akkupaketin poikkeavuuksista, mikä mahdollistaa ongelmien nopean ratkaisemisen.

Sovellusskenaariot

• Suuren mittakaavan energiavarastointiasemat: Valvonta- ja viestintäjärjestelmät tarjoavat reaaliaikaista valvontaa, tiedonkeruuta, analysointia ja viestintää, mikä takaa tehokkaan ja luotettavan toiminnan.
• Älykkäät verkot: Valvonta- ja viestintäjärjestelmät mahdollistavat energian varastointijärjestelmien älykkään hallinnan ja optimoinnin, mikä parantaa energian käytön tehokkuutta ja verkon vakautta.
• Mikroverkot: Valvonta- ja viestintäjärjestelmät mahdollistavat tiedonvaihdon ja energiavarastointijärjestelmien älykkään hallinnan, mikä parantaa järjestelmän luotettavuutta ja vakautta.

Tekniset tiedot

• Tietojen tarkkuus: Seuranta- ja viestintäjärjestelmien on tuotettava tarkkoja tietoja, joilla varmistetaan järjestelmän tilan luotettava seuranta ja analysointi.
• Viestintäliitäntä: Seuranta- ja viestintäjärjestelmä käyttää erilaisia viestintäprotokollia, kuten Modbus ja CANbus, tiedonsiirtoon ja integrointiin eri laitteiden kanssa.
• Luotettavuus: Valvonta- ja viestintäjärjestelmien on oltava erittäin luotettavia, jotta ne toimivat vakaasti erilaisissa työympäristöissä.
• Turvallisuus: Seuranta- ja viestintäjärjestelmien on varmistettava tietoturva ja estettävä luvaton pääsy ja peukalointi.

8. Mukautetut kaupalliset energiavarastointijärjestelmät

Kamada Power on C&I-energiavarastojen valmistajat ja Kaupalliset energian varastointiyritykset. Kamada Power on sitoutunut tarjoamaan räätälöityjä kaupalliset energian varastointiratkaisut vastaamaan kaupallisen ja teollisen energiavarastoinnin erityistarpeita.

Etumme:

1. Henkilökohtainen räätälöinti: Ymmärrämme syvällisesti ainutlaatuisia kaupallisia ja teollisia energiavarastointijärjestelmiä koskevia vaatimuksia. Joustavien suunnittelu- ja suunnitteluvalmiuksien avulla voimme räätälöidä projektin vaatimukset täyttäviä energiavarastointijärjestelmiä, jotka takaavat optimaalisen suorituskyvyn ja tehokkuuden.
2. Teknologiset innovaatiot ja johtajuus: Kehittyneen teknologian kehittämisen ja alan johtavan aseman ansiosta edistämme jatkuvasti energiavarastointiteknologian innovointia ja tarjoamme sinulle huippuluokan ratkaisuja, jotka vastaavat markkinoiden kehittyviin vaatimuksiin.
3. Laadunvarmistus ja luotettavuus: Noudatamme tiukasti kansainvälisiä ISO 9001 -standardeja ja laadunhallintajärjestelmiä ja varmistamme, että jokainen energiavarastointijärjestelmä testataan ja validoidaan tiukasti, jotta voimme tarjota erinomaista laatua ja luotettavuutta.
4. Kattava tuki ja palvelut: Alustavasta konsultoinnista suunnitteluun, valmistukseen, asennukseen ja myynnin jälkeiseen huoltoon tarjoamme täyden tuen varmistaaksemme, että saat ammattitaitoista ja oikea-aikaista palvelua koko projektin elinkaaren ajan.
5. Kestävä kehitys ja ympäristötietoisuus: Olemme sitoutuneet kehittämään ympäristöystävällisiä energiaratkaisuja, optimoimaan energiatehokkuutta ja pienentämään hiilijalanjälkeä luodaksemme kestävää pitkän aikavälin arvoa sinulle ja yhteiskunnalle.

Näiden etujen ansiosta emme ainoastaan vastaa käytännön tarpeisiisi vaan myös tarjoamme innovatiivisia, luotettavia ja kustannustehokkaita räätälöityjä kaupallisia ja teollisia energiavarastointijärjestelmäratkaisuja, jotka auttavat sinua menestymään kilpailluilla markkinoilla.

Klikkaa Ota yhteyttä Kamada Poweriin Hanki Kaupalliset energian varastointiratkaisut

Päätelmä

kaupalliset energian varastointijärjestelmät ovat monimutkaisia monikomponenttijärjestelmiä. Energiavarastointivaihtosuuntaajien lisäksi (PCS), akunhallintajärjestelmät (BMS) ja energianhallintajärjestelmät (EMS), akkupaketti, LVI-järjestelmä, suojaus ja katkaisijat sekä valvonta- ja viestintäjärjestelmät ovat myös kriittisiä komponentteja. Nämä komponentit tekevät yhteistyötä energiavarastojärjestelmien tehokkaan, turvallisen ja vakaan toiminnan varmistamiseksi. Ymmärtämällä näiden keskeisten komponenttien toiminnot, roolit, sovellukset ja tekniset eritelmät voit ymmärtää paremmin kaupallisten energiavarastointijärjestelmien koostumuksen ja toimintaperiaatteet, mikä antaa olennaisen tärkeää tietoa suunnittelua, valintaa ja soveltamista varten.

Suositellut Aiheeseen liittyvät blogit

• Mikä on BESS-järjestelmä?
• Mikä on OEM-akku vs. ODM-akku?
• Kaupallisten energiavarastointijärjestelmien opas
• Kaupallisten energiavarastointijärjestelmien sovellusopas
• Kaupallisten litiumioniakkujen hajoamisanalyysi pitkäaikaisvarastoinnissa

FAQ

Mikä on C&I-energian varastointijärjestelmä?

A C&I-energian varastointijärjestelmä on suunniteltu erityisesti käytettäväksi kaupallisissa ja teollisissa tiloissa, kuten tehtaissa, toimistorakennuksissa, datakeskuksissa, kouluissa ja ostoskeskuksissa. Näillä järjestelmillä on ratkaiseva merkitys energiankulutuksen optimoinnissa, kustannusten leikkaamisessa, varavoiman tarjoamisessa ja uusiutuvien energialähteiden integroinnissa.

C&I-energian varastointijärjestelmät eroavat kotitalouksien järjestelmistä lähinnä siinä, että niiden kapasiteetti on suurempi ja ne on räätälöity vastaamaan kaupallisten ja teollisten laitosten suurempaan energiantarpeeseen. Vaikka akkupohjaiset ratkaisut, joissa käytetään tyypillisesti litiumioniakkuja, ovat yleisimpiä niiden suuren energiatiheyden, pitkän käyttöiän ja tehokkuuden vuoksi, myös muut teknologiat, kuten lämpöenergian varastointi, mekaaninen energian varastointi ja vetyenergian varastointi, ovat käyttökelpoisia vaihtoehtoja erityisten energiantarpeiden mukaan.

Miten C&I-energiavarastojärjestelmä toimii?

C&I-energiavarastojärjestelmä toimii samalla tavalla kuin asuinrakennusten järjestelmä, mutta se on laajempi, jotta se pystyy käsittelemään kaupallisten ja teollisten ympäristöjen voimakkaita energiantarpeita. Nämä järjestelmät latautuvat uusiutuvista lähteistä, kuten aurinkopaneeleista tai tuuliturbiinista, tai sähköverkosta ruuhkahuippujen ulkopuolella saatavalla sähköllä. Akunhallintajärjestelmä (BMS) tai lataussäädin varmistaa turvallisen ja tehokkaan latauksen.

Akkuihin varastoitu sähköenergia muunnetaan kemialliseksi energiaksi. Tämän jälkeen invertteri muuttaa tämän varastoidun tasasähköenergian (DC) vaihtovirraksi (AC), joka syöttää virtaa laitoksen laitteisiin ja laitteisiin. Kehittyneiden valvonta- ja ohjausominaisuuksien avulla laitoksen johtajat voivat seurata energiantuotantoa, varastointia ja kulutusta, optimoida energiankäyttöä ja vähentää käyttökustannuksia. Nämä järjestelmät voivat myös olla vuorovaikutuksessa verkon kanssa, osallistua kysyntäjousto-ohjelmiin, tarjota verkkopalveluja ja viedä ylimääräistä uusiutuvaa energiaa.

Hallitsemalla energiankulutusta, tarjoamalla varavoimaa ja integroimalla uusiutuvaa energiaa energian varastointijärjestelmät parantavat energiatehokkuutta, vähentävät kustannuksia ja tukevat kestävän kehityksen pyrkimyksiä.

Kaupallisten ja teollisten (C&I) energiavarastojärjestelmien edut

• Huippusäästöt ja kuormituksen siirtäminen: Vähentää energialaskuja hyödyntämällä varastoitua energiaa kysyntähuippujen aikana. Esimerkiksi liikerakennus voi leikata sähkökustannuksia merkittävästi käyttämällä energian varastointijärjestelmää korkean tariffin kausina, tasapainottaa huippukulutusta ja saavuttaa tuhansien dollarien vuotuiset energiansäästöt.
• Varavoima: Varmistaa jatkuvan toiminnan verkkokatkosten aikana ja parantaa laitoksen luotettavuutta. Esimerkiksi energiavarastojärjestelmällä varustettu datakeskus voi siirtyä saumattomasti varavoimaan sähkökatkosten aikana, mikä turvaa tietojen eheyden ja toiminnan jatkuvuuden ja vähentää siten mahdollisia sähkökatkoksista johtuvia tappioita.
• Uusiutuvan energian integrointi: Maksimoi uusiutuvien energialähteiden käyttö, mikä vastaa kestävän kehityksen tavoitteita. Esimerkiksi aurinkopaneelien tai tuuliturbiinien kanssa yhdistämällä energian varastointijärjestelmä voi varastoida aurinkoisina päivinä tuotettua energiaa ja käyttää sitä yöllä tai pilvisellä säällä, jolloin saavutetaan suurempi energiaomavaraisuus ja vähennetään hiilijalanjälkeä.
• Verkkotuki: Osallistuu kysyntäjousto-ohjelmiin, mikä parantaa verkon luotettavuutta. Esimerkiksi teollisuuspuiston energiavarastointijärjestelmä voi reagoida nopeasti verkon jakelukomennuksiin ja moduloida tehontuotantoa tukeakseen verkon tasapainottamista ja vakaata toimintaa, mikä parantaa verkon häiriönsietokykyä ja joustavuutta.
• Parannettu energiatehokkuus: Optimoi energiankäyttöä ja vähentää kokonaiskulutusta. Esimerkiksi tuotantolaitos voi hallita laitteiden energiantarvetta energiavarastojärjestelmän avulla, minimoida sähkön hukkaa, parantaa tuotannon tehokkuutta ja tehostaa energian käytön tehokkuutta.
• Parempi sähkön laatu: Vakauttaa jännitettä ja lieventää verkon vaihteluita. Esimerkiksi verkon jännitteen vaihtelujen tai usein toistuvien sähkökatkojen aikana energiavarastojärjestelmä voi tarjota vakaata tehoa, suojata laitteita jännitteen vaihteluilta, pidentää laitteiden käyttöikää ja vähentää huoltokustannuksia.

Nämä edut eivät ainoastaan paranna kaupallisten ja teollisten laitosten energianhallinnan tehokkuutta, vaan tarjoavat myös vankan perustan organisaatioille, jotka voivat säästää kustannuksia, lisätä luotettavuutta ja saavuttaa ympäristön kestävyyden tavoitteet.

Millaisia erilaisia kaupallisia ja teollisia energiavarastointijärjestelmiä on?

Kaupallisia ja teollisia energiavarastointijärjestelmiä on erityyppisiä, ja ne valitaan erityisten energiavaatimusten, tilan saatavuuden, budjetin ja suorituskykytavoitteiden perusteella:

• Akkupohjaiset järjestelmät: Näissä järjestelmissä käytetään kehittyneitä akkutekniikoita, kuten litiumioniakkuja, lyijyakkuja tai virtausakkuja. Esimerkiksi litiumioniakkujen energiatiheys voi olla 150-250 wattituntia kilogrammaa kohden (Wh/kg), mikä tekee niistä erittäin tehokkaita energian varastointisovelluksissa, joissa on pitkä käyttöikä.
• Lämpöenergian varastointi: Tämäntyyppinen järjestelmä varastoi energiaa lämmön tai kylmän muodossa. Lämpöenergian varastointijärjestelmissä käytetyillä faasimuutosmateriaaleilla voidaan saavuttaa 150-500 megajoulea kuutiometriä kohti (MJ/m³), mikä tarjoaa tehokkaita ratkaisuja rakennusten lämpötilavaatimusten hallintaan ja kokonaisenergiankulutuksen vähentämiseen.
• Mekaaninen energian varastointi: Mekaaniset energiavarastointijärjestelmät, kuten vauhtipyörät tai paineilmaenergian varastointi (CAES), tarjoavat korkean syklin hyötysuhteen ja nopean reagointikyvyn. Vauhtipyöräjärjestelmillä voidaan saavuttaa jopa 85%:n hyötysuhde ja varastoida energiaa 50-130 kilojoulea kilogrammaa kohti (kJ/kg), joten ne soveltuvat sovelluksiin, joissa tarvitaan välitöntä tehonsiirtoa ja verkon vakauttamista.
• Vetyenergian varastointi: Vetyenergian varastointijärjestelmät muuttavat sähköenergian vedyksi elektrolyysin avulla, jolloin energiatiheys on noin 33-143 megajoulea kilogrammaa kohti (MJ/kg). Tämä tekniikka tarjoaa pitkän aikavälin varastointimahdollisuuksia, ja sitä käytetään sovelluksissa, joissa laajamittainen energiavarastointi ja suuri energiatiheys ovat ratkaisevia.
• Superkondensaattorit: Superkondensaattorit, jotka tunnetaan myös nimellä ultrakondensaattorit, tarjoavat nopeat lataus- ja purkaussyklit suuritehoisia sovelluksia varten. Niiden energiatiheys voi olla 3-10 wattituntia kilogrammaa kohden (Wh/kg), ja ne tarjoavat tehokkaita energian varastointiratkaisuja sovelluksiin, joissa tarvitaan usein toistuvia lataus- ja purkaussyklejä ilman merkittävää hajoamista.

Kunkin tyyppiset energian varastointijärjestelmät tarjoavat ainutlaatuisia etuja ja ominaisuuksia, joiden ansiosta yritykset ja teollisuudenalat voivat räätälöidä energian varastointiratkaisunsa vastaamaan erityisiä toiminnallisia tarpeita, optimoida energiankäyttöä ja saavuttaa kestävyystavoitteet tehokkaasti.