Gids voor commerciële energieopslagsystemen

Wat zijn commerciële batterijopslagsystemen?

100kwh batterij en 200kwh batterij Commerciële batterijopslagsystemen zijn geavanceerde oplossingen voor energieopslag die zijn ontworpen om elektriciteit uit verschillende bronnen op te slaan en vrij te geven. Ze werken als grootschalige energiebanken en maken gebruik van accu's in containers om de energiestroom effectief te beheren. Deze systemen zijn verkrijgbaar in verschillende maten en configuraties om te voldoen aan de specifieke behoeften van verschillende toepassingen en klanten.

Het modulaire ontwerp van commerciële batterijopslagsystemen maakt schaalbaarheid mogelijk, met opslagcapaciteiten die doorgaans variëren van 50 kWh tot 1 MWh. Deze flexibiliteit maakt ze geschikt voor een breed scala aan bedrijven, waaronder kleine en middelgrote ondernemingen, scholen, ziekenhuizen, benzinestations, winkels en industriële faciliteiten. Deze systemen helpen bij het beheren van de energievraag, leveren back-upstroom tijdens stroomonderbrekingen en ondersteunen de integratie van hernieuwbare energiebronnen zoals zonne- en windenergie.

De flexibiliteit van modulaire ontwerpen zorgt ervoor dat deze systemen kunnen worden aangepast aan specifieke energievereisten, waardoor een kosteneffectieve oplossing wordt geboden voor het verbeteren van de energie-efficiëntie en betrouwbaarheid in verschillende sectoren.

100kwh batterij commerciële energieopslagsystemen

Onderdelen van commerciële energieopslagsystemen en hun toepassingen

Commerciële energieopslagsystemen bestaan uit verschillende belangrijke componenten die elk een specifieke rol spelen om te voldoen aan verschillende toepassingsbehoeften. Hier volgt een gedetailleerde beschrijving van deze componenten en hun specifieke toepassingen in echte scenario's:

1. Batterijsysteem:
   • Kerncomponent: Het batterijsysteem bestaat uit afzonderlijke batterijcellen die elektrische energie opslaan. Lithium-ion accu's worden vaak gebruikt vanwege hun hoge energiedichtheid en lange levensduur.
   • Toepassingen: Bij het besparen van pieken en het verschuiven van de belasting laadt het batterijsysteem op tijdens perioden met een lage vraag naar elektriciteit en ontlaadt het de opgeslagen energie tijdens de piekvraag, waardoor de energiekosten effectief worden verlaagd.
2. Batterijbeheersysteem (BMS):
   • Functie: Het BMS bewaakt de status en prestatieparameters van de batterij, zoals spanning, temperatuur en laadstatus, en zorgt zo voor een veilige en efficiënte werking.
   • Toepassingen: In noodstroom- en microgridtoepassingen zorgt het BMS ervoor dat het batterijsysteem stabiele noodstroom kan leveren tijdens stroomuitval, zodat de bedrijfscontinuïteit gewaarborgd blijft.
3. Omvormer of stroomconversiesysteem (PCS):
   • Functie: De PCS zet de gelijkstroom die is opgeslagen in het batterijsysteem om in wisselstroom die nodig is voor het elektriciteitsnet of belastingen, met behoud van een stabiele uitgangsspanning en stroomkwaliteit.
   • Toepassingen: In netgekoppelde systemen maakt de PCS bidirectionele energiestromen mogelijk, waarbij load balancing en netfrequentieregeling worden ondersteund om de betrouwbaarheid en stabiliteit van het net te verbeteren.
4. Energiebeheersysteem (EMS):
   • Functie: Het EMS optimaliseert en beheert de energiestroom binnen het opslagsysteem door te coördineren met het elektriciteitsnet, belastingen en andere energiebronnen. Het voert taken uit zoals piekverlaging, verschuiving van de belasting en energiearbitrage.
   • Toepassingen: Bij de integratie van hernieuwbare energie verbetert het EMS de voorspelbaarheid en stabiliteit van zonne- en windenergie door het energiegebruik en de opslag te optimaliseren.
5. Bidirectionele omvormer:
   • Functie: Bidirectionele omvormers maken energie-uitwisseling tussen het accusysteem en het elektriciteitsnet mogelijk, wat flexibel energiebeheer en autonome werking tijdens storingen in het elektriciteitsnet ondersteunt.
   • Toepassingen: In micronetwerken en afgelegen gebieden zorgen bidirectionele omvormers voor systeemautonomie en werken ze samen met het hoofdnet om de betrouwbaarheid en duurzaamheid van de stroomvoorziening te verbeteren.
6. Transformator:
   • Functie: Transformatoren passen het uitgangsspanningsniveau van het batterijsysteem aan de vereisten van het elektriciteitsnet of de belastingen aan, waardoor een efficiënte energietransmissie en systeemstabiliteit worden gegarandeerd.
   • Toepassingen: In grootschalige industriële en commerciële stroomtoepassingen optimaliseren transformatoren de efficiëntie van de energietransmissie en de operationele stabiliteit van het systeem door de juiste aanpassing van de spanning.
7. Beschermingsapparaten:
   • Functie: Beveiligingsapparaten bewaken en reageren op spanningspieken, kortsluitingen en andere afwijkingen in het systeem, waardoor een veilige werking wordt gegarandeerd en schade aan apparatuur tot een minimum wordt beperkt.
   • Toepassingen: Bij netintegratie en omgevingen met snelle belastingswisselingen beschermen beveiligingsapparaten het batterijsysteem en het net, waardoor de onderhoudskosten en operationele risico's afnemen.
8. Koelsystemen:
   • Functie: Koelsystemen handhaven optimale bedrijfstemperaturen voor accu's en omvormers, voorkomen oververhitting en prestatievermindering en zorgen voor langdurige systeemstabiliteit.
   • Toepassingen: In omgevingen met hoge temperaturen en hoge vermogensafvoer zorgen koelsystemen voor de noodzakelijke warmteafvoercapaciteit, waardoor de levensduur van apparatuur wordt verlengd en de energiezuinigheid wordt geoptimaliseerd.
9. Geavanceerde besturingssystemen:
   • Functie: Geavanceerde regelsystemen integreren met EMS en BMS om de werking en prestaties van het volledige energieopslagsysteem te controleren en te optimaliseren.
   • Toepassingen: In grootschalige commerciële en industriële toepassingen verbeteren geavanceerde regelsystemen het reactievermogen van het systeem en de operationele efficiëntie via real-time gegevensanalyse en beslissingsondersteuning.

Deze componenten en hun toepassingen tonen de kritieke rol en het praktische gebruik van commerciële energieopslagsystemen in modern energiebeheer. Door deze technologieën en strategieën effectief in te zetten, kunnen bedrijven energie besparen, koolstofemissies verminderen en de betrouwbaarheid en duurzaamheid van hun energievoorziening verbeteren.

Soorten commerciële energieopslagsystemen

1. Mechanische opslag: Maakt gebruik van fysieke bewegingen of krachten om energie op te slaan. Voorbeelden zijn pompaccumulatie voor waterkracht (PSH), persluchtopslag (CAES) en vliegwielopslag (FES).
2. Elektromagnetische opslag: Gebruikt elektrische of magnetische velden om energie op te slaan. Voorbeelden zijn condensatoren, supercondensatoren en supergeleidende magnetische energieopslag (SMES).
3. Thermische opslag: Slaat energie op als warmte of koude. Voorbeelden zijn gesmolten zout, vloeibare lucht, cryogene energieopslag (CES) en ijs/watersystemen.
4. Chemische opslag: Zet energie om en slaat deze op door middel van chemische processen, zoals de opslag van waterstof.
5. Elektrochemische opslag: Batterijen die energie opslaan en afgeven via elektrochemische reacties. Lithium-ionbatterijen zijn het meest gebruikte type in commerciële omgevingen vanwege hun hoge efficiëntie en energiedichtheid.

Elk type opslagsysteem heeft zijn eigen unieke voordelen en beperkingen, waardoor ze geschikt zijn voor verschillende toepassingen en operationele vereisten.

Toepassingen van commerciële energieopslagsystemen

Commerciële energieopslagsystemen hebben diverse toepassingen die economische voordelen bieden en bijdragen aan bredere energie- en milieudoelstellingen. Deze toepassingen zijn gericht op zowel kostenbesparingen als het verbeteren van de operationele efficiëntie. Hier volgt een gedetailleerd overzicht:

1. PiekverschuivingCommerciële energieopslagsystemen geven opgeslagen energie vrij tijdens piekperioden in de vraag naar elektriciteit, waardoor de vraagkosten voor bedrijven worden verlaagd. Dit is vooral gunstig voor faciliteiten met een hoge piek/gemiddelde ratio of faciliteiten die onderhevig zijn aan hoge vraagkosten, zoals scholen, ziekenhuizen, benzinestations, winkels en industrieën.
2. Lading verschuivenDeze systemen slaan overtollige energie op tijdens perioden met lage elektriciteitsprijzen en voeren deze af tijdens perioden met piektarieven. Dit komt ten goede aan klanten met tijdverbruiktarieven of realtime tarieven. Een hotel in Hawaï gebruikte bijvoorbeeld een lithium-ionbatterijsysteem van 500 kW/3 MWh om zijn elektriciteitsbelasting van overdag naar 's nachts te verschuiven, wat jaarlijks $275.000 bespaarde.
3. Hernieuwbare integratieVerbetert het gebruik van hernieuwbare energiebronnen door overtollige energie op te slaan en weer vrij te geven wanneer dat nodig is. Commerciële energieopslagsystemen slaan overtollige zonne- of windenergie op en geven deze vrij tijdens pieken in de energievraag of wanneer de opwekking van hernieuwbare energie laag is. Dit vermindert de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen en verlaagt de uitstoot van broeikasgassen. Bovendien stabiliseert het het elektriciteitsnet en verbetert het de betrouwbaarheid en veiligheid ervan.
4. ReservevoedingDeze systemen leveren noodstroom tijdens netwerkstoringen of noodsituaties, zodat kritieke faciliteiten zoals ziekenhuizen, datacenters en industriële faciliteiten operationeel blijven. Deze mogelijkheid is cruciaal voor faciliteiten die zich geen stroomonderbrekingen kunnen veroorloven.
5. MicrogridCommerciële energieopslagsystemen zijn een integraal onderdeel van microgrids, die onafhankelijk werken of aangesloten zijn op het hoofdnet. Microgrids verbeteren de betrouwbaarheid van het lokale elektriciteitsnet, verminderen de uitstoot en vergroten de energieonafhankelijkheid en flexibiliteit van gemeenschappen.

Deze toepassingen leveren niet alleen directe economische voordelen op, maar dragen ook bij aan bredere energie- en milieudoelstellingen, zoals het terugdringen van koolstofemissies en het verbeteren van de stabiliteit van het elektriciteitsnet. Commerciële energieopslagsystemen creëren, door het verbeteren van de energie-efficiëntie en het verminderen van operationele risico's, concurrentievoordelen en kansen voor duurzame ontwikkeling in zowel commerciële ondernemingen als gemeenschappen.

Capaciteit van commerciële energieopslagsystemen

Commerciële energieopslagsystemen variëren meestal van 50 kWh tot 1 MWh en voldoen aan verschillende commerciële en gemeentelijke behoeften. De keuze van de capaciteit hangt af van de specifieke toepassing en de vereiste prestatiekenmerken.

Een nauwkeurige beoordeling van de energiebehoeften en zorgvuldige planning zijn essentieel om de optimale opslagcapaciteit voor een bepaalde toepassing te bepalen, zodat zowel de kosteneffectiviteit als de operationele efficiëntie worden gewaarborgd.

Voordelen van commerciële energieopslagsystemen

1. Veerkracht
   Commerciële energieopslagsystemen bieden essentiële back-upstroom tijdens stroomonderbrekingen en zorgen ervoor dat de activiteiten zonder onderbreking kunnen doorgaan. Dit is vooral van vitaal belang voor faciliteiten zoals ziekenhuizen, datacenters en fabrieken waar stroomstoringen kunnen leiden tot aanzienlijke financiële verliezen of de veiligheid in gevaar kunnen brengen. Door een betrouwbare stroombron te bieden tijdens netstoringen helpen deze systemen de bedrijfscontinuïteit te handhaven en gevoelige apparatuur te beschermen tegen stroomschommelingen.
2. Kostenbesparingen
   Een van de belangrijkste financiële voordelen van commerciële energieopslagsystemen is de mogelijkheid om het energieverbruik te verschuiven van piekuren naar daluren. Elektriciteitskosten zijn vaak hoger tijdens piekuren, dus het opslaan van energie tijdens daluren wanneer de tarieven lager zijn en het gebruiken ervan tijdens piekuren kan resulteren in aanzienlijke kostenbesparingen. Daarnaast kunnen bedrijven deelnemen aan vraagresponsprogramma's, die financiële stimulansen bieden voor het verminderen van het energieverbruik tijdens periodes met een hoge vraag. Deze strategieën verlagen niet alleen de energierekening, maar optimaliseren ook de energieconsumptiepatronen.
3. Hernieuwbare integratie
   De integratie van commerciële energieopslagsystemen met hernieuwbare energiebronnen zoals zonne- en windenergie verbetert hun effectiviteit en betrouwbaarheid. Deze opslagsystemen kunnen overtollige energie opvangen die wordt gegenereerd tijdens perioden van hoge hernieuwbare output en deze opslaan voor gebruik wanneer de opwekking laag is. Dit maximaliseert niet alleen het gebruik van hernieuwbare energie, maar vermindert ook de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen, wat leidt tot een lagere uitstoot van broeikasgassen. Door de intermitterende aard van hernieuwbare energie te stabiliseren, vergemakkelijken opslagsystemen een soepelere en duurzamere energietransitie.
4. Netvoordelen
   Commerciële energieopslagsystemen dragen bij aan de stabiliteit van het elektriciteitsnet door vraag- en aanbodschommelingen in evenwicht te houden. Ze leveren ondersteunende diensten zoals frequentieregeling en spanningsondersteuning, die cruciaal zijn voor het behoud van de operationele integriteit van het net. Bovendien verbeteren deze systemen de veiligheid van het net door extra lagen van veerkracht te bieden tegen cyberaanvallen en natuurrampen. De inzet van energieopslagsystemen ondersteunt ook de economische groei door banen te creëren in de productie, installatie en onderhoud, en bevordert tegelijkertijd de milieuduurzaamheid door minder emissies en een lager verbruik van hulpbronnen.
5. Strategische voordelenEnergie-efficiëntie: Door het energiegebruik te optimaliseren en afval te verminderen, helpen opslagsystemen bedrijven om een hogere energie-efficiëntie te bereiken, wat kan leiden tot lagere operationele kosten en een kleinere ecologische voetafdruk.

   Operationele risicovermindering: Een betrouwbare back-upstroombron vermindert het risico op operationele onderbrekingen als gevolg van stroomuitval, waardoor potentiële financiële verliezen worden geminimaliseerd en de algehele bedrijfsstabiliteit wordt verbeterd.

Levensduur van commerciële energieopslagsystemen

De levensduur van commerciële energieopslagsystemen varieert per technologie en gebruik. Algemene bereiken zijn onder andere:

• Lithium-ion batterijen: 8 tot 15 jaar
• Redox flow batterijen: 5 tot 15 jaar
• Opslagsystemen voor waterstof: 8 tot 15 jaar

Het implementeren van geavanceerde monitoring- en diagnostische tools kan helpen bij het voorspellen en voorkomen van potentiële problemen, waardoor de operationele levensduur van energieopslagsystemen verder wordt verlengd.

Hoe een commercieel energieopslagsysteem ontwerpen volgens de eisen van de toepassing

Het ontwerpen van een commercieel energieopslagsysteem is een complex proces waarbij verschillende belangrijke stappen en technologische keuzes komen kijken om ervoor te zorgen dat het systeem effectief voldoet aan de toepassingseisen en prestatiecriteria.

1. Toepassingsscenario's identificeren:Primaire services definiëren: De eerste stap bestaat uit het specificeren van de belangrijkste diensten die het systeem zal leveren, zoals piekscheren, verschuiven van de belasting en back-upvermogen. Verschillende toepassingen kunnen oplossingen voor energieopslag op maat vereisen.
2. Prestatiecijfers definiëren:Vermogen en energie: Bepaal het maximale vermogen en de maximale energieopslagcapaciteit die het systeem nodig heeft.

   Efficiëntie: Houd rekening met de energieomzettingsefficiëntie van het systeem om verliezen tijdens de energieoverdracht te minimaliseren.

   Levenscyclus: Evalueer de verwachte levensduur van laad-ontlaadcycli per dag, week of jaar, cruciaal voor kosteneffectiviteit.

3. Technologie selecteren:Opslagtechnologieën: Kies op basis van prestatiecriteria geschikte opslagtechnologieën zoals lithium-ionbatterijen, loodzuuraccu's, flowbatterijen of perslucht energieopslag. Elke technologie biedt unieke voordelen en is geschikt voor verschillende operationele behoeften. Lithium-ion-accu's bieden bijvoorbeeld een hoge energiedichtheid en een lange levensduur, waardoor ze ideaal zijn voor energieopslagvereisten op lange termijn.
4. Systeemontwerp:Configuratie en integratie: Ontwerp de fysieke lay-out en elektrische aansluitingen van het systeem voor een effectieve interactie met het elektriciteitsnet, andere energiebronnen en belastingen.

   Controle en beheer: Gebruik systemen zoals batterijbeheersystemen (BMS), energiebeheersystemen (EMS) en omvormers om de prestaties van het systeem optimaal te houden. Deze systemen balanceren spanning, temperatuur, stroom, laadstatus en algehele gezondheid van het systeem.

5. Systeemevaluatie:Prestatie testen: Uitgebreide tests uitvoeren om de prestaties van het systeem te valideren onder verschillende belastings- en netwerkomstandigheden.

   Betrouwbaarheidsgarantie: De betrouwbaarheid en stabiliteit van het systeem op lange termijn beoordelen, inclusief temperatuurbeheer, voorspellingen van de levensduur van de batterij en mogelijkheden om te reageren op noodsituaties.

   Economische batenanalyse: Analyseer de algemene economische voordelen van het systeem, waaronder energiebesparingen, lagere elektriciteitskosten, deelname aan netwerkdiensten (bijv. vraagrespons) en langere levensduur van de netwerkinfrastructuur.

Het ontwerpen van commerciële energieopslagsystemen vereist een holistische afweging van technologische, economische en milieufactoren om ervoor te zorgen dat het systeem tijdens gebruik de verwachte prestaties en rendementen levert.

Kosten en baten berekenen

De Levelized Cost of Storage (LCOS) is een veelgebruikte meetmethode om de kosten en waarde van energieopslagsystemen te evalueren. Het houdt rekening met de totale levensduurkosten gedeeld door de totale levensduur energie-output. Het vergelijken van LCOS met potentiële inkomstenstromen of kostenbesparingen helpt om de economische haalbaarheid van een opslagproject te bepalen.

Integratie met fotovoltaïsche energie

Commerciële batterijopslagsystemen kunnen worden geïntegreerd met fotovoltaïsche (PV) systemen om zonne-plus-opslagoplossingen te creëren. Deze systemen slaan overtollige zonne-energie op voor later gebruik, verbeteren het eigenverbruik van energie, verlagen de vraagkosten en bieden betrouwbare back-upstroom. Ze ondersteunen ook netdiensten zoals frequentieregeling en energiearbitrage, waardoor ze een kosteneffectieve en milieuvriendelijke optie zijn voor bedrijven.

Conclusie

Commerciële energieopslagsystemen worden steeds levensvatbaarder en aantrekkelijker naarmate de technologie voortschrijdt en ondersteunend beleid wordt geïmplementeerd. Deze systemen bieden aanzienlijke voordelen, waaronder kostenbesparingen, verbeterde veerkracht en verbeterde integratie van hernieuwbare energiebronnen. Door de componenten, toepassingen en voordelen te begrijpen, kunnen bedrijven weloverwogen beslissingen nemen om het volledige potentieel van commerciële energieopslagsystemen te benutten.

Kamada Power OEM ODM Opslagsystemen voor commerciële energie op maat, Contact Kamada Power voor Vraag een offerte aan