Vejledning til kommercielle energilagringssystemer

Hvad er kommercielle batteriopbevaringssystemer?

100 kwh batteriog200 kwh batteriKommercielle batterilagringssystemer er avancerede energilagringsløsninger designet til at lagre og frigive elektricitet fra forskellige kilder. De fungerer som strømbanker i stor skala, der bruger batteripakker anbragt i beholdere til at styre energistrømmen effektivt. Disse systemer kommer i forskellige størrelser og konfigurationer for at imødekomme de specifikke behov hos forskellige applikationer og kunder.

Det modulære design afkommercielle batterilagringssystemergiver mulighed for skalerbarhed, med lagerkapaciteter, der typisk spænder fra 50 kWh til 1 MWh. Denne fleksibilitet gør dem velegnede til en bred vifte af virksomheder, herunder små og mellemstore virksomheder, skoler, hospitaler, tankstationer, detailbutikker og industrifaciliteter. Disse systemer hjælper med at styre energibehovet, giver backup strøm under udfald og understøtter integrationen af ​​vedvarende energikilder som sol og vind.

Fleksibiliteten i modulære designs sikrer, at disse systemer kan tilpasses til at passe til specifikke energikrav, hvilket giver en omkostningseffektiv løsning til at forbedre energieffektiviteten og pålideligheden på tværs af forskellige sektorer.

Komponenter af kommercielle energilagringssystemer og deres anvendelser

Kommercielle energilagringssystemerbestår af flere nøglekomponenter, der hver spiller en specifik rolle for at imødekomme forskellige applikationsbehov. Her er en detaljeret beskrivelse af disse komponenter og deres specifikke anvendelser i virkelige scenarier:

1. Batteri System:
   • Kernekomponent: Batterisystemet består af individuelle battericeller, der lagrer elektrisk energi. Lithium-ion-batterier er almindeligt anvendte på grund af deres høje energitæthed og lange levetid.
   • Ansøgninger: Ved peak barbering og belastningsskift oplades batterisystemet i perioder med lavt elforbrug og aflader lagret energi under spidsbelastning, hvilket effektivt reducerer energiomkostningerne.
2. Batteristyringssystem (BMS):
   • Fungere: BMS overvåger batteriets status og ydeevneparametre, såsom spænding, temperatur og ladetilstand, hvilket sikrer sikker og effektiv drift.
   • Ansøgninger: I backup-strøm- og mikronetapplikationer sikrer BMS, at batterisystemet kan levere stabil nødstrøm under netafbrydelser, hvilket sikrer forretningskontinuitet.
3. Inverter eller Power Conversion System (PCS):
   • Fungere: PCS'en konverterer den jævnstrøm, der er lagret i batterisystemet, til vekselstrøm, der kræves af nettet eller belastningerne, mens den bibeholder stabil udgangsspænding og strømkvalitet.
   • Ansøgninger: I nettilsluttede systemer tillader PCS tovejs energiflow, understøtter belastningsbalancering og netfrekvenskontrol for at forbedre nettets pålidelighed og stabilitet.
4. Energiledelsessystem (EMS):
   • Fungere: EMS'en optimerer og styrer energiflowet i lagersystemet, koordinerer med nettet, belastninger og andre energikilder. Den udfører opgaver som peak barbering, belastningsforskydning og energiarbitrage.
   • Ansøgninger: Ved integration af vedvarende energi forbedrer EMS forudsigeligheden og stabiliteten af ​​sol- og vindenergi ved at optimere energiudnyttelse og lagring.
5. Tovejs inverter:
   • Fungere: Tovejs invertere muliggør energiudveksling mellem batterisystemet og nettet efter behov, hvilket understøtter fleksibel energistyring og autonom drift under netsvigt.
   • Ansøgninger: I mikronet og fjerntliggende strømforsyninger sikrer tovejs invertere systemets autonomi og samarbejder med hovednettet for at forbedre strømforsyningens pålidelighed og bæredygtighed.
6. Transformer:
   • Fungere: Transformatorer justerer udgangsspændingsniveauet for batterisystemet, så det matcher kravene til nettet eller belastninger, hvilket sikrer effektiv energitransmission og systemstabilitet.
   • Ansøgninger: I store industrielle og kommercielle strømapplikationer optimerer transformatorer energitransmissionseffektiviteten og systemets driftsstabilitet ved at give passende spændingstilpasning.
7. Beskyttelsesanordninger:
   • Fungere: Beskyttelsesenheder overvåger og reagerer på spændingsstigninger, kortslutninger og andre netanomalier i systemet, hvilket sikrer sikker drift og minimerer beskadigelse af udstyr.
   • Ansøgninger: I netintegration og miljøer med hurtige belastningsændringer beskytter beskyttelsesanordninger batterisystemet og nettet, hvilket reducerer vedligeholdelsesomkostninger og driftsrisici.
8. Kølesystemer:
   • Fungere: Kølesystemer opretholder optimale driftstemperaturer for batterier og invertere, forhindrer overophedning og ydeevneforringelse, hvilket sikrer langsigtet systemstabilitet.
   • Ansøgninger: I miljøer med høje temperaturer og højeffektudledningsbelastninger giver kølesystemer den nødvendige varmeafledningskapacitet, forlænger udstyrets levetid og optimerer energieffektiviteten.
9. Avancerede kontrolsystemer:
   • Fungere: Avancerede styresystemer integreres med EMS og BMS for at overvåge og optimere driften og ydeevnen af ​​hele energilagringssystemet.
   • Ansøgninger: I store kommercielle og industrielle applikationer forbedrer avancerede kontrolsystemer systemets reaktionsevne og driftseffektivitet gennem realtidsdataanalyse og beslutningsstøtte.

Disse komponenter og deres anvendelser demonstrerer de kritiske roller og praktiske anvendelser af kommercielle energilagringssystemer i moderne energistyring. Ved at udnytte disse teknologier og strategier effektivt kan virksomheder opnå energibesparelser, reducere kulstofemissioner og forbedre pålideligheden og bæredygtigheden af ​​deres strømforsyning.

Typer af kommercielle energilagringssystemer

1. Mekanisk opbevaring: Udnytter fysiske bevægelser eller kræfter til at lagre energi. Eksempler omfatter pumped-storage hydroelectricity (PSH), komprimeret luftenergilagring (CAES) og svinghjulsenergilagring (FES).
2. Elektromagnetisk opbevaring: Bruger elektriske eller magnetiske felter til at lagre energi. Eksempler omfatter kondensatorer, superkondensatorer og superledende magnetisk energilagring (SMES).
3. Termisk opbevaring: Opbevarer energi som varme eller kulde. Eksempler omfatter smeltet salt, flydende luft, kryogen energilagring (CES) og is/vand-systemer.
4. Kemisk opbevaring: Omdanner og lagrer energi gennem kemiske processer, som brintlagring.
5. Elektrokemisk opbevaring: Involverer batterier, der lagrer og frigiver energi via elektrokemiske reaktioner. Lithium-ion-batterier er den mest almindelige type, der bruges i kommercielle omgivelser på grund af deres høje effektivitet og energitæthed.

Hver type lagersystem har sine unikke fordele og begrænsninger, hvilket gør dem velegnede til forskellige applikationer og driftskrav.

Anvendelser af kommercielle energilagringssystemer

Kommercielle energilagringssystemer har forskellige anvendelser, der giver økonomiske fordele og bidrager til bredere energi- og miljømål. Disse applikationer tager sigte på både omkostningsbesparelser og forbedring af driftseffektiviteten. Her er en detaljeret oversigt:

1. Peak Barbering:

   Reducerer efterspørgselsafgifter ved at udlede lagret energi i perioder med høj effektbehov. Kommercielle energilagringssystemer frigiver lagret energi i perioder med spidsbelastningsperioder for elektricitet, hvorved efterspørgselsafgifterne for virksomheder reduceres. Dette er især fordelagtigt for faciliteter med høje top-til-gennemsnit-forhold eller dem, der er underlagt høje efterspørgselsafgifter, såsom skoler, hospitaler, tankstationer, butikker og industrier.

2. Belastningsskift:

   Lagrer energi i perioder med lave elpriser og aflader den, når priserne er høje, hvilket sparer omkostninger for kunder, der er i brug. Disse systemer lagrer overskydende energi i perioder med lave elpriser og aflader den i spidsbelastningsperioder. Dette gavner kunderne på tidspunktet for brug eller real-time priser. For eksempel brugte et hotel på Hawaii et 500 kW/3 MWh lithium-ion batterisystem til at flytte sin elektricitetsbelastning fra dagtimerne til natten, hvilket sparede $275.000 årligt.

3. Vedvarende integration:

   Forbedrer udnyttelsen af ​​vedvarende energikilder ved at lagre overskydende produktion og frigive den, når det er nødvendigt. Kommercielle energilagringssystemer lagrer overskydende sol- eller vindenergi og frigiver det under spidsbelastningsenergibehov, eller når vedvarende energiproduktion er lav. Dette reducerer afhængigheden af ​​fossile brændstoffer og reducerer drivhusgasemissioner. Derudover stabiliserer det nettet, hvilket forbedrer dets pålidelighed og sikkerhed.

4. Backup Power:

   Leverer nødstrøm under netafbrydelser, hvilket sikrer kontinuitet og driftsstabilitet. Disse systemer leverer backupstrøm under netsvigt eller nødsituationer, hvilket sikrer, at kritiske faciliteter som hospitaler, datacentre og industrifaciliteter forbliver i drift. Denne evne er afgørende for faciliteter, der ikke har råd til strømafbrydelser.

5. Microgrid:

   Fungerer som et uafhængigt elsystem eller i forbindelse med hovednettet, hvilket øger pålideligheden og reducerer emissioner. Kommercielle energilagringssystemer er integreret i mikronet, der fungerer enten uafhængigt eller forbundet til hovednettet. Mikronet øger det lokale nets pålidelighed, reducerer emissioner og øger samfundets energiuafhængighed og fleksibilitet.

Disse applikationer giver ikke kun direkte økonomiske fordele, men bidrager også til bredere energi- og miljømål, såsom reduktion af kulstofemissioner og forbedring af netstabiliteten. Kommercielle energilagringssystemer skaber ved at øge energieffektiviteten og reducere operationelle risici konkurrencefordele og muligheder for bæredygtig udvikling i både kommercielle virksomheder og lokalsamfund.

Kapacitet af kommercielle energilagringssystemer

Kommercielle energilagringssystemer spænder typisk fra 50 kWh til 1 MWh, der dækker forskellige kommercielle og kommunale behov. Kapacitetsvalget afhænger af den specifikke applikation og de påkrævede ydeevnemålinger.

Nøjagtig vurdering af energibehov og omhyggelig planlægning er afgørende for at bestemme den optimale lagerkapacitet til en given applikation, hvilket sikrer både omkostningseffektivitet og driftseffektivitet.

Fordele ved kommercielle energilagringssystemer

1. Modstandsdygtighed
   Kommercielle energilagringssystemer tilbyder kritisk backupstrøm under udfald, hvilket sikrer, at driften kan fortsætte uden afbrydelser. Dette er især vigtigt for faciliteter såsom hospitaler, datacentre og produktionsanlæg, hvor strømafbrydelser kan resultere i betydelige økonomiske tab eller bringe sikkerheden i fare. Ved at levere en pålidelig strømkilde under netsvigt hjælper disse systemer med at opretholde forretningskontinuitet og beskytte følsomt udstyr mod strømudsving.
2. Omkostningsbesparelser
   En af de primære økonomiske fordele ved kommercielle energilagringssystemer er evnen til at flytte energiforbruget fra spidsbelastningsperioder til perioder uden for spidsbelastningsperioder. Elektricitetsomkostningerne er ofte højere i spidsbelastningsperioder, så lagring af energi i lavsæsonen, hvor priserne er lavere, og brug af den i spidsbelastningstider kan resultere i betydelige omkostningsbesparelser. Derudover kan virksomheder deltage i efterspørgselsreaktionsprogrammer, som tilbyder økonomiske incitamenter til at reducere energiforbruget i perioder med høj efterspørgsel. Disse strategier sænker ikke kun energiregningen, men optimerer også energiforbrugsmønstrene.
3. Vedvarende integration
   Integrering af kommercielle energilagringssystemer med vedvarende energikilder såsom sol og vind øger deres effektivitet og pålidelighed. Disse lagringssystemer kan fange overskydende energi genereret i perioder med høj vedvarende produktion og gemme den til brug, når produktionen er lav. Dette maksimerer ikke kun udnyttelsen af ​​vedvarende energi, men reducerer også afhængigheden af ​​fossile brændstoffer, hvilket fører til lavere drivhusgasemissioner. Ved at stabilisere vedvarende energis intermitterende karakter letter lagringssystemer en smidigere og mere bæredygtig energiomstilling.
4. Netfordele
   Kommercielle energilagringssystemer bidrager til netstabilitet ved at balancere udbuds- og efterspørgselsudsving. De leverer hjælpetjenester såsom frekvensregulering og spændingsunderstøttelse, som er afgørende for at opretholde nettets operationelle integritet. Ydermere forbedrer disse systemer netsikkerheden ved at give yderligere lag af modstandsdygtighed mod cyberangreb og naturkatastrofer. Udbredelsen af ​​energilagringssystemer understøtter også økonomisk vækst ved at skabe arbejdspladser inden for fremstilling, installation og vedligeholdelse, samtidig med at miljømæssig bæredygtighed fremmes gennem reducerede emissioner og ressourceforbrug.
5. Strategiske fordele

   Energieffektivitet: Ved at optimere energiforbruget og reducere spild hjælper lagersystemer virksomheder med at opnå højere energieffektivitet, hvilket kan føre til lavere driftsomkostninger og et reduceret CO2-fodaftryk.

   Operationel risikoreduktion: At have en pålidelig backup-strømkilde reducerer risikoen for driftsforstyrrelser på grund af strømafbrydelser, hvilket minimerer potentielle økonomiske tab og forbedrer den overordnede forretningsstabilitet.

Levetid for kommercielle energilagringssystemer

Levetiden for kommercielle energilagringssystemer varierer efter teknologi og brug. Generelle intervaller omfatter:

• Lithium-ion-batterier: 8 til 15 år
• Redox flow batterier: 5 til 15 år
• Brintlagringssystemer: 8 til 15 år

Implementering af avancerede overvågnings- og diagnostiske værktøjer kan hjælpe med at forudsige og forhindre potentielle problemer, hvilket yderligere forlænger energilagringssystemers driftslevetid.

Sådan designes kommercielt energilagringssystem i henhold til applikationskrav

Design af et kommercielt energilagringssystem er en kompleks proces, der involverer flere vigtige trin og teknologiske valg for at sikre, at systemet effektivt opfylder applikationskrav og ydeevnekriterier.

1. Identifikation af applikationsscenarier:

   Definition af primære tjenester: Det første trin involverer at specificere de vigtigste tjenester, systemet vil levere, såsom peak shaving, load shifting og backup power. Forskellige applikationer kan kræve skræddersyede energilagringsløsninger.

2. Definition af præstationsmålinger:

   Effekt- og energivurderinger: Bestem den maksimale strømhåndtering og energilagringskapacitet, der kræves af systemet.

   Effektivitet: Overvej systemets energikonverteringseffektivitet for at minimere tab under energioverførsel.

   Cyklus liv: Evaluer den forventede levetid for opladnings-afladningscyklusser pr. dag, uge ​​eller år, afgørende for omkostningseffektiviteten.

3. Valg af teknologi:

   Opbevaringsteknologier: Baseret på ydeevnemålinger skal du vælge passende lagringsteknologier såsom lithium-ion-batterier, bly-syre-batterier, flow-batterier eller energilagring af trykluft. Hver teknologi byder på unikke fordele og er egnet til forskellige operationelle behov. For eksempel giver lithium-ion-batterier høj energitæthed og lang levetid, hvilket gør dem ideelle til langsigtede energilagringskrav.

4. Systemdesign:

   Konfiguration og integration: Design det fysiske layout og de elektriske forbindelser af systemet for at sikre effektiv interaktion med nettet, andre energikilder og belastninger.

   Kontrol og styring: Inkorporer systemer som Battery Management Systems (BMS), Energy Management Systems (EMS) og invertere for at opretholde optimal systemydelse. Disse systemer balancerer spænding, temperatur, strøm, ladetilstand og overordnet systemsundhed.

5. Systemevaluering:

   Ydelsestest: Udfør omfattende test for at validere systemets ydeevne under forskellige belastnings- og netforhold.

   Pålidelighedssikring: Vurder systemets langsigtede pålidelighed og stabilitet, herunder temperaturstyring, forudsigelser om batterilevetid og nødberedskab.

   Økonomisk fordelsanalyse: Analyser de overordnede økonomiske fordele ved systemet, herunder energibesparelser, reducerede elomkostninger, deltagelse i nettjenester (f.eks. efterspørgselsrespons) og forlænget netinfrastrukturens levetid.

Design af kommercielle energilagringssystemer kræver en holistisk overvejelse af teknologiske, økonomiske og miljømæssige faktorer for at sikre, at systemet leverer forventet ydeevne og afkast under drift.

Beregning af omkostninger og fordele

Levelized Cost of Storage (LCOS) er en almindelig metrik, der bruges til at evaluere omkostningerne og værdien af ​​energilagringssystemer. Den tegner sig for de samlede levetidsomkostninger divideret med den samlede levetidsenergiproduktion. Sammenligning af LCOS med potentielle indtægtsstrømme eller omkostningsbesparelser hjælper med at bestemme den økonomiske gennemførlighed af et lagerprojekt.

Integration med solcelleanlæg

Kommercielle batterilagringssystemer kan integreres med fotovoltaiske (PV) systemer for at skabe sol-plus-lagringsløsninger. Disse systemer lagrer overskydende solenergi til senere brug, hvilket øger selvforbruget af energi, reducerer efterspørgselsafgifterne og giver pålidelig backup-strøm. De understøtter også nettjenester som frekvensregulering og energiarbitrage, hvilket gør dem til en omkostningseffektiv og miljøvenlig mulighed for virksomheder.

Konklusion

Kommercielle energilagringssystemer bliver mere og mere levedygtige og attraktive, efterhånden som teknologiske fremskridt og understøttende politikker implementeres. Disse systemer tilbyder betydelige fordele, herunder omkostningsbesparelser, forbedret modstandsdygtighed og forbedret integration af vedvarende energikilder. Ved at forstå komponenterne, applikationerne og fordelene kan virksomheder træffe informerede beslutninger for at udnytte det fulde potentiale af kommercielle energilagringssystemer.

Kamada Power OEM ODM Custom kommercielle energilagringssystemer, Kontakt Kamada Powerfor Få et tilbud