Modularnokomercialni in industrijski (C&I) baterijski sistem za shranjevanje energije (BESS)se lahko zdi preprosto za merjenje: potrebujete več zmogljivosti, dodajte še eno omarico. V praksi je pravilno število omar odvisno od več kot kWh.
Ena omarica je lahko dovolj, če izpolnjuje zahtevano moč, uporabno energijo in trajanje praznjenja. Za višjo energijo, večjo moč, daljši čas delovanja ali prihodnjo rast bo morda potrebnih več omaric.
Kako se sistem meri, je odvisno tudi odsistem za pretvorbo moči (PCS)arhitektura, zahteve za polnjenje, zmogljivost transformatorja in povezava z omrežjem. Ta priročnik pojasnjuje, kako določiti velikost modularnega C&I BESS za trenutne potrebe in prihodnjo širitev.
Kaj pravzaprav pomeni skaliranje modularnega C&I BESS?
V aC&I BESSProjekt lahko skaliranje vključuje tri področja: energetsko zmogljivost, moč in širši sistem. Te so povezane, vendar ni nujno, da se povečujejo na enak način, kot je dodanih več omar.
Rezultat je odvisen tudi od arhitekture BESS. Z omarico-samo za baterije in skupnimi ali centraliziranimi PCS dodajanje omaric v glavnem poveča energijo baterije, razen če se poveča tudi zmogljivost PCS. Z omarami vse{3}}-v enem, ki vključujejo lastne PCS, lahko z dodajanjem omaric povečate tako instalirano energijo kot nazivno moč.
Skaliranje energetske zmogljivosti
Energijsko skaliranjepomeni povečanje količine energije, ki jo BESS lahko shrani. Pri enakih baterijskih omarah se instalirana energija na splošno povečuje s številom omaric. Dodatna energetska zmogljivost lahko podpira:
- daljši čas praznjenja ali rezervnega delovanja
- več prenosa sončne energije
- večja razpoložljivost energije za dnevno kolesarjenje
Glavni cilj je več kWh in ne nujno večja trenutna proizvodnja.
Skaliranje moči
Skaliranje močipomeni povečanje moči, ki jo lahko BESS napolni ali izprazni naenkrat. To postane pomembno, ko mora mesto podpirati višje konične obremenitve, polnjenje električnih vozil ali več hkratnih zahtev po opremi.
Ali dodatne omare povečajo tudi kW, je odvisno od arhitekture PCS in nazivne moči.
Sistem{0}}Skaliranje ravni
Ko BESS raste, lahko razširitev vpliva tudi na opremo zunaj baterijskih omar, vključno z:
- PCS in zmogljivost transformatorja
- stikalne naprave, kabli in zaščitna oprema
- sistem upravljanja z energijo (EMS)in komunikacijsko arhitekturo
- povezovalna zmogljivost omrežja
Modularna zasnova omarice lahko poenostavi širitev, vendar mora širši električni in krmilni sistem prav tako podpirati predvideno lestvico.
Ena omara ali več omar: kaj potrebuje vaš projekt?
Število omaric BESS ne sme temeljiti samo na kWh. Začnite s tremi projektnimi zahtevami:
- Moč (kW):Koliko moči mora BESS dati naenkrat?
- Energija (kWh):Koliko energije mora sistem shraniti?
- Trajanje:Kako dolgo mora vzdrževati zahtevano moč?
Uporabno izhodišče je: Trajanje shranjevanja ≈ uporabna energija ÷ moč praznjenja
Te vrednote morajo delovati skupaj. Sistem ima lahko dovolj energije, vendar ne dovolj moči za obremenitev, ali dovolj moči, vendar premalo uporabne energije za izpolnitev zahtevanega trajanja.
Ko je ena omara morda dovolj
Ena omara lahko zadostuje, če njena uporabna energija, razpoložljiva moč in trajanje praznjenja izpolnjujejo zahteve projekta.
Na primer, če lahko ena omara podpira zahtevano največjo-obremenitev britja za celotno ciljno obdobje, dodajanje druge omarice preprosto za povečanje instaliranih kWh morda nima praktične vrednosti.
Še vedno je treba upoštevati prihodnjo rast. Načrtovana fotonapetostna širitev, polnjenje električnih vozil ali nove proizvodne obremenitve lahko upravičijo poznejše puščanje prostora za dodatne zmogljivosti.
Ko je več omar bolj smiselno
Več omar postane bolj praktično, ko ena omara ne more več izpolnjevati energetskih ali obratovalnih zahtev projekta.
Če je energija omejevalni dejavnik, lahko dodatne omare podpirajo:
- daljši čas praznjenja ali rezervnega delovanja
- več prenosa sončne energije
- več uporabne energije za dnevno kolesarjenje
Če je moč omejevalni dejavnik, je pot razširitve odvisna od arhitekture PCS. Skupni ali centraliziran PCS lahko zahteva dodatno zmogljivost PCS, medtem ko lahko omarice--vse v enem z lastnim PCS dodajo energijo in nazivno moč. V obeh primerih mora podporna električna infrastruktura podpirati večjo moč.
Prihodnja širitev je še en razlog za razmislek o -zasnovi z več omarami. Stran, ki se danes prilega eni sami omarici, bo morda potrebovala več energije in moči, ko bodo obremenitve naraščale.
Količina omar bi morala slediti zahtevam glede moči, energije, trajanja in rasti-in ne obratno.
Kaj se dejansko spremeni, ko dodate več omar BESS?
Ko so zahteve projekta glede velikosti jasne, je naslednje vprašanje, kaj se dejansko spremeni, ko se doda še ena omara.
Nameščene baterijske energijske tehtnice najbolj neposredno s štetjem omar. Napajanje, zmogljivost polnjenja, zmogljivost-strani omrežja in zahteve glede nadzora so bolj odvisne od arhitekture BESS in širšega električnega sistema.
Energija baterije se meri najbolj neposredno
Z enakimi omaricami 261 kWh, nameščenimi baterijskimi energijskimi tehtnicami neposredno s štetjem omar:
- 1 × 261 kWh=261 kWh
- 2 × 261 kWh=522 kWh
- 4 × 261 kWh=1,044 kWh
Ta dodatna zmogljivost lahko podpira daljša obdobja praznjenja, več prenosa sončne energije ali daljše rezervno delovanje. Te številke predstavljajo nameščeno energijo in ne uporabne energije. Dejanska uporabna energija je lahko nižja zaradi delovnega okna SOC, rezervnega SOC, razgradnje baterije in temperaturno-zmanjšanja.
Moč sistema je odvisna od arhitekture PCS
Moč ne sledi številu omaric na povsem enak način kot energija baterije.
S skupnim ali centraliziranim PCS lahko dodajanje baterijskih omar poveča instalirano energijo brez povečanja nazivne moči PCS. Z omarami vse-v-enem, od katerih ima vsaka svoj PCS, lahko dodajanje omar poveča tako instalirano energijo kot nazivno moč.
V kateri koli arhitekturi je lahko uporaben sistemski izhod še vedno omejen z:
- PCS količina in nazivna moč
- Omejitve toka baterije in C-stopnja
- Zmogljivost AC vodila
- Zmogljivost transformatorja in stikalne naprave
- Omejitve delovanja EMS in strategija nadzora
- Omejitve medomrežnega povezovanja
Širši električni sistem torej določa, koliko inštalirane moči je mogoče dejansko uporabiti.
Več energije lahko spremeni tudi potrebo po polnjenju
Če dodate več omaric, se poveča količina energije, ki jo bo morda treba ponovno napolniti po izpraznitvi.
Če moč polnjenja ostane nespremenjena, bo večji baterijski sistem na splošno potreboval daljše obdobje polnjenja. Ohranjanje enakega časa polnjenja bo morda zahtevalo več moči polnjenja, odvisno od:
- Moč polnjenja PCS
- napolnjenost baterije-trenutne omejitve
- zmogljivost transformatorja
- razpoložljiva moč omrežja
Mrežna-stranska zmogljivost se ne spreminja samodejno
Dodajanje več baterije in zmogljivosti PCS ne poveča samodejno moči, ki jo lahko spletno mesto uvozi, izvozi ali distribuira.
Večja moč sistema lahko zahteva tudi zadostno zmogljivost v:
- transformator
- stikalne naprave in odklopniki
- zbiralke
- kabli
- povezovalne zmogljivosti omrežja na PCC
Tudi če baterija in PCS podpirata večjo moč, lahko obstoječa električna infrastruktura ali dovoljena uvozno/izvozna zmogljivost na PCC omeji moč, ki je na voljo razširjenemu sistemu.
Več omaric zahteva več sistemske koordinacije
Več{0}}kabinet BESS mora delovati kot en usklajen sistem. Ko se število omar poveča, mora nadzorna arhitektura upravljati:
- SOC razlike med omarami
- porazdelitev moči polnjenja in praznjenja
- PCS pošiljanje
- omejitve delovanja in izmenjava statusov medsistem za upravljanje baterije (BMS)in EMS
- alarmi in nadzor sistema
Zmogljivost nadzora in komunikacije je zato treba že od začetka obravnavati kot del načrta razširitve.
Kratek povzetek: kaj se spreminja linearno-in kaj ne?
Spodnja tabela povzema, kako se ključni sistemski parametri spreminjajo, ko se dodajajo omarice.
| Sistemski parameter | Kako se meri | Kaj drugega določa |
| Nameščena baterijska energija | Linearno z enakim številom omar | Količina omar in nazivna energija na omarico |
| Uporabna energija | Poveča se z instalirano energijo, vendar je lahko nižja od zmogljivosti na imenski tablici | Okno SOC, rezervni SOC, degradacija, znižanje-povezano s temperaturo |
| Napajanje sistema | Odvisno-od arhitekture; se lahko poveča glede na število omaric, če ima vsaka omara svoj PCS | Arhitektura in nazivna moč PCS, tokovne omejitve akumulatorja in C-stopnja, AC infrastruktura, EMS omejitve, medomrežna povezava |
| Zmogljivost polnjenja | Ni nujno linearno | Moč polnjenja PCS, napolnjenost baterije-trenutne omejitve, zmogljivost transformatorja, razpoložljiva moč omrežja |
| Zmogljivost uvoza/izvoza mreže | Lahko ostane nespremenjena | Transformator, stikalna oprema, kabli, dovoljen uvoz/izvoz moči na PCC |
| Usklajevanje sistema | Postane bolj zapleteno, ko se število omar poveča | Komunikacija EMS in BMS, koordinacija SOC, dodeljevanje moči, odprema PCS |
Tri običajne poti skaliranja C&I BESS: energija, moč in stopenjska širitev
Projekti, ki se začnejo z istim125 kW / 261 kWh C&I BESSlahko zahteva zelo različne poti širitve, odvisno od tega, ali je omejitev energija, moč ali prihodnja rast.
1. scenarij: Energetska-razširitev - več kWh, podoben kW
Razmislite o lokaciji, kjer 125 kW obratovalne zahteve ostajajo zadostne, vendar mora BESS vzdrževati obremenitev dlje.
Tukaj je omejitev energetska zmogljivost in ne moč.
Dodajanje druge enake omare poveča energijo nameščene baterije z 261 kWh na 522 kWh. Če mesto še naprej deluje na približno enaki ravni moči, se dodatna zmogljivost uporablja predvsem za podaljšanje trajanja praznjenja in ne za povečanje trenutne proizvodnje.
Razširitvena pot:125 kW / 261 kWh → več instalirane energije s podobno zahtevano delovno močjo
To je enostavna razširitev-na podlagi energije: več kWh brez ustreznega povečanja potrebnih kW.
Scenarij 2: Power{1}}Led Expansion - Obremenitev se je povečala
Če je dodatna omarica s 261 kWh priključena na PCS v skupni rabi, se lahko energija nameščene baterije poveča na 522 kWh, medtem ko sistemska moč ostane pri 125 kW, razen če se razširi tudi zmogljivost PCS.
Če je vsaka omarica s 261 kWh enota-v-enoti z lastnim 125 kW PCS, lahko dve omarici zagotovita do 250 kW instalirane nazivne moči. Vendar je za doseganje tega rezultata na spletnem mestu še vedno potrebno zadostno:
- transformatorske in distribucijske zmogljivosti
- stikalne naprave, zbiralke in kabli
- EMS in sposobnost nadzora sistema
- mesto in zmogljivost medsebojnega povezovanja omrežja
-Razširitev z napajanjem torej zahteva, da se baterija, PCS in širši električni sistem ocenijo skupaj.
Scenarij 3: Postopna širitev - Velikost za danes, Oblikovanje za jutri
Projekt danes morda ne potrebuje dodatne energije ali moči. Ena omara z 261 kWh lahko izpolnjuje trenutne zahteve, medtem ko prihodnji načrti vključujejo več PV, večjo floto električnih vozil, širitev obrata ali večje proizvodne obremenitve.
Sistem baterij bi se nato lahko širil po stopnjah:
- 1. faza: 1 omarica=261 kWh
- 2. faza: 2 omari=522 kWh
- Prihodnost: 4 omare=1,044 kWh
Te številke prikazujejo samo energijo nameščene baterije-ni zajamčeno napajanje sistema. Postopno širitev pa je treba načrtovati že od začetka. Če je prihodnja rast verjetna, bi moralo prvotno načrtovanje upoštevati, ali je mogoče dodati dodatne omare, zmogljivost PCS, električno infrastrukturo in nadzorne sisteme brez večjega preoblikovanja.
Kako načrtovati modularni C&I BESS za prihodnjo širitev
Prihodnja širitev mora biti vgrajena v začetno zasnovo sistema. Ključno je, da pustite dovolj prilagodljivosti pri postavitvi mesta, električni infrastrukturi in nadzorni arhitekturi, da lahko pozneje dodate zmogljivost brez večjega preoblikovanja.
1. Rezervirajte prostor za dodatne omare
Prihodnje omare potrebujejo več kot prazen odtis. Začetna postavitev spletnega mesta mora upoštevati tudi:
- dodatne kabinetne pozicije
- dovoljenje za servis in vzdrževanje
- prihodnje kabelske trase
- zahtevane ločilne razdalje
Zgodnja rezervacija tega prostora lahko zmanjša gradbena in inštalacijska dela, ko se sistem razširi. Prav tako pomaga preprečiti predelavo ali premestitev obstoječe opreme, ko so dodane dodatne omare.
2. Načrtujte PCS in električno zasnovo za razširitev
Prihodnje omare lahko povečajo energetsko zmogljivost, zahteve po moči ali oboje. V prvi-fazni načrt električne napeljave je zato treba upoštevati, ali je možna poznejša širitev brez zamenjave večje opreme.
Preverite zmožnost razširitve:
- Zmogljivost PCS ali vzporedna konfiguracija PCS
- stikalne naprave in odklopniki
- zbiralke
- kabli
Vprašanje ni samo, ali je možno vgraditi še eno omarico, ampak ali jo električni sistem lahko integrira pri predvideni delovni moči.
3. Preverite zmogljivost transformatorja in omrežja
Širitev lahko sčasoma doseže meje zunaj samega BESS.
Pričakovano pot razširitve je treba preveriti glede na:
- ocena transformatorja
- razpoložljiva zmogljivost omrežja
- dovoljena uvozna/izvozna moč na PCC
To je najpomembnejše, ko se pričakuje, da bo prihodnja širitev povečala kW. Več energije akumulatorja lahko podaljša čas praznjenja brez spreminjanja moči na mestu, medtem ko lahko večja izhodna moč zahteva nadgradnjo transformatorja ali omrežne povezave.
4. Prepričajte se, da lahko nadzorni sistem skalira
Z dodajanjem omar se poveča tudi število naprav, omejitev delovanja in podatkovnih točk, ki jih je treba uskladiti.
EMS in komunikacijska arhitektura morata podpirati:
- načrtovano število omar
- pošiljanje več-enot
- SOC koordinacija
- dodeljevanje moči
- komunikacija med BMS, PCS in EMS
Zato je treba nadzorno arhitekturo preveriti glede na načrtovano velikost sistema, ne le konfiguracijo prve-faze.
5. Potrdite združljivost prihodnje baterije
Omara, dodana nekaj let pozneje, morda ni enaka originalni opremi. Revizije izdelkov, spremembe vdelane programske opreme in staranje baterije lahko vplivajo na to, ali lahko stare in nove omare delujejo skupaj.
Prihodnja širitev mora torej upoštevati:
- kemija baterije in napetost
- specifikacije omare in modula
- BMS in združljivost vdelane programske opreme
- komunikacijski protokoli
- razlike v starosti baterije in zdravstvenem stanju
Sama fizična modularnost ne zagotavlja, da je mogoče nove omare integrirati s starejšim sistemom brez dodatnih inženirskih pregledov. Združljivost je treba potrditi pri proizvajalcu, preden določite prihodnjo razširitev.
Če povzamemo, je prava pot širitve C&I BESS odvisna od tega, ali projekt potrebuje več energije, več moči ali oboje-in ali ga lahko podpira širši sistem.
Načrtujete projekt C&I BESS ali prihodnjo širitev? Delite svoje kWh, kWh, trajanje delovanja in načrt širitve zPolinovelza konfiguracijo-specifičnega sistema sistema.