Modularno komercialno shranjevanje baterij: od arhitekture, ki jo je mogoče zložiti, do integriranih omaricnih sistemov

Modularno komercialno shranjevanje baterij je zgrajeno okoli ene ideje: povečajte zmogljivost z dodajanjem enot, ne z iztrganjem tistega, kar je že tam. Dimenzionirajte sistem za današnjo obremenitev, razširite ga, ko se poslovni primeri spremenijo - pogosto brez večjega ponovnega ožičenja ali zamenjave opreme.

V praksi se ta ideja kaže v dveh oblikah. Baterijski moduli, ki jih je mogoče zložiti - posamezne enote LFP v območju 5–10 kWh, ki se povezujejo prek vodil - dobro delujejo za manjša komercialna mesta, kjer je skupna potreba pod nekaj sto kilovatnimi-urami. Sistemi integriranih omaric uporabljajo isto dodaj-ne-nadomeščaj logiko in jo zapakirajo na višji ravni: baterijske celice, PCS, BMS, EMS, toplotno upravljanje in zatiranje požara znotraj enega vremensko odpornega ohišja, običajno z začetkom okoli 200 kWh na enoto. Oba se merita z dodajanjem enot. Razlika je v tem, kaj je "enota" in koliko integracije opravi proizvajalec, preden doseže vaše spletno mesto.

Vstopna točka modulov, ki jih je mogoče zlagati

Baterijski modul, ki ga je mogoče zložiti, je približno tako blizu možnosti priključi-in-delovanja kot komercialno shranjevanje. Vsaka enota - običajno 48 V ali 51,2 V LFP blok, ki drži 5–10 kWh - ima lastno BMS nadzorno napetost celice, temperaturo in stanje napolnjenosti. Zložite jih na kup, povežite prek vodil ali hitrih{10}}konektorjev, seznanite z združljivim pretvornikom in sistem bo videl eno baterijo.

Razlog, da se je ta format prijel za majhne C&I projekte, je praktičen. Posamezen modul tehta 45–55 kg. Preneseta ga lahko dva monterja. Razširitev za 10 kWh pomeni dodajanje ene škatle in 15 minut dela, ne pa preoblikovanja električne sobe. In ker vsak modul izvaja neodvisno izolacijo napak BMS, šibka celica v enem modulu ne odstrani niza - BMS potegne ta modul brez povezave, medtem ko ostali delujejo naprej. To je pomembno v komercialnem objektu, kjer so nenačrtovane izpade v času konic zaračunavanja povezane z vrednostjo v dolarjih.

Moduli, ki jih je mogoče zlagati, se začnejo obremenjevati, ko potrebujete več kot nekaj sto kilovatnih-ur ali ko ciklična intenzivnost preseže enkrat-na-dnevno nežno konico, ki se spremeni v agresiven odziv na povpraševanje ali regulacijo frekvence. Na tej točki začnejo število povezav med-moduli, omejitve porazdeljenega toplotnega upravljanja in zapletenost vzporednega povezovanja na desetine majhnih enot BMS delovati proti vam. To je tisto, kar poberejo integrirane omare.

Znotraj integrirane omare: Kako se podsistemi prilegajo skupaj

Da pokažemo, kako izgleda modularna enota z višjo-integracijo, je tukaj konfiguriranih šest osnovnih podsistemov v komercialni zunanji omarici - z uporabo našega125kW/241kWh sistemkot en primer, kako je ta razred izdelkov običajno zgrajen.

• Sistem za pretvorbo električne energije (PCS) je nameščen med stranjo enosmernega toka baterije in omrežjem izmeničnega toka v objektu. V tej enoti je 125kW dvo-smerni pretvornik - omrežni-vezani in izključeni-omrežni načini, 380V/400V/415V tri-fazni, 50/60Hz. Dvo{13}}smerno pomeni, da se enaka strojna oprema polni iz omrežja ali solarne energije v nizkih urah in potiska shranjeno energijo nazaj v objekt med največjimi stopnjami.
• Sistem upravljanja z energijo (EMS) odloča, kdaj. Urniki britja ob konicah, arbitraža TOU, sončna samo{1}}optimizacija porabe, odpošiljanje odziva na povpraševanje - EMS je tisto, kar spremeni škatlo baterij v nekaj, kar se dejansko pojavi na računu za oskrbo. Sistemi z dostopom do vmesnika SCADA API se lahko povežejo s širšo infrastrukturo upravljanja stavb ali industrijskega nadzora.
• BMS deluje na celični ravni. V nizu LFP serije 240- spremlja napetost, tok in temperaturo na celico, aktivno uravnava naboj, da prepreči premikanje šibkih celic, in sledi stanju napolnjenosti z ±2-odstotno natančnostjo. O tem, kako, smo že pisaliKakovost BMS določa-dejansko delovanje BESSpogosteje kot razred celic - to je plast, kjer se to igra.
• Statično stikalo za prenos (STS) obravnava prehod iz omrežja-na-off-omrežje v manj kot 20 milisekundah - dovolj hitro, da strežniki, hlajenje in nadzor proizvodnje ne zaznajo prekinitve. Vsaka omara ga ne vključuje, vendar za naprave, kjer je 10-sekundna vrzel med zagonom generatorja težava, nadomesti potrebo po ločenem UPS-u.
• Upravljanje toplote: zračno{0}}hlajene različice uporabljajo prisilno prezračevanje IP55, kar je primerno za zmerno kolesarjenje v zmernem podnebju. Konfiguracije s tekočinskim-hlajenjem poganjajo hladilne plošče z glikolom za enotnost celic-do-celic ±2 stopinji -, kar je vredno stroškov pri visoko-cikličnih ali vročih-klimatskih uvedbah.
• Gašenje požara poteka v treh stopnjah: zaznavanje dima/plina, hiter odziv na aerosol in poplavljanje s perfluoroheksanonom, če se toplotni odtok širi. Brez-ostankov agentov, tako da se lahko sistem morda znova zažene, namesto da bi ga odpisali.

Vsaka od teh omar je popolna enota. Razširitev pomeni dodajanje še enega. To je isto načelo dodaj-ne-zamenjaj kot moduli, ki jih je mogoče zlagati, le v drugačnem obsegu - in z integracijo, ki je že izvedena v tovarni namesto na vašem spletnem mestu.

Kaj rešuje katera koli oblika za srednja-podjetja

Ne glede na to, ali je zgrajen iz modulov, ki jih je mogoče zložiti, ali je dobavljen kot integrirana omarica, je komercialna vrednost enaka: današnja velikost, razširitev, ko je to upravičeno.

Vrhunec britja je kraj, kjer se začne večina projektov za shranjevanje C&I. Majhna proizvodna trgovina, ki ima največje povpraševanje 150 kW pri stroških povpraševanja 15 USD/kW, plačuje 2250 USD na mesec samo za ta skok -, ki ga običajno povzroči en kos težke opreme, ki deluje v 2-urnem popoldanskem oknu. Modularni sistem s 100 kWh zmanjša 50 kW od tega vrha, prihrani 750 USD/mesec in od trgovine ni treba napovedati, ali bo drugo proizvodno linijo na voljo naslednje leto. Če se, dodajo kapaciteto. Če ne, potem niso pregradili.

Lastna-poraba sonca sledi isti logiki. Skladišče s strešnim nizom 50 kW, ki izvaža presežek pri 0,04–0,08 USD/kWh, lahko preusmeri to energijo za izravnavo večerne porabe pri 0,20–0,35 USD. Prava velikost pomnilnika je odvisna od profila obremenitve, ki se spreminja s spremembami podjetja - modularna arhitektura to absorbira.

Rezervno napajanje zaokrožuje vse. Maloprodajna operacija potrebuje 30 kWh za POS, hlajenje in varnost v 4-urnem izpadu. Majhna podatkovna soba potrebuje 80 kWh. Začetek z majhnim in prilagajanje na podlagi dejanskih izkušenj z izpadom je boljši od ugibanja številke in odkritja, da ste preveliki ali izpostavljeni.

Kdaj uporabiti katero

Moduli, ki jih je mogoče zlagati, so običajno smiselni v manjših komercialnih uvedbah - trgovina, majhno skladišče, poslovna stavba -, kjer skupni prostor za shranjevanje ostane pod nekaj sto kilovatnimi-urami in je kolesarjenje zmerno. Vstopni stroški so nizki, namestitev je hitra, poznejše dodajanje zmogljivosti pa preprosto.

Več dejavnikov spodbuja projekt k integriranim omaram:

• Shranjevanje se mora premakniti v obseg-sto-kWh in več, kjer upravljanje na desetine posameznih modulov ustvari zapletenost-točkovne povezave
• Agresivno dnevno ciklično - največje britje in odziv na povpraševanje ali več ciklov na dan - kjer tovarniško-integrirano upravljanje toplote zdrži bolje kot porazdeljeno hlajenje po ločenih modulih
• Odtis omejenega mesta, kjer je gostota energije na kvadratni meter pomembna
• Prednost dobave na ključ: eno ohišje, en zagon, en nosilec garancije

Med obema ni čiste črte. Stran z 200 kWh, ki nežno kroži, lahko deluje tako ali drugače. Stran z 200 kWh, ki izvaja agresivno britje ob dnevnih konicah in odziv na povpraševanje, običajno deluje bolj dosledno z integriranim sistemom, kjerBMS, toplotno upravljanje in pretvorba energije so zasnovani skupaj.

Zakaj LFP v obeh formatih

Skoraj vsaka modularna komercialna baterija -, ki jo je mogoče zložiti ali ohišje -, uporablja litij-železo-fosfatne celice. Termična razgradnja LFP je pri 270 stopinjah v primerjavi z 210 stopinjami za NMC. Ta 60-stopinjski rob je tisto, zaradi česar je komercialna uporaba v zaprtih prostorih praktična brez izdelane infrastrukture za zatiranje. NMC vsebuje več energije na liter, vendar ožje toplotno okno poveča stroške zaprtja in zatiranja, ki pogosto zmanjšajo prednost gostote.

LFP tudi ciklira dlje. Komercialno največje-britje pri 80-odstotni globini izpraznjenosti običajno prinese 5000–6000 polnih ciklov - 13+ let dnevne uporabe -, preden baterija doseže 80 % prvotne zmogljivosti. Testiranje Sandia National Laboratories je pokazalo, da LFP doseže 10.000 ciklov pod nadzorovanimi pogoji. V primerjavi z obsegom 2.000–4.000 ciklov NMC je primerjava skupnih stroškov lastništva težko oporekati. In ker LFP uporablja železo in fosfat namesto kobalta in niklja, je cena surovin bolj stabilna -, ko kupujete razširitvene module v 4. letu po ceni, ki jo morate predvideti danes.

Velikost: Začnite z manjšim, kot si mislite

Najpogostejša napaka pri komercialnih modularnih projektih za shranjevanje je nakup preveč vnaprej. Bistvo te arhitekture je, da vam ni treba ugibati takoj prvi dan.

Za največje britje pridobite 12-mesečne podatke 15-minutnega intervalnega merilnika. Ugotovite, kdaj je povpraševanje največje, kako dolgo traja, koliko britja vas spusti na nižjo raven. Objekt, ki porabi 300 kWh/dan, pogosto potrebuje samo 50–80 kWh shranjevanja, če je vrh skoncentriran v predvidljivem oknu. Začni tam. Potrdite v dveh obračunskih ciklih. Nato se na podlagi dejanskih podatkov odločite, ali je širitev ekonomsko smiselna.

Članek ozmogljivost in velikost visokonapetostne baterijepodrobneje pokriva odločitev o napetostnem-razredu - visoko-napetostni nizi zagotavljajo približno 5 % boljšo povratno-učinkovitost kot 48-voltni sistemi in zmanjšujejo stroške ožičenja pri daljših komercialnih kablih.

Eno pravilo, ki ga je vredno ponoviti: ne mešajte znamk modulov ali zmogljivosti vzporedno. Različne izvedbe BMS uporabljajo različne napetostne pragove in tokovno-logiko omejevanja. Sistem privzeto nastavi tisto, kar je najbolj konzervativno, neusklajenost zmogljivosti pa povzroči neenakomerno kroženje, ki hitreje obrabi manjše module. Isti proizvajalec, isti model, podoben datum proizvodnje.

Kam gre trg

Visoko{0}}napetostne arhitekture, ki jih je mogoče skladati - 90V do 400 V+ na sklad -, postajajo standard v komercialnem shranjevanju. Višja napetost pomeni nižji tok pri enaki izhodni moči: tanjši kabli, manjši odklopniki, manjše toplotne izgube. Pri namestitvah z 20+ metrskimi kabli se ravnovesje--sistemskih prihrankov sešteje. večinavisoko{0}}napetostne konfiguracije, ki jih je mogoče zlagatizdaj podpira združljivost z inverterskimi ekosistemi Deye, Growatt, Goodwe, SMA in Victron. Zbirke-brezžične-hitre povezave se prikazujejo poleg - in dodajajo 10 kWh v 15 minutah brez orodja, spreminjajo ekonomičnost postopnega širjenja.

Format celice 314 Ah izpodriva 280 Ah v modulih, ki jih je mogoče zložiti, in v integriranih omarah. Manj celic na modul pomeni manj priključnih točk, boljšo porazdelitev toka in enostavnejše upravljanje BMS. To je premik, ki enako koristi obema kategorijama izdelkov.

pogosta vprašanja