วิธีปรับขนาดระบบจัดเก็บพลังงานนอกโครงข่าย
โซลูชันการจัดเก็บพลังงานนอกโครงข่ายให้พลังงานไฟฟ้าที่เชื่อถือได้สำหรับบ้านเรือน, สิ่งอำนวยความสะดวกเชิงพาณิชย์, ไซต์อุตสาหกรรมระยะไกล, และไมโครกริดที่ไม่มีการเข้าถึงกริดยูทิลิตี้ที่เชื่อถือได้. ด้วยการบูรณาการพลังงานแสงอาทิตย์ PV, ที่เก็บแบตเตอรี่, อินเวอร์เตอร์, เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรอง, และระบบการจัดการพลังงาน (อีเอ็มเอส), โซลูชันเหล่านี้ช่วยรักษาความพร้อมของพลังงานและเพิ่มประสิทธิภาพการใช้พลังงาน.
อย่างไรก็ตาม, ปรับขนาดระบบนอกกริดจาก 1 กิโลวัตต์ถึง 100 MW ต้องการมากกว่าการเพิ่มแผงโซลาร์เซลล์และแบตเตอรี่. แต่ละแอปพลิเคชันต้องการสถาปัตยกรรมทางไฟฟ้าที่เหมาะสม, การกำหนดค่าอินเวอร์เตอร์, ระบบแบตเตอรี่, และกลยุทธ์การติดตาม.
สำหรับผู้ซื้อ B2B และผู้พัฒนาโครงการ, การทำความเข้าใจความแตกต่างเหล่านี้จะช่วยลดการสูญเสียของระบบ, ควบคุมต้นทุนการติดตั้ง, และปรับปรุงความน่าเชื่อถือในการดำเนินงาน.
คู่มือนี้จะเปรียบเทียบ ที่อยู่อาศัย, ทางการค้า, และโซลูชั่นการจัดเก็บพลังงานนอกกริดทางอุตสาหกรรม ตามระดับพลังงาน, สถาปัตยกรรมระบบ, พลังงานสำรอง, และข้อกำหนดในการติดตาม.
1. โซลูชั่นการจัดเก็บพลังงานนอกกริด: การเปรียบเทียบการกำหนดค่าระบบ
| พารามิเตอร์ | ระบบที่อยู่อาศัย | ระบบเชิงพาณิชย์ | ไมโครกริดอุตสาหกรรม |
|---|---|---|---|
| ช่วงพลังงานทั่วไป | 1–10 กิโลวัตต์ | 10–500 กิโลวัตต์ | 500 กิโลวัตต์-100 เมกะวัตต์ |
| สถาปัตยกรรมแบตเตอรี่ | ทั่วไป 48 ระบบแรงดันต่ำที่กำหนด V | ระบบแบตเตอรี่ไฟฟ้าแรงสูงหรือโมดูลาร์ | แบบโมดูลาร์, ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่แบบคอนเทนเนอร์ (เบส) |
| การกำหนดค่าอินเวอร์เตอร์ | เฟสเดียวหรือเฟสแยก | สามเฟส | ระบบแปลงพลังงานแบบโมดูลาร์ (พีซีเอส) |
| การกระจาย AC | แรงดันไฟฟ้าที่อยู่อาศัย | ทั่วไป 400 วีหรือ 480 วีสามเฟส, ขึ้นอยู่กับภูมิภาค | ต่ำ- หรือระบบจำหน่ายแรงดันไฟฟ้าปานกลางพร้อมหม้อแปลงไฟฟ้าที่เหมาะสม |
| เทคโนโลยีแบตเตอรี่ | ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตทั่วไป (แอลเอฟพี) | LFP หรือเคมีภัณฑ์ที่เหมาะกับการใช้งานอื่นๆ | LFP ที่บรรจุในคอนเทนเนอร์หรือระบบแบตเตอรี่ที่ได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมอื่นๆ |
| พลังสำรอง | เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่อยู่อาศัยเสริม | เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสตาร์ทอัตโนมัติเมื่อจำเป็น | เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหลายเครื่อง, แหล่งหมุนเวียน, และการจัดเก็บที่ประสานกัน |
| การตรวจสอบ | แอพมือถือหรือจอแสดงผลในเครื่อง | การตรวจสอบระยะไกลและการควบคุมสิ่งอำนวยความสะดวก | EMS อุตสาหกรรม, สกาด้า, และตัวควบคุมไมโครกริด |
| ลำดับความสำคัญของการออกแบบหลัก | ความเรียบง่ายและความน่าเชื่อถือในครัวเรือน | การจัดการโหลดและประสิทธิภาพการดำเนินงาน | ความเสถียรของระบบ, การป้องกัน, ความซ้ำซ้อน, และประสานงานจัดส่ง |
กลุ่มผลิตภัณฑ์เหล่านี้เป็นเพียงตัวอย่างเท่านั้น ไม่ใช่มาตรฐานอุปกรณ์สากล. การกำหนดค่าจริงขึ้นอยู่กับข้อกำหนดทางไฟฟ้าของภูมิภาค, ลักษณะการโหลด, ความจุของแบตเตอรี่, และข้อกำหนดของโครงการ.
2. การจัดเก็บพลังงานนอกกริดที่อยู่อาศัย: 1–10 กิโลวัตต์
ระบบที่อยู่อาศัยให้ความสำคัญกับความเรียบง่ายในการติดตั้ง, การดำเนินงานที่ปลอดภัย, และพลังที่เชื่อถือได้สำหรับภาระในครัวเรือนทุกวัน.
การกำหนดค่าทั่วไปประกอบด้วย:
- แผงเซลล์แสงอาทิตย์
- ธนาคารแบตเตอรี่, มักใช้ 48 แบตเตอรี่ LFP ระบุ V
- อินเวอร์เตอร์นอกกริดที่มีการควบคุมการชาร์จพลังงานแสงอาทิตย์ในตัวหรือภายนอก
- โหลดในครัวเรือนและการสร้างการสำรองข้อมูลเพิ่มเติม
สถาปัตยกรรมระบบที่เรียบง่ายคือ:
พลังงานแสงอาทิตย์ PV → ตัวควบคุมการชาร์จ / อินเวอร์เตอร์ไฮบริด → ที่เก็บแบตเตอรี่ → โหลดในครัวเรือน
ก 48 ระบบแบตเตอรี่ V สามารถรองรับการติดตั้งในที่พักอาศัยขนาดเล็กได้, แม้ว่าบางระบบจะใช้แบตเตอรี่ไฟฟ้าแรงสูงขึ้นอยู่กับการออกแบบอินเวอร์เตอร์.
เมื่อเลือกโซลูชันการจัดเก็บพลังงานนอกกริดสำหรับที่พักอาศัย, ผู้ซื้อควรประเมินปริมาณการใช้ไฟฟ้ารายวัน, โหลดสูงสุด, ความเป็นอิสระของแบตเตอรี่, และข้อกำหนดในการสตาร์ทมอเตอร์. ตู้เย็น, ปั๊ม, และเครื่องปรับอากาศอาจต้องมีความจุไฟกระชากอินเวอร์เตอร์เพิ่มเติม.
เป้าหมายคือการสร้างสมดุลความจุของแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้, การสร้างพลังงานแสงอาทิตย์, และพลังงานสำรองโดยไม่ทำให้ระบบใหญ่เกินไป.
3. การจัดเก็บพลังงานนอกกริดเชิงพาณิชย์: 10–500 กิโลวัตต์
การใช้งานเชิงพาณิชย์ต้องการความจุพลังงานที่มากขึ้นและการจัดการโหลดที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น. ผู้ใช้ทั่วไปได้แก่ โรงแรม, ฟาร์ม, การประชุมเชิงปฏิบัติการ, สิ่งอำนวยความสะดวกระยะไกล, และการดำเนินอุตสาหกรรมขนาดเล็ก.
ระบบเชิงพาณิชย์อาจบูรณาการ:
- ที่เก็บแบตเตอรี่ไฟฟ้าแรงสูงหรือแรงดันต่ำแบบโมดูลาร์
- อินเวอร์เตอร์สามเฟส
- อาร์เรย์ PV พลังงานแสงอาทิตย์
- เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรองเริ่มอัตโนมัติ
- การตรวจสอบระยะไกลและระบบควบคุมแบบตั้งโปรแกรมได้
สถาปัตยกรรมทั่วไปก็คือ:
พลังงานแสงอาทิตย์ + การจัดเก็บแบตเตอรี่ + เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสำรอง → ระบบไฟฟ้าสามเฟส → โหลดเชิงพาณิชย์
สถาปัตยกรรมแบตเตอรี่แรงดันไฟฟ้าสูงสามารถลด DC สำหรับระดับพลังงานที่กำหนดได้, ช่วยลดการสูญเสียสายเคเบิลและข้อกำหนดของตัวนำเมื่อระบบได้รับการออกแบบอย่างเหมาะสม. อย่างไรก็ตาม, การเลือกแรงดันไฟฟ้าต้องคำนึงถึงความเข้ากันได้ของอุปกรณ์ด้วย, ฉนวนกันความร้อน, การป้องกัน, และความปลอดภัยทางไฟฟ้า.
ระบบเชิงพาณิชย์อาจใช้ EMS หรือตัวควบคุมลอจิกที่ตั้งโปรแกรมได้ (PLC) เพื่อประสานการชาร์จแบตเตอรี่, การทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า, และการจัดการโหลด.
สำหรับสิ่งอำนวยความสะดวกที่มีเครื่องสูบน้ำ, ชิลเลอร์, คอมเพรสเซอร์, หรืออุปกรณ์ขับเคลื่อนมอเตอร์อื่นๆ, วิศวกรควรตรวจสอบความสามารถในการโอเวอร์โหลดของอินเวอร์เตอร์และประสิทธิภาพการเริ่มต้น. พวกเขาควรประเมินด้วยว่าระบบสามารถรองรับโหลดวิกฤติในช่วงที่มีการผลิตพลังงานแสงอาทิตย์ต่ำหรือไม่.
4. การจัดเก็บพลังงานนอกตารางอุตสาหกรรม: 500 กิโลวัตต์-100 เมกะวัตต์
โซลูชันการจัดเก็บพลังงานนอกกริดทางอุตสาหกรรมรองรับการใช้งานที่มีขนาดใหญ่, อย่างต่อเนื่อง, หรือความต้องการไฟฟ้าที่มีความสำคัญต่อภารกิจ. ตัวอย่าง ได้แก่ การทำเหมืองระยะไกล, สิ่งอำนวยความสะดวกการประมวลผลทางอุตสาหกรรม, ชุมชนที่โดดเดี่ยว, และไมโครกริดขนาดใหญ่ที่ใช้พลังงานหมุนเวียน.
ในระดับนี้, ระบบจะกลายเป็นเครือข่ายพลังงานแบบรวมแทนที่จะเป็นการติดตั้งแบตเตอรี่แบบธรรมดา.
ส่วนประกอบของระบบที่สำคัญ
ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่แบบคอนเทนเนอร์ (เบส)
ภาชนะบรรจุแบตเตอรี่แบบโมดูลาร์ให้ความจุพลังงานที่ปรับขนาดได้. อาจใช้การระบายความร้อนด้วยของเหลวเมื่อจำเป็นตามการออกแบบแบตเตอรี่, สภาพการทำงาน, และเป้าหมายการจัดการความร้อน.
ระบบแปลงกำลัง (พีซีเอส)
หน่วย PCS แปลงพลังงานแบตเตอรี่ DC เป็นไฟ AC และจัดการการชาร์จและการคายประจุ. ความสามารถในการขึ้นรูปกริดหรือการติดตามกริดจะต้องสอดคล้องกับกลยุทธ์การดำเนินงานของไมโครกริด.
การกระจายแรงดันไฟฟ้าปานกลาง
หม้อแปลงไฟฟ้าเชื่อมต่ออุปกรณ์แปลงพลังงานเข้ากับเครือข่ายการจำหน่ายตามความเหมาะสม. ระบบอุตสาหกรรมอาจใช้บัสแรงดันปานกลาง, โดยเลือกระดับแรงดันไฟฟ้าตามความต้องการของไซต์งานและการออกแบบเครือข่าย.
ระบบการจัดการพลังงาน (อีเอ็มเอส)
EMS จะประสานการจัดส่งแบตเตอรี่, การสร้างพลังงานทดแทน, การทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า, ลำดับความสำคัญในการโหลด, และขีดจำกัดการทำงานของระบบ.
สถาปัตยกรรมอุตสาหกรรมแบบง่ายคือ:
พลังงานแสงอาทิตย์ + ลม + แบตเตอรี่ BESS + เครื่องกำเนิดไฟฟ้า → พีซีเอสและหม้อแปลงไฟฟ้า → เครือข่ายการจำหน่ายทางอุตสาหกรรม → น้ำหนักบรรทุกของโรงงาน
ขึ้นอยู่กับโครงการ, ระบบอาจต้องใช้รีเลย์ป้องกันด้วย, การควบคุมการซิงโครไนซ์, การสื่อสารที่ซ้ำซ้อน, การป้องกันอัคคีภัย, และความสามารถในการสตาร์ทด้วยสีดำ.
สำหรับผู้ซื้อภาคอุตสาหกรรม, สิ่งสำคัญคือการออกแบบระบบบูรณาการที่ตอบสนองความต้องการพลังงาน, ระยะเวลาพลังงาน, เป้าหมายความน่าเชื่อถือ, และข้อกำหนดในการบำรุงรักษา.
5. ต้องใช้หน่วย BESS จำนวนเท่าใดสำหรับ a 100 ระบบ MW Off-Grid?
ก 100 โดยทั่วไประบบ MW ต้องใช้หน่วยแปลงพลังงานหลายหน่วยและบล็อกจัดเก็บพลังงานแบบประสานงานแทนที่จะเป็นหน่วยเดียว 100 เมกะวัตต์อินเวอร์เตอร์.
ตัวอย่างเช่น, สมมุติ 100 การติดตั้ง MW ก็สามารถใช้งานได้:
| การให้คะแนน PCS ที่เป็นภาพประกอบ | จำนวนยูนิตสำหรับ 100 เมกะวัตต์ |
|---|---|
| 2.5 เมกะวัตต์ | 40 |
| 5 เมกะวัตต์ | 20 |
| 10 เมกะวัตต์ | 10 |
ตัวเลขเหล่านี้แสดงตัวอย่างทางคณิตศาสตร์ของกำลังพิกัดรวม, ไม่ใช่โครงร่างอุปกรณ์ที่แนะนำ. การออกแบบจริงต้องคำนึงถึงการบริโภคเสริมด้วย, ความซ้ำซ้อน, ขีด จำกัด การดำเนินงาน, และความจุสำรอง.
ความจุพลังงานแบตเตอรี่เป็นข้อกำหนดแยกต่างหาก. ก 100 ระบบ MW ที่ออกแบบมาเพื่อการปล่อยประจุเป็นเวลาสี่ชั่วโมงจะต้องใช้เวลาประมาณ 400 MWh ของพลังงานที่ส่งมอบได้เล็กน้อยก่อนการบัญชีสำหรับการสูญเสียของระบบ, เงินสำรองดำเนินงาน, และขีดจำกัดความจุในการใช้งาน.
ไมโครกริดนอกกริดขนาดใหญ่ยังต้องมีการควบคุมที่มีการประสานงานกันอีกด้วย. ขึ้นอยู่กับการออกแบบ, ตัวควบคุมไมโครกริดสามารถจัดการพลังงานแบบแอคทีฟและรีแอกทีฟได้, ซิงโครไนซ์เครื่องกำเนิดไฟฟ้า, รักษาความถี่และแรงดันไฟฟ้า, และประสานงานการกู้คืนระบบหลังไฟดับ.
สำคัญ: การควบคุมการขึ้นรูปกริดสามารถสร้างการอ้างอิงแรงดันและความถี่ของไมโครกริดได้, แต่ความสามารถกระแสผิดปกติของอินเวอร์เตอร์ถูกจำกัดโดยการออกแบบอุปกรณ์. การประสานงานการป้องกันจึงต้องได้รับการออกแบบทางวิศวกรรมสำหรับเครือข่ายที่สมบูรณ์.
6. ข้อกำหนดของ EMS และการตรวจสอบระยะไกลเปลี่ยนแปลงไปตามขนาดของระบบอย่างไร
การตรวจสอบมีความสำคัญมากขึ้นตามจำนวนสินทรัพย์, ความเสี่ยงในการดำเนินงาน, และควบคุมการโต้ตอบเพิ่มขึ้น.
| ขนาดระบบ | ข้อกำหนดในการตรวจสอบ | ฟังก์ชั่นที่สำคัญ |
|---|---|---|
| ที่อยู่อาศัย | แอพมือถือหรือจอแสดงผลในเครื่อง | สถานะการชาร์จของแบตเตอรี่, การสร้างพลังงานแสงอาทิตย์, การบริโภคในครัวเรือน, สัญญาณเตือน |
| ทางการค้า | การตรวจสอบระยะไกล, บมจ, หรือการบูรณาการการจัดการสิ่งอำนวยความสะดวก | การจัดการโหลด, สถานะเครื่องกำเนิดไฟฟ้า, ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่, การแจ้งเตือนข้อผิดพลาด |
| ทางอุตสาหกรรม | อีเอ็มเอส, สกาด้า, และตัวควบคุมไมโครกริด | ประสานงานจัดส่ง, อินเทอร์เฟซการป้องกันระบบ, การพยากรณ์หมุนเวียน, คุณภาพไฟฟ้า, และการรายงานผลการดำเนินงาน |
สำหรับผู้ใช้ที่อยู่อาศัย, ข้อมูลพลังงานที่ชัดเจนและการเตือนพื้นฐานอาจเพียงพอ.
สิ่งอำนวยความสะดวกเชิงพาณิชย์มักต้องการการมองเห็นเพิ่มเติมเกี่ยวกับความต้องการสูงสุด, ความพร้อมใช้งานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า, และการดำเนินการโหลดวิกฤต.
ไมโครกริดทางอุตสาหกรรมต้องการแนวทางที่ครอบคลุมมากขึ้น. ขึ้นอยู่กับความซับซ้อนของโครงการ, แพลตฟอร์มควบคุมอาจต้องมีการดำเนินการแบบอิสระในพื้นที่, การสื่อสารที่ซ้ำซ้อน, บันทึกเหตุการณ์โดยละเอียด, และประสานงานการควบคุมแหล่งที่มาหลายรุ่น.
สถาปัตยกรรมการตรวจสอบที่เหมาะสมควรตรงกับข้อกำหนดในการปฏิบัติงานมากกว่าความจุของระบบเพียงอย่างเดียว.
7. วิธีเลือกโซลูชันการจัดเก็บพลังงานนอกโครงข่ายที่เหมาะสม
ก่อนจะเลือกอุปกรณ์, ผู้ซื้อ B2B และผู้พัฒนาโครงการควรประเมินปัจจัยห้าประการ.
1. โหลดโปรไฟล์และความต้องการสูงสุด
คำนวณการใช้พลังงานในแต่ละวัน, ความต้องการพร้อมกันสูงสุด, โหลดสตาร์ทมอเตอร์, และข้อกำหนดโหลดวิกฤติ.
2. ระยะเวลาการสำรองข้อมูลที่จำเป็น
กำหนดระยะเวลาที่ระบบต้องทำงานโดยไม่มีพลังงานแสงอาทิตย์หรือพลังงานทดแทนอื่นๆ. สิ่งนี้จะกำหนดความจุพลังงานแบตเตอรี่ที่ใช้งานได้ที่ต้องการ.
3. สถาปัตยกรรมการแปลงพลังงาน
เลือกอินเวอร์เตอร์หรือพิกัด PCS, แรงดันไฟขาออกเอซี, การกำหนดค่าเฟส, และแรงดันไฟฟ้าของแบตเตอรี่ตามโหลดและมาตรฐานทางไฟฟ้าที่ต้องการ.
4. บูรณาการพลังงานหมุนเวียนและเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
ประเมินความพร้อมของทรัพยากรพลังงานแสงอาทิตย์, ความแปรปรวนตามฤดูกาล, กลยุทธ์การทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า, และการขนส่งเชื้อเพลิงตามความเหมาะสม.
5. การตรวจสอบและความน่าเชื่อถือ
ระบุฟังก์ชัน EMS, การเข้าถึงระยะไกล, การประสานงานการป้องกัน, ความซ้ำซ้อน, และการสนับสนุนการบำรุงรักษาตามผลที่ตามมาของการไฟฟ้าขัดข้อง.
ปัจจัยเหล่านี้เป็นพื้นฐานที่แข็งแกร่งในการเลือกอุปกรณ์มากกว่าอัตรากำลังเพียงอย่างเดียว.
บทสรุป: ปรับขนาดการจัดเก็บพลังงานนอกระบบตามข้อกำหนดของโครงการจริง
โซลูชันการจัดเก็บพลังงานนอกกริดที่ประสบความสำเร็จจะจับคู่สถาปัตยกรรมระบบให้ตรงกับความต้องการพลังงานของแอปพลิเคชัน, ระยะเวลาพลังงาน, และสภาพแวดล้อมในการทำงาน.
โดยทั่วไประบบที่อยู่อาศัยจะให้ความสำคัญกับความเรียบง่ายและความน่าเชื่อถือในครัวเรือน. การติดตั้งเชิงพาณิชย์จำเป็นต้องมีการจัดการโหลดขั้นสูงและการบูรณาการพลังงานสามเฟส. ไมโครกริดอุตสาหกรรมขึ้นอยู่กับ BESS แบบโมดูลาร์, หน่วยพีซีเอสที่ประสานงานกัน, โครงสร้างพื้นฐานการกระจายสินค้าที่เหมาะสม, และระบบควบคุม EMS ในตัว.
โดยการประเมินความจุไฟฟ้า, พลังงานแบตเตอรี่, ประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์, การสร้างข้อมูลสำรอง, และติดตามข้อกำหนดร่วมกัน, ผู้พัฒนาโครงการสามารถสร้างระบบให้เหมาะสมกับความต้องการใช้งานจริงได้.
สำรวจโซลูชันการจัดเก็บพลังงานนอกตารางของ Huatao
Huatao นำเสนอโซลูชั่นการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานสำหรับความต้องการใช้งานที่แตกต่างกัน. เยี่ยมชม หน้าโซลูชัน Huatao Off-Grid เพื่อสำรวจตัวเลือกของระบบ.
ติดต่อทีมงานของเราเพื่อหารือเกี่ยวกับข้อกำหนดด้านพลังงานของโครงการ, ความจุของแบตเตอรี่, การกำหนดค่าอินเวอร์เตอร์, และการออกแบบระบบที่ปรับแต่งตามความต้องการสำหรับที่พักอาศัยของคุณ, ทางการค้า, หรืองานอุตสาหกรรม.
เพิ่มความคิดเห็น