Na pozadí zrýchlenia prechodu na obnoviteľnú energiu v globálnej energetickej štruktúre sa technológia ukladania energie stala kľúčovým faktorom pri vyrovnávaní dodávky a dopytu energie a zvyšovaní stability energetického systému. Ako základné vybavenie na dosiahnutie rozsiahleho ukladania energie a flexibilného rozdelenia, skrinky na ukladanie energie pretvárajú model skladovania energie prostredníctvom technologických inovácií, ako sú inovácie materiálu, štrukturálna optimalizácia a inteligentná kontrola, čo poskytuje solídnu podporu pre budovanie nového typu energetického systému.
1 Inovácia v materiáloch a štruktúrach: Prelomenie prekážkami výkonu
(1) Nové materiály z batérií Zvyšujú hustotu ukladania energie
Tradičné olovo-kyslé batérie je ťažké uspokojiť moderné potreby skladovania energie v dôsledku nízkej hustoty energie a životnosti krátkeho cyklu. Nové materiály na ukladanie energie predstavované lítium-iónovými batériami sa postupne stávajú hlavným prúdom. Vysoké niklové ternárne lítiové batérie zaberajú dôležitú polohu v skrinkách na skladovanie energie kvôli vysokej hustote energie (až 280Wh\/kg), čo umožňuje skrinkami batérií ukladať viac elektrickej energie na jednotku objemu. Medzitým sa v oblasti skladovania energie objavili aj batérie sodných iónov v dôsledku ich bohatých zdrojov, nízkych nákladov a dobrého nízkoteplotného výkonu. Skladovacia skrinka na ukladanie energie sodíkovej batérie vyvinutá určitým podnikom si môže zachovať viac ako 80% svojej vybíjanej kapacity v prostredí -40, čo poskytuje novú možnosť pre aplikácie na ukladanie energie v chladných oblastiach.
(2) Modulárny a integrovaný návrh zvyšuje flexibilitu systému
Skupina batérie na ukladanie energie prijíma modulárny dizajn, integruje zhluky batérií, systémy na správu batérií (BMS), moduly tepelnej správy atď. Do nezávislých jednotiek. Kapacita každého modulu je možné prispôsobiť podľa dopytu a používatelia môžu dosiahnuť flexibilné rozšírenie systému ukladania energie zvýšením alebo znížením počtu modulov. Tento návrh nielen uľahčuje inštaláciu a údržbu, ale tiež zlepšuje spoľahlivosť systému. Ak modul zlyhá, dá sa rýchlo vymeniť bez ovplyvnenia prevádzky celého systému ukladania energie. Vysoko integrovaný dizajn navyše účinne znižuje stopu zariadenia, čo má významné výhody v priemyselných a komerčných scenároch s obmedzeným vesmírom a projekty ukladania miest v mestách.
2 Inteligentné tepelné riadenie a ochrana bezpečnosti: zabezpečenie stabilnej prevádzky
(1) Systém inteligentného tepelného riadenia zaisťuje teplotnú rovnováhu
Batérie na ukladanie energie vytvárajú počas procesu nabíjania a vypúšťania veľké množstvo tepla. Ak rozptyl tepla nie je včasný, môže to viesť k zníženiu výkonu batérie a dokonca spôsobiť bezpečnostné nehody. Systém inteligentného tepelného riadenia vybavený v skrini batérie na skladovanie energie spolupracuje prostredníctvom rôznych metód rozptyľovania tepla, ako je chladenie kvapaliny, chladenie vzduchu alebo materiály na zmenu fázy, aby sa dosiahla presná regulácia teploty. Kvapalný chladiaci systém využíva cirkuláciu chladiacej kvapaliny na odstránenie tepla, s účinnosťou rozptylu tepla o 40% vyššia ako tradičné chladenie vzduchu. Môže regulovať kolísanie teploty vo vnútri skrinky batérie v rámci ± 2 stupňov, čím sa účinne rozširuje životnosť batérie a zlepšuje stabilitu systému.
(2) Viaceré systémy ochrany bezpečnosti zostavujú silnú obrannú líniu
Na riešenie bezpečnostných nebezpečenstiev, ako je tepelný útek z batérie a skratky, skrinka na skladovanie energie stanovila viac systémov ochrany bezpečnosti. Od jednotlivých batériových buniek až po celú skrinku batérie, prepätie, nadprúdové a prehrievacie ochranné zariadenia sú nainštalované. Ak sa zistí neobvyklá situácia, systém okamžite spustí varovanie a automaticky preruší napájanie. Niektoré pokročilé skrinky na batérie tiež prijímajú plne uzavretý dizajn odolný voči výbuchu, s integrovaným automatickým hasiacim zariadeniam vo vnútri. V prípade tepelného úteku môže hasiaci systém reagovať v milisekundách, riadiť požiar na minimálny dosah a zabezpečiť bezpečnosť personálu a vybavenia.
3 Inteligentné monitorovanie a riadenie: Dosiahnutie efektívnej prevádzky
(1) Monitorovanie a analýza údajov v reálnom čase
Inteligentný monitorovací systém nainštalovaný v skrini batérie na ukladanie energie zhromažďuje kľúčové údaje, ako je napätie batérie, prúd, teplota a stav nabíjania (SOC) v reálnom čase prostredníctvom senzorov a odovzdáva ich do cloudovej platformy. Operačný personál môže kedykoľvek a kdekoľvek a kdekoľvek prostredníctvom mobilnej aplikácie alebo počítačového terminálu skontrolovať prevádzkový stav skrinky batérie. Využitím technológie analýzy veľkých údajov môže systém predpovedať aj trend degradácie výkonu batérie, varovania o údržbe vopred, vyhnúť sa náhlym zlyhaniam a znížiť náklady na prevádzku a údržbu.
(2) Stratégia operácie optimalizácie inteligentného plánovania energie
Kombinácia cien elektrickej energie v reálnom čase a informácie o dopyte po zaťažení z energetickej mriežky môže inteligentný systém riadenia skriniek na ukladanie energie automaticky formulovať optimálnu stratégiu plánovania energie. Počas období nízkej spotreby elektrickej energie nabíja a ukladá energiu; Vypúšťanie počas špičkových hodín na dosiahnutie arbitrážnej ceny elektrickej energie v údolí. Zároveň, keď sa v elektrickej mriežke vyskytujú kolísanie, môže batéria rýchlo reagovať na pokyny na odosielanie, zúčastňovať sa pomocných služieb, ako je regulácia frekvencie a napätia, a zlepšiť stabilitu energetickej mriežky. Systém skrinky na skladovanie energie nasadený v určitom priemyselnom parku môže prostredníctvom inteligentného plánovania ušetriť viac ako 30% výdavkov na elektrinu ročne prostredníctvom inteligentného plánovania, pričom pre park poskytuje spoľahlivý záložný napájací zdroj.