تعتبر تقنية تخزين الطاقة بمثابة رابط رئيسي في تطوير الطاقة الجديدة ، وتخزين الطاقة المركزي ، كطريقتين مهمتين لتخزين الطاقة ، كل منهما يوضح مزايا فريدة وسيناريوهات قابلة للتطبيق ، ولعب دورًا لا غنى عنه في تحقيق الاستخدام الفعال للطاقة المتجددة وتشغيل مستقر لأنظمة الطاقة.
1 تخزين الطاقة المركزي
عادةً ما يكون لتخزين الطاقة المركزية سعة وحجم كبير لكل جهاز ، ويتم تجميعها بطريقة حاوية. يتكون هيكل النظام من بطاريات حزمة متصلة في سلسلة لتشكيل مجموعات البطارية. يتم توصيل مجموعات البطارية المتعددة بالتوازي على جانب DC ، ثم يتم تحويلها إلى طاقة التيار المتردد بواسطة محول تخزين الطاقة. بعد تصاعده بواسطة محول ، يتم توصيلها بشبكة الطاقة. يعمل النهج المركزي بشكل جيد في تطبيقات تخزين الطاقة على نطاق واسع ، مثل تخزين الطاقة الجانبية للشبكة ودعم تخزين الطاقة لمحطات الطاقة الكبيرة للطاقة المتجددة.
يمكن لتخزين الطاقة المركزي أن يدرك التخصيص المركزي للطاقة وتحسينها ، وتوازن بشكل فعال مع إمدادات الشبكة والطلب عليها ، وتحسين استقرار الشبكة وجودة الطاقة. يمكن لسعة تخزين الطاقة على نطاق واسع تخزين الكهرباء الزائدة خلال فترات الطلب المنخفضة وإطلاقها خلال ساعات الذروة ، حيث تلعب دورًا في ذروة الحلاقة وملء الوادي ، مما يقلل من تكاليف التشغيل لشبكة الطاقة.
وفي الوقت نفسه ، فإن تخزين الطاقة المركزي له أيضًا مزايا معينة في التحكم في التكاليف. من خلال الشراء على نطاق واسع والإدارة المركزية ، يمكن تقليل تكاليف المعدات والتشغيل.
2 سلسلة تخزين الطاقة
يتكون نظام تخزين الطاقة من نوع السلسلة عادة من وحدات تخزين طاقة أصغر سعة متعددة متصلة في السلسلة ، كل وحدة لها وظائف تحكم وإدارة مستقلة. هذه الهندسة اللامركزية تمنح تخزين الطاقة القائم على السلسلة مع مرونة عالية وقابلية التوسع.
في أنظمة الطاقة الموزعة ، مثل الخلايا الكهروضوئية على السطح ومحطات تخزين الطاقة الصغيرة ، يمكن تكوين تخزين الطاقة القائم على السلسلة بدقة وفقًا لمختلف أنماط توليد الطاقة والاستهلاك. يمكن أن تحقق الإدارة المكررة لوحدات تخزين الطاقة الفردية ، وبالتالي تحسين كفاءة وموثوقية النظام بأكمله.
بالإضافة إلى ذلك ، يتمتع تخزين الطاقة من نوع السلسلة بقدرة جيدة على التكيف مع التضاريس المعقدة وتخطيطات الطاقة المشتتة. حتى في حالة حدوث فشل في بعض وحدات تخزين الطاقة ، يمكن للوحدات المتبقية الاستمرار في العمل ، مما يقلل من المخاطر الإجمالية لإغلاق النظام.
3 مزايا وعيوب تخزين الطاقة المركزية
المزايا:
1. منطق التحكم البسيط:يتم توصيل حزم البطارية في نظام تخزين الطاقة المركزي مباشرة بالسلسلة ، مما يجعل التحكم بسيطًا وسهل الإدارة.
2. تكلفة النظام المنخفض:نظرًا للهيكل البسيط نسبيًا ، فإن الأنظمة المركزية لها تكاليف استثمار وصيانة أولية أقل.
عيوب:
1. تأثير دلو:يتم توصيل وحدات البطارية مباشرة بالتوازي ، ويضطر الجهد إلى التوازن. يعتمد العمر الإجمالي للنظام على البطارية مع أقصر عمر.
2. مشكلة الدورة الدموية بين الكتلة:بسبب أعماق التفريغ غير المتناسقة بين مجموعات البطارية ، قد يحدث الدورة الدموية ، مما يؤثر على كفاءة الشحن وتفريغ النظام.
3. قضايا السلامة:قد تشكل مجموعات البطارية المتوازية التيارات المتداولة ، مما يؤدي إلى زيادة الشحن لخلايا البطارية وزيادة مخاطر السلامة.
4. التشغيل والصيانة المعقدة:تصحيح الأخطاء في الموقع للغرفة الحالية معقدة ، مع دورة تصحيح أخطاء طويلة ؛ عندما تتعطل النظام ، عادةً ما يتطلب من الشركة المصنعة أن تتسرع إلى الموقع للصيانة ، مما يؤدي إلى تعطل النظام الطويل وتكاليف الصيانة المرتفعة.
4 مزايا وعيوب تخزين الطاقة نوع السلسلة
المزايا:
1. تحسين كفاءة النظام:تقوم بنية السلسلة بتنفيذ إدارة الكتلة ، مما يحسن التوازن وشحن\/تفريغ كفاءة حزم البطارية.
2. موثوقية عالية وسهولة الصيانة:تتم إدارة نظام تخزين الطاقة من نوع السلسلة واحداً تلو الآخر ، مع تشغيل مجموعة واحدة وصيانة. عندما يفشل النظام ، يمكنه تحديد موقع مجموعة واحدة بدقة دون التأثير على تشغيل الخزانات الأخرى.
3. أمان أعلى:يتم التحكم في كل مجموعة بطارية بشكل فردي لشحن وتفريغ ، وتجنب تأثير التيارات المتداولة وتحقيق عزل الصدع. اعتماد نظام إدارة حراري فعال يعتمد على الكتلة مع توحيد جيد لدرجة الحرارة وعمر البطارية الطويل وتشغيل النظام المستقر.
4. مرونة قوية:تحتوي الخزانة الفردية على حجم صغير ، وهو مناسب للنقل والتركيب ، وهو مناسب لسيناريوهات التطبيقات المختلفة مثل المستخدمين الصناعيين والتجاريين ، وتخزين الطاقة المشتركة ، وتوزيع وتخزين الطاقة الجديد ؛ يدعم النظام خلط البطاريات القديمة والجديدة ، ويمكن توسيعه أو إعادة شحنه بمرونة وفقًا للاحتياجات الفعلية ، مما يؤدي إلى تحسين مرونة النظام بشكل كبير.
عيوب:
1. طريقة التكامل معقدة نسبيًا:بالمقارنة مع الأنظمة المركزية ، قد يكون دمج وتصحيح أنظمة السلسلة أكثر تعقيدًا.
2. زيادة تكاليف النظام:نظرًا لاستخدام المزيد من الأماكن المحسّنة وأجهزة المراقبة ، قد تكون التكلفة الإجمالية لأنظمة السلسلة أعلى.
5 سيناريوهات التطبيق
أظهرت تقنية تخزين الطاقة المركزية أداءً ممتازًا في التطبيقات واسعة النطاق وفعالية من حيث التكلفة ، وهي مناسبة لمشاريع تخزين الطاقة على نطاق واسع على مستوى الشبكة ؛ تشتهر تقنية تخزين الطاقة من نوع السلسلة بمرونتها وقابلية التوسع والموثوقية ، مما يجعلها أكثر ملاءمة لأنظمة الطاقة الموزعة وسيناريوهات التطبيق التي تتطلب مرونة عالية.
في التطبيقات العملية ، يجب اختيار حلول تكنولوجيا تخزين الطاقة المناسبة بناءً على الاحتياجات والظروف المحددة لتحقيق تأثيرات تخزين واستخدام الطاقة المثلى.