BESS şəhər enerji şəbəkələrində zirvə kəsmə üçün istifadə edilə bilərmi?

Zirvə kəsməni və şəhər şəbəkəsinin gərginliyini başa düşmək

Şəhər enerji şəbəkələri təchizat və tələb arasında fundamental uyğunsuzluqla qarşı-qarşıya qalırlar. Elektrik istehlakı səhər və axşam saatlarında ticari binalar, nəqliyyat sistemləri və yaşayış istifadəçiləri eyni zamanda güc çəkdikdə zirvəyə çatır. Əsas yüklə bu zirvə tələbləri arasındakı fərq elektrik təchizatçılarına fırlanan ehtiyat gücü saxlamağa məcbur edir — yəni tələb artımını gözləyən, lakin bu artımın baş verib-verməməsindən asılı olmayaraq hissəvi çıxışda işləyən və yanacaq yanıtlanan elektrik stansiyaları.

Zirvəni kəsmə bu səmərəsizliyi, yüksək tələb dövrlərində şəbəkədən çəkilən maksimum enerji miqdarını azaltmaqla aradan qaldırır. Generasiyanı artırmaq əvəzinə, enerji təchizatı şirkətləri və ya böyük istehlakçılar fərqin örtülməsi üçün saxlanılmış enerjidən istifadə edirlər. Zirvəni kəsməyə iqtisadi cəhətdən müraciət etmək, metropol bölgələrdə vaxtla bağlı elektrik qiymətlərinin standart halına gəlməsi ilə birgə daha məqsədəuyğun olur; burada zirvə qiymətləri aşağı yük dövrlərindəki qiymətlərdən üç dəfə və ya daha çox arta bilər.

BESS — Batareya Enerji Saxlama Sistemləri — bu tətbiq üçün üstünlük təşkil edən texnologiya kimi meydana çıxıb. Xüsusi coğrafiya tələb edən ənənəvi su pompalı hidroelektrik saxlama sistemlərindən və yalnız qısa müddətli enerji sıçrayışlarına uyğun fırlanma diskləri sistemlərindən fərqli olaraq, batareyalar ticari binaların tətbiqi səviyyəsindən tutmuş bütün şəhər rayonlarını xidmət edən kommunal miqyaslı qurğulara qədər miqyaslanır.

BESS-in Şəhər Mühitində Zirvəni Kəsməsi Necə İşləyir

Yüklənmə-Boşalma Dövrü Məntiqi

A bESS şəhər altstansiyasına qoşulmuş qurağın yüklenməsi, ümumiyyətlə, gece yarısı ilə səhər saat 6-a qədər olan saatlarda, yəni bazov yüklənmənin tələbatı keçdiyi dövrdə baş verir. Saxlanılan enerji səhər zirvə dövründə (7–10 saat) və axşam zirvə dövründə (17–21 saat) şəbəkəyə geri göndərilir və yuxarı səviyyəli ötürülmə şəbəkəsinin idarə etməli olduğu net yük əyrısını düzəldir.

Lityum dəmir fosfat (LiFePO4) akkumulyatorlar bir neçə səbəbdən şəhər BESS tətbiqlərində üstünlük təşkil edir. Onların istilik sabitliyi sıxlıqlı yaşayış sahələrində istilik fırlanması hadisəsinin qəbul edilməz nəticələr doğurduğu hallarda yanğın riskini azaldır. 80% dərinlikdə yüklənmədə 6000-dən çox yüklənmə-boşalma sikli ilə bu sistemlər bu gün quraşdırılarsa, gündəlik zirvə kəsilmə əməliyyatları üçün 15–20 il ərzində iqtisadi cəhətdən məhsuldar qalacaq.

Cənub-Şərqi Asiyada bir munitsipal enerji şirkəti fiziki yer məhdudiyyətləri səbəbilə üçüncü transformatorun quraşdırılmasına imkan verməyən sıx şəhər altstansiyasında 20 MW/40 MWh güc tutumlu BESS tətbiq etdi. Batareya sistemi axşam saatlarında 15 MW-lıq havalandırma yükünü udaraq altstansiyanın yenilənməsi üçün təxminən 12 milyon ABŞ dollarlıq kapital xərclərinin yeddi il ərzində təxirə salınmasını təmin etdi.

Mövcud Altstansiya İnfratutarının İnteqrasiyası

Şəhər daxilində BESS quraşdırmaları adətən batareya konteynerinə inteqrasiya edilmiş və ya onun yanına quraşdırılmış yüksəldici transformatorlar vasitəsilə orta gərginlik səviyyəsində (10–35 kV) qoşulur. Güc çevrilmə sistemi (PCS) iki istiqamətli güclü axını idarə edir və şəbəkə tərəfindən verilən idarəetmə siqnalını aldıqdan sonra yüklənmə zamanı düzgün cərəyan yaratma rejimindən boşalma zamanı tərs cərəyan yaratma rejiminə millisaniyələr ərzində keçir.

Rack-əsaslı BESS konfiqurasiyaları, yer səviyyəsində yerləşdirilmə sahəsi məhdud olan daxili transformator stansiyalarında istifadə üçün uyğundur. Qatlanan BESS dizaynları, istifadəçilərə qabiliyyəti addım-addım artırmağa imkan verir — 5 MWh tutumlu konteynerlə başlayaraq, tələb nümunələri dəyişdikcə yeni vahidlər əlavə edilir. Bu modullu yanaşma, xüsusi BESS obyekti tikməyə nisbətən ilkin kapital investisiyasını azaldır.

Şəhər şəraitində BESS-in quraşdırılması üçün texniki tələblər

Yer və təhlükəsizlik nəzərdə tutulması

Şəhər transformator stansiyalarında böyük miqyaslı akkumulyator quraşdırmaları üçün boş torpaq sahəsi nadir hallarda mövcuddur. Konteyner şəklində BESS həlləri bu problemi həll edir: batareyalar, PCS, istilik idarəetmə və yanğınsöndürmə sistemləri tamamilə standart daşınma konteynerlərinin ölçülərində öncədən hazırlanır və mövcud transformator stansiyalarının beton platformalarına yerləşdirilə bilər.

Yanğın təhlükəsizliyi protokolları çoxtəbəqəli qorunma tələb edir: termal qaçış başlamazdan əvvəl gərginlik anomaliyalarını aşkar edən hüceyrə səviyyəsində monitorinq, yanğın təhlükəli elektrolit buxarının yığılmasından əvvəl havalandırmanı işə salan modul səviyyəsində qaz aşkarlayıcılar və avtomatik olaraq aktivləşən konteyner səviyyəsində aerosol söndürmə sistemləri. Enerji saxlama sistemləri üçün quraşdırma standartlarını təyin edən NFPA 855, şəhər içi tətbiqlər üçün məskunlaşdırılmış binalara yaxınlıq nəzərə alınmaqla ayrılma məsafələrini və havalandırma tələblərini müəyyən edir.

Şəbəkəyə qoşulma standartları

IEEE 1547 standartı BESS daxil olmaqla paylanmış enerji resurslarının şəbəkəyə qoşulmasını tənzimləyir. Şəhər şəraitində istifadə üçün nəzərdə tutulan sistemlər keçici gərginlik düşmələri zamanı (sistemlərin azaldılması üçün nəzərdə tutulduğu zirvə hadisələri zamanı şəbəkənin sabitliyini daha da pisləşdirmək əvəzinə) bağlı qalma qabiliyyətini – yəni, ayrılmaq əvəzinə işləməyə davam etmə qabiliyyətini – göstərməlidir. Güc çevirici sistemi (PCS) şəbəkə tezliyinə ±0,5 Hz dəqiqliklə uyğunlaşmalı və SCADA inteqrasiyası vasitəsilə kommunal xidmət təşkilatlarının idarəetmə siqnallarına cavab verməlidir.

TEZ TEZ VERİLƏN SORĞULAR

Şəhər şəraitində zirvə yükünün azaldılması üçün hansı həcmli BESS lazımdır?

Ticari binalar üçün adətən obyekt səviyyəsində zirvə yükünü azaltmaq üçün 500 kWh–2 MWh həcmli BESS tələb olunur. Paylanma transformator stansiyası səviyyəsində zirvə yükünün azaldılması üçün 10–50 MWh həcmli BESS lazım olur; bu, ötürücü xətlərin yüklənmə profilinə görə dəyişir. Kommunal miqyasda şəhər şəraitində istifadə üçün BESS həcmi 100 MWh-dən başlayaraq artır. Həcm seçimi sabit bir düstura əsaslanmır; onun yerinə zirvə tələbatın böyüklüyü, müddəti və hədəflənən azalma faizi əsas götürülür.

Bir BESS zirvə yükünün azaldılması üçün neçə müddət ərzində boşalma rejimində işləyə bilər?

Çoxu şəhər daxilində pik yükü azaldan sistemlər nominal güc üzrə 2–4 saat davamlı boşalma hədəfləyir. Bu, tipik səhər və ya axşam pik yükü dövrünü əhatə edir. Daha uzun müddətli sistemlər (6–8 saat) mövcuddur, lakin bu sistemlərin hər kVt·saat üçün qiyməti daha yüksəkdir və yalnız pik yükü azaltmaq üçün əlavə tutumun əldə edilməsi çox nadir hallarda məqsədəuyğun olur; bununla belə, tezlik tənzimləməsi kimi köməkçi xidmətlər vasitəsilə dəyər əlavə edirlər.

BESS pik yükü azaldan sistemlər bərpa olunan enerjinin inteqrasiyası ilə işləyir?

Bəli. BESS-i dam üstü günəş enerjisi sistemləri və ya şəhər içi külək enerjisi generatorları ilə birlikdə istifadə etməklə hibrid sistem yaradılır; burada gündüz saatlarında artıq bərpa olunan enerji akkumulyatoru gecəlik pik yükü boşalması üçün doldurur. Bu, günəş enerjisi istehsalının azaldığı eyni zamanda axşam saatlarında tələbatın artırdığı "ördek əyrisi" problemini həll edir. Liaoning Sinotech Group kimi təchizatçılar bu tətbiq üçün inteqrasiya edilmiş BESS və günəş enerjisi həlləri təqdim edir.

Rack-mounting və stackable BESS arasındakı fərq nədir?

Rack-a quraşdırılan BESS, idarə olunan mühitdə daxili quraşdırmalar üçün standart 19-düymlü server rack-larına uyğundur. Yığılabilən BESS isə elektrik cəhətdən bir-birinə qoşulan və mərkəzi idarəetmə qurğusu vasitəsilə rabitə quran iqlimə davamlı xarici kabinetlərdən istifadə edir. Rack-a quraşdırma substansiyaların idarəetmə binasına, yığılabilən isə daxili yerin mövcud olmadığı xarici pad-mounted quraşdırmalara uyğundur.

BESS pik yüklərin kəsilməsi elektrik xərclərini necə azaldır?

Vaxtdan asılı tariflər üzrə kommersiya və sənaye istifadəçiləri, pik qiymət pəncərələri zamanı BESS-dən istifadə edərək tələb haqlarından qaça bilirlər. Tələb haqları — hər ay ən yüksək 15-dəqiqəlik istehlak intervalına əsaslanır — müəssisənin ümumi elektrik hesabının 30–70%-ni təşkil edə bilər. Pik yüklərin kəsilməsi faktiki enerji istehlakını azaltmadan bu haqları aradan qaldırır və ya azaldır.

Şəhərdə quraşdırılan BESS-in nə qədər baxımı tələb olunur?

Dördə bir illik istilik idarəetmə sistemi yoxlaması, yarımillik tutum testləri və batareya idarəetmə sistemi vasitəsilə davamlı uzaqdan monitorinq. LiFePO4 kimyəvi tərkibi qurğuları qurğuları ilə müqayisədə elektrolit tamamlayıcısı tələb etmir. Hüceyrələrin balanslaşdırılması zirvə kəsmə iş rejimində xarakterik olan hissəvi yük dolğusu əsnasında BMS tərəfindən avtomatik olaraq həyata keçirilir.