BESS шаардын электр тармагында чоңдугун төмөндөтүү үчүн колдонула алатбы?

Чоңдуктун төмөнгү башталышын жана шаардык тармактын кысымын түшүнүү

Шаардык электр тармактарында сунуш менен талап ортосунда негизги талааш болот. Электр энергиясынын талабы коммерциялык имараттар, транспорт системалары жана үй-бүлөлүк колдонуучулар бир убакта электр энергиясын тартканда ээртениште жана кечке таңда чоңдуктун төмөнгү башталышына жетет. Базалык жүктөм менен чоңдуктун төмөнгү башталышы ортосундагы аралык электр станцияларын пайдалануу үчүн айланып жүрүүчү резервдик капаситетти сактоону талап кылат — бул жерде электр станциялары жарым күч менен иштеп, талаптын чоңдуктун төмөнгү башталышына жетишпесе да, жанып турат.

Чок ылдамдыкта иштеген учурларда электр тармагынан максималдуу күч алуу тириштигинин төмөнгү сапатын жоготуууну чечет. Генерацияны көтөрүү ордуна, электр тармагы же ири тукумдар сакталган энергияны пайдаланып, айырмачылыкты жабат. Чок ылдамдыкта иштеген учурларда электр энергиясынын баасы шаардык рыноктордо стандарт болгон сайын, чок ылдамдыкта иштеген учурлардагы баалар төмөнгү ылдамдыкта иштеген учурлардагы баалардан эки же андан көп эсе жогору болушу мүмкүн, ошондой эле чок ылдамдыкта иштеген учурларда энергияны сактоо экономикалык таанымалдыкка ээ болуп келет.

BESS — Батареялык энергия сактоо системалары (BESS) — бул колдонууга негизги технология катары пайда болду. Традициондук түрдөгү суу-басуу аркылуу энергия сактоо системалары географиялык шарттарга байланыштуу, ал эми моторлук системалар кыска убакытка гана жарамдуу болгондой, батареялык энергия сактоо системалары коммерциялык имараттардан баштап, бүтүн шаардык райондорго кызмат кылган электр тармагы деңгээлиндеги орнотулуштарга чейин масштабдалат.

BESS шаардык аймактарда чок ылдамдыкта иштеген учурларда какай иштейт

Заряддоо-разряддоо цикли логикасы

А bESS шаардык подстанцияга кошулган орнотулган тезис төмөнкү күчтүүлүк мезгилде — атап айтканда, түнкү саат 12ден эртеңки саат 6га чейин, базалык генерация жүктөмдүн үстүнөн өткөн учурда — заряддалат. Сакталган энергия таңкы чоң жүктөм мезгилинде (саат 7–10) жана кечки чоң жүктөм мезгилинде (саат 5–9) тармакка кайра берилет, бул аркылуу жогорку деңгээлдеги өткөрүү тармагынын иштөөсүнө тийгизген жалпы жүктөм көрсөткүчүнүн кескин түрмөгүн түзөт.

Литий-темир-фосфат (LiFePO4) аккумуляторлор шаардык BESS орнотулуштарында бир нече себептен үстүн көтөрөт. Алардын термалдык туруктуулугу тыгыз калкташкан аймактарда жанык рискин төмөндөт, анткени термалдык чыгарылыш окуясы кабыл алынбаган салдарларга алып келет. Заряд-разряд цикли 80% тереңдикте 6000ден ашып кетсе, бүгүн орнотулган система күндөлүк чоң жүктөмдүн төмөндөтүлүшүнүн операциясында 15–20 жыл бою экономикалык жактан натыйжалуу иштейт.

Түштүк-Чыгыш Азиядагы шаардык электр таратуу компаниясы физикалык орун чектөөлөрү үчүн үчүнчү трансформаторду кошууга тоскоолдук түзгөн калкы басып турган шаардык подстанцияга 20 МВт/40 МВт·с БЭСС орноткон. Батарея системасы күндүзгү 15 МВт ачык-аяктагы жылытма жана салкындатуу пикесин жутуп алган, бул подстанцияны жаңыртуу үчүн чыгымдарды жакында $12 миллионго чейин жетирүүгө жана баалоо боюнча 7 жылга чейин кийинкиге аткарууга мүмкүндүк берген.

Мамылдаштырылган подстанция инфраструктурасы менен байланыш

Шаардык БЭСС орнотулуштары адатта батарея контейнерине интегралданган же анын жанында орнотулган көтөрүүчү трансформатор аркылуу орто кернеу деңгээлинде (10–35 кВ) байланышат. Күчтүн конверсия системасы (ККС) эки багыттуу күч агымын башкарат, ал торго башкаруу сигналын алганда миллисекунддар ичинде заряддоо учурунда түзөтүүдөн чыгаруу учурунда инверсияга өтөт.

Rack-га орнотулган BESS конфигурациялары жердин аянты чектелген ичке подстанцияларга ыңгайлуу. Бир нече BESS түрлөрүн бириктирүү мүмкүнчүлүгү коммуналдык компанияларга капаситетти поэтапдык түрдө кеңейтүүгө мүмкүнчүлүк берет — 5 МВт·с контейнер менен баштап, талаптардын өзгөрүшүнө ылайык бирдиктерди кошуп отурушуу мүмкүн. Бул модульдук ыкма BESS үчүн арнанган жаңы объект түзүүгө салыштырмалуу көп капиталдык инвестициялардын алдын алат.

Шаарда BESS орнотуу үчүн техникалык талаптар

Аянт жана коопсуздук маселелери

Шаардагы подстанцияларда чоң көлөмдөгү аккумулятордун орнотулушу үчүн бош жер сейрек гана болот. Контейнердеги BESS чечимдери бүтүн системаны — аккумуляторлорду, PCS, термалдык башкаруу жана өрт сөндүрүү — стандарттуу жүргүзүү контейнеринин формасында иштеп чыгат жана бар подстанциянын бетондогу платформасына орнотууга мүмкүнчүлүк берет.

Өрт коопсуздугу боюнча протоколдор көп катмарлуу коргоо талап кылат: термалдык чыгыш башталганга чейин кернеңдүүлүк аномалияларын аныктоо үчүн клетка деңгээлиндеги контролдун, жаныя турган электролит бурунунун жыйналышына чейин вентиляцияны иштетүү үчүн модул деңгээлиндеги газдын аныкталышын, жана контейнер деңгээлиндеги аэрозольдук басуу системаларынын автоматтык иштөөсүн. NFPA 855 энергия сактоо системаларын орнотуу үчүн стандарт берет, ал шаардык орнотулуштар үчүн калк менен жашаган биналарга жакын орнашуу шартында айрым аралыктарды жана вентиляция талаптарын белгилейт.

Сеткалык бириктирүү стандарттары

IEEE 1547 BESS кабыл алуу жана башка тармакка кошулуу эрежелерин белгилейт. Шаардык орнотулуштарда тармактын турганда чыдамдуулугун көрсөтүү керек — кыска убакытка салыштырмалуу күчтүн төмөндөшүнө туташып калуу, ал эми ажыратылса, тармактагы турганда чыдамдуулукту төмөндөтөт, антпейде системанын жогорку чыңалуу учурларын жогорулатуу үчүн түзүлгөн. PCS тармактын жыштыгына ±0,5 Гц ичинде синхрондоо керек жана SCADA интеграциясы аркылуу коммуналдык кызматтардын башкаруу сигналдарына жооп берүү керек.

Жи frequently берилген суроолор

Шаардык чоңойгон чыгымды төмөндөтүү үчүн кандай чоңдуктагы BESS керек?

Коммерциялык имараттарга арналган колдонулуштарда жалпысынан 500 кВт·с–2 МВт·с чейинки көлөмдөгү BESS керек болот. Тармактагы подстанция деңгээлиндеги чоңойгон чыгымды төмөндөтүү үчүн 10–50 МВт·с чейинки көлөм керек, бул фидердеги жүктөм профилдерине байланыштуу. Коммуналдык деңгээлдеги шаардык орнотулуштар 100 МВт·с жана андан жогору көлөмдө болот. Көлөм чоңойгон чыгымдын чоңдугуна, узактыгына жана максатталган төмөндөтүү процентине негизделет, бирок белгилүү формула менен эсептелбейт.

BESS чоңойгон чыгымды төмөндөтүү үчүн канча узак убакыт бою жүктөмдүн чыгарылышын камсыз кыла алат?

Шаардык чоң күчтүү жүктөмдүн башында иштеген көпчүлүк системалар 2–4 саат бою толук күчтө иштеп, туруктуу ток берет. Бул кадимки түрдөгү иртенин же кечинин чоң күчтүү жүктөмдүн мезгилин камтыйт. Узун мөөнөттүү системалар (6–8 саат) да бар, бирок алардын ар бир кВт·с саясы төбөлүк болгондуктан, алардын кошумча кубатын чоң күчтүү жүктөмдүн башында иштеген системаларга гана колдонуу оңой эмес. Бирок алар жыштыкты түзүү сыяктуу кошумча кызматтар аркылуу баалуулугун кошот.

БЭСС чоң күчтүү жүктөмдүн башында иштеген системалар кайталанма энергияларды интеграциялоо менен иштейби?

Ооба. БЭССти чатырдын үстүндөгү күн энергиясын пайдаланган электр станциялары же шаардык жел электр станциялары менен бириктирүү аркылуу гибриддик система түзүлөт. Бул системада күн ортосунда ашыкча күн энергиясы батареяны заряддайт, андан кийин кечинин чоң күчтүү жүктөмдүн башында ток берилет. Бул «ордуз кисилери» проблемасын чечет — бул күн энергиясынын өндүрүшү кечинин күчтүү жүктөмдүн башында төмөндөйт. Бул максатка Ляонин Синотек Топтому сыяктуу поставшикалар БЭСС менен күн энергиясын пайдаланган системаларды бирге таасир этүүчү чечимдерди сунуштайт.

Ракетте орнотулган БЭСС менен стекленген БЭСС ортосундагы айырма эмне?

Rack-га орнотулган BESS ичке жерлерде, контролдук чөйрөлөрдө орнотуу үчүн стандарттуу 19-дюймдуу сервердик rackтарга дал келет. Бир нече катарга тургузулган BESS сырткы аба-аяк шарттарына туруктуу кабинеттерди колдонот, алар электрлүү байланышта болуп, борбордук контроллер аркылуу өз ара байланышат. Rack-га орнотулган BESS подстанциянын башкаруу имараттарына ыңгайлуу; бир нече катарга тургузулган BESS ичке жерлерде орнотуу мүмкүн эмес учурда сырткы жерлерге (pad-mounted) орнотуу үчүн ыңгайлуу.

BESS чоңойгон токтун чыбыгын кесүү электр энергиясынын баасын кандай төмөндөт?

Убакыт боюнча тарифтерде болгон коммерциялык жана өнөрөсөлдүк колдонуучулар чоңойгон баа окундагы убакытта BESSтен ток алып, талап кылынган төлөөлөрдөн (demand charges) кутулушат. Талап кылынган төлөөлөр — айына эң жогорку 15-минуттук ток чыгымына негизделген — жылдык электр энергиясынын жалпы баасынын 30–70%ин түзөт. Чоңойгон токтун чыбыгын кесүү токтун чыгымын кемитпей, бул төлөөлөрдү жок кылат же кемитет.

Шаарда BESS орнотулган жерде кандай карау талап кылынат?

Жылдын төрт бөлүгүндө жылуулук башкаруу системасын текшерүү, жылдын эки жарымында сыйымдуулукту текшерүү жана аккумуляторду башкаруу системасы аркылуу туруктуу алыстан көзөмөлдөө. LiFePO4 химиясынын электролитти толтурууга муктажы жок, ал эми кургак аккумуляторлорго караганда башкача. Клеткаларды теңестирүү BMS аркылуу жогорку жүктөмдүү иштөө цикли үчүн типтүү кыскартылган заряддагы иштөө учурунда автоматтык түрдө иштейт.