के ब्याट्री एनर्जी स्टोरेज सिस्टम (बीईएसएस) प्रयोग गरेर शहरी विद्युत जालको चरम माग कम गर्न सकिन्छ?

चरम शिखर काट्ने र शहरी ग्रिड तनावको बारेमा बुझ्नु

शहरी विद्युत ग्रिडहरूले आपूर्ति र माग बीचको मौलिक असमानताको सामना गर्छन्। बिहान र साँझको समयमा वाणिज्यिक भवनहरू, पारगमन प्रणालीहरू र आवासीय प्रयोगकर्ताहरूले एकै समयमा विद्युत खेच्दा विद्युत खपत चरममा पुग्छ। आधारभूत लोड र यी चरम मागहरू बीचको अन्तरले उपयोगिताहरूलाई घूर्णन आरक्षित क्षमता कायम राख्न बाध्य पार्छ—जुन विद्युत संयन्त्रहरू हुन् जुन आंशिक उत्पादनमा सञ्चालन हुँदैछन्, जुन मागको चरम उछालको प्रतीक्षा गर्दै ईन्धन जलाउँदैछन् जुन आउन सक्छ वा नआउन सक्छ।

चरम मागका समयमा जिडबाट अधिकतम विद्युत् उपभोग घटाएर यो अकार्यक्षमतालाई समाधान गरिन्छ। उत्पादन बढाउने सट्टा, उपयोगिता वा ठूला उपभोक्ताहरूले भण्डारण गरिएको ऊर्जा प्रयोग गरेर अन्तर पूरा गर्छन्। समय-अनुसार विद्युत् मूल्य निर्धारण शहरी बजारहरूमा मानक बन्दै गएको छ, जहाँ चरम समयको मूल्य अचरम समयको मूल्यभन्दा तीन वा त्यसभन्दा बढी अधिक हुन सक्छ, जसले गर्दा चरम काट्ने (पिक शेभिङ्ग) को आर्थिक आधार अझ बलियो बन्छ।

Bess — ब्याट्री ऊर्जा भण्डारण प्रणालीहरू — यस अनुप्रयोगको लागि प्रमुख प्रविधि बनेका छन्। पारम्परिक पम्पेड हाइड्रो भण्डारण जसले विशिष्ट भूगोलको आवश्यकता पर्छ, वा छोटो अवधिका लागि मात्र सीमित फ्लाइव्हील प्रणालीहरूको विपरीत, ब्याट्री भण्डारण व्यावसायिक भवनहरूदेखि शहरी जिल्लाहरू सेवा गर्ने उपयोगिता-स्तरका स्थापनासम्म स्केल गर्न सकिन्छ।

शहरी वातावरणमा बीईएसएसले चरम काट्ने कसरी गर्छ

चार्ज-डिस्चार्ज चक्रीय तर्क

ए bess एक शहरी सबस्टेशनमा जडान गरिएको स्थापनाले पीक घण्टा बाहिर शुल्क लिन्छ सामान्यतया मध्यरातदेखि बिहान 6 बजे बीच जब आधार लोड उत्पादनले माग भन्दा बढी हुन्छ। भण्डारण गरिएको ऊर्जा बिहानको शिखर (710 AM) र साँझको शिखर (59 PM) को समयमा ग्रिडमा फिर्ता पठाइन्छ, नेट लोड वक्रलाई समतल गर्दै जुन अपस्ट्रीम प्रसारण नेटवर्कले ह्यान्डल गर्नुपर्दछ।

लिथियम आइरन फोस्फेट (LiFePO4) ब्याट्रीहरूले धेरै कारणहरूले शहरी BESS तैनातीहरूमा प्रभुत्व जमाउँछन्। तिनीहरूको थर्मल स्थिरताले घना जनसंख्या भएका क्षेत्रहरूमा आगोको जोखिम कम गर्दछ जहाँ थर्मल रनवे घटनाले अस्वीकार्य परिणामहरू ल्याउँछ। चक्र जीवन 6000 चार्ज-डिस्चार्ज चक्र 80% डिस्चार्ज गहिराई मा अधिक मतलब एक प्रणाली आज स्थापित दैनिक पीक shaving सञ्चालन को 1520 वर्ष को लागि आर्थिक रूप देखि उत्पादक रहन्छ।

दक्षिणपूर्व एसियाको एउटा स्थानीय उपयोगिता कम्पनीले भौतिक स्थानको अभावले तेस्रो ट्रान्सफर्मर थप्न नसकिएको घनास्टान शहरी उप-स्टेशनमा २० मेगावाट/४० मेगावाटघण्टा ब्याट्री एनर्जी स्टोरेज सिस्टम (बीईएसएस) स्थापना गरेको थियो। ब्याट्री प्रणालीले बेलुकाको १५ मेगावाटको एयर-कन्डिसनिङ चोटि शिखर लोडलाई अवशोषित गर्यो, जसले उप-स्टेशनको अद्यावधिक गर्ने लागि आकलित ७ वर्षसम्म लगानीको लागि लगभग १२ मिलियन अमेरिकी डलरको खर्च टाढा राख्यो।

अवस्थित उप-स्टेशन अवसंरचनासँग एकीकरण

शहरी बीईएसएस स्थापनाहरू सामान्यतया ब्याट्री कन्टेनरमा समावेश वा यसको नजिकै स्थापित गरिएका स्टेप-अप ट्रान्सफर्मरहरू मार्फत मध्य-भोल्टेज स्तर (१०–३५ केभी) मा जडान गरिन्छन्। पावर कन्भर्सन सिस्टम (पीसीएस) द्विदिशात्मक बिजुली प्रवाह प्रबन्धन गर्छ, जुन ग्रिड डिस्प्याच सिग्नल प्राप्त गरेको केही मिलिसेकेन्डमै चार्जिङको समयमा रेक्टिफिकेसनबाट डिस्चार्जिङको समयमा इन्भर्सनमा स्विच गर्छ।

र्याक-माउन्टिङ बीईएसएस कन्फिगरेसनहरू तल्दो स्थान सीमित हुँदा भित्री उप-स्टेशन विस्थापनका लागि उपयुक्त छन्। स्ट्याक गर्न सकिने बीईएसएस डिजाइनहरूले उपयोगिताहरूलाई क्षमता चरणबद्ध रूपमा बढाउन अनुमति दिन्छ — ५ एमडब्ल्यूएच कन्टेनरबाट सुरु गरी मागका प्रतिरूपहरू परिवर्तन भए अनुसार एकाइहरू थप्दै जाने। यो मोड्युलर दृष्टिकोणले समर्पित बीईएसएस सुविधा निर्माण गर्न आवश्यक प्रारम्भिक पूँजी निवेश घटाउँछ।

शहरी बीईएसएस विस्थापनका लागि तकनीकी आवश्यकताहरू

ठाउँ र सुरक्षा विचारहरू

शहरी उप-स्टेशनहरूमा ठूलो पैमानाका ब्याट्री स्थापनाका लागि खाली जग्गा धेरै नै उपलब्ध हुँदैन। कन्टेनराइज्ड बीईएसएस समाधानहरूले यसलाई समाधान गर्छन् जुन पूरै प्रणाली — ब्याट्रीहरू, पावर कन्ट्रोल सिस्टम (पीसीएस), तापीय प्रबन्धन, र आगो नियन्त्रण — लाई मानक शिपिङ कन्टेनर फर्म फ्याक्टरमा पूर्व-निर्मित गर्छन् जुन विद्यमान उप-स्टेशनका कंक्रिट प्याडहरूमा स्थापना गर्न सकिन्छ।

अग्नि सुरक्षा प्रोटोकलहरूले बहु-स्तरीय सुरक्षाको माग गर्दछ: थर्मल रनअवे सुरु हुनुभन्दा पहिले भोल्टेज असामान्यताहरू छोट्याउने सेल-स्तरीय मोनिटरिङ, ज्वलनशील इलेक्ट्रोलाइट भ्यापर सङ्कलित हुनुभन्दा पहिले भेन्टिलेसन सक्रिय पार्ने मोड्युल-स्तरीय ग्याँस डिटेक्सन, र कन्टेनर-स्तरीय एरोसोल दमन प्रणालीहरू स्वचालित रूपमा सक्रिय हुन्छन्। एनएफपीए ८५५ ले ऊर्जा भण्डारण प्रणालीहरूको स्थापनाको लागि स्थापना मापदण्ड प्रदान गर्दछ, जसले शहरी क्षेत्रमा बस्ने भवनहरूसँगको नजिकताको कारणले शहरी स्थापनाहरूद्वारा पूरा गर्नुपर्ने अलगाव दूरी र भेन्टिलेसन आवश्यकताहरू निर्दिष्ट गर्दछ।

ग्रिड इन्टरकनेक्सन मापदण्डहरू

IEEE १५४७ ले बिजुली जालमा वितरित ऊर्जा स्रोतहरू, जसमा BESS समावेश छ, को जोडाइ नियन्त्रण गर्दछ। शहरी क्षेत्रमा प्रयोग गर्दा राइड-थ्रु क्षमता प्रदर्शन गर्नु आवश्यक छ — अल्पकालिक भोल्टेज ड्रपको समयमा जालसँग जुडिरहनु, जुन विच्छेदन गर्नु भन्दा राम्रो हो, किनकि यसले जालको अस्थिरता बढाउन सक्छ, जुन घटना नै यो प्रणालीले कम गर्न डिजाइन गरिएको हुन्छ। PCS ले SCADA एकीकरण मार्फत उपयोगिता डिस्प्याच संकेतहरूमा प्रतिक्रिया दिनुपर्छ र जालको आवृत्तिसँग ±०.५ हर्ट्ज भित्र समक्रमित हुनुपर्छ।

बारम्बार सोधिने प्रश्नहरू

शहरी चरम शेविङका लागि कति ठूलो BESS आवश्यक छ?

व्यावसायिक भवनहरूका लागि सामान्यतया ५०० किलोवाटघण्टा–२ मेगावाटघण्टा सम्मको BESS आवश्यक हुन्छ जुन सुविधाको स्तरमा चरम शिखर काट्नका लागि प्रयोग गरिन्छ। वितरण उप-स्टेशन स्तरको चरम शिखर काट्नका लागि १०–५० मेगावाटघण्टा सम्मको BESS आवश्यक हुन्छ, जुन फिडर लोड प्रोफाइलमा निर्भर गर्दछ। उपयोगिता-स्तरको शहरी प्रयोगहरू १०० मेगावाटघण्टा वा त्यसभन्दा बढीको दायरामा हुन्छन्। आकार निर्धारण चरम मागको परिमाण, अवधि र लक्षित कमी प्रतिशतमा निर्भर गर्दछ, कुनै निश्चित सूत्रमा होइन।

BESS कति समयसम्म चरम शिखर काट्ने डिस्चार्ज जारी राख्न सक्छ?

अधिकांश सहरी पिक शेविङ प्रणालीहरूले मापन गरिएको शक्तिमा निरन्तर डिस्चार्जको २–४ घण्टाको लक्ष्य राख्छन्। यसले सामान्य बिहान वा साँझको पिक समयको कभर गर्छ। लामो अवधिका प्रणालीहरू (६–८ घण्टा) पनि अस्तित्वमा छन्, तर यीहरूको प्रति किलोवाट-घण्टा लागत उच्च हुन्छ, जुन पिक शेविङ मात्रको लागि अतिरिक्त क्षमताको औचित्य स्थापित गर्न धेरै जसो अवसरमा उचित नहुन्छ, यद्यपि यीहरू आवृत्ति नियन्त्रण जस्ता सहायक सेवाहरू मार्फत मूल्य थप्छन्।

के BESS पिक शेविङ नवीकरणीय ऊर्जा समावेशीकरणसँग काम गर्छ?

हो। BESS लाई छतमा लगाइएको सोलार वा सहरी पावर विन्ड उत्पादनसँग जोड्नाले संकर प्रणाली सिर्जना गर्छ, जहाँ दिउँसोको नवीकरणीय उत्पादनको अतिरिक्त मात्रा बैट्रीलाई आवेशित गर्छ र साँझको पिक डिस्चार्जको लागि प्रयोग गरिन्छ। यसले "डक कर्भ" समस्याको समाधान गर्छ, जहाँ सोलार उत्पादन साँझको माग बढ्दा नै घट्छ। यस अनुप्रयोगको लागि Liaoning Sinotech Group जस्ता आपूर्तिकर्ताहरूले एकीकृत BESS र सोलार समाधानहरू प्रदान गर्छन्।

र्याक-माउन्टिङ र स्ट्याकेबल BESS बीचको फरक के हो?

र्याक-माउन्टिङ बीईएसएसले नियन्त्रित वातावरणमा आन्तरिक स्थापनाका लागि मानक १९-इन्च सर्भर र्याकमा फिट हुन्छ। स्ट्याक गर्न सकिने बीईएसएसले मौसम प्रतिरोधी बाह्य क्याबिनेट प्रयोग गर्छ जुन विद्युतीय रूपमा जडान गरिएको हुन्छ र केन्द्रीय नियन्त्रक मार्फत सञ्चार गर्छ। र्याक-माउन्टिङ उपयुक्त छ उप-स्टेशन नियन्त्रण भवनहरूका लागि; स्ट्याक गर्न सकिने उपयुक्त छ बाह्य प्याड-माउन्टेड स्थापनाका लागि जहाँ आन्तरिक स्थान उपलब्ध छैन।

बीईएसएसको पीक शेभिङले विद्युत लागत कसरी घटाउँछ?

समय-अनुसार टैरिफमा आधारित वाणिज्यिक र औद्योगिक प्रयोगकर्ताहरूले उच्च मूल्यको समयावधिमा बीईएसएसबाट विद्युत खिचेर माग शुल्कबाट बच्न सक्छन्। माग शुल्क — जुन प्रति महिना सबैभन्दा उच्च १५-मिनेटको खपत अन्तरालमा आधारित हुन्छ — एउटा सुविधाको कुल विद्युत बिलको ३०–७०% सम्म प्रतिनिधित्व गर्न सक्छ। पीक शेभिङले वास्तविक ऊर्जा खपत घटाएको बिना यी शुल्कहरू निष्कृष्ट गर्छ वा घटाउँछ।

शहरी बीईएसएस स्थापनाले कुनै रखरखावको आवश्यकता पर्छ?

त्रैमासिक ताप प्रबन्धन प्रणाली निरीक्षण, अर्ध-वार्षिक क्षमता परीक्षण, र ब्याट्री प्रबन्धन प्रणाली मार्फत निरन्तर दूरस्थ निगरानी। LiFePO4 रासायनिक संरचनाले सीसा-एसिड विकल्पहरूको विपरीत विद्युत्-विश्लेष्य पुनर्भरणको आवश्यकता पर्दैन। कोष सन्तुलन चरम कार्य चक्रहरूमा आंशिक आवेश अवस्थामा सामान्य रूपमा हुने कार्यक्रमको समयमा BMS मार्फत स्वचालित रूपमा हुन्छ।