As rotas de tecnologia de armazenamento de energia centralizada e baseada em strings ocupam posições importantes no campo atual de armazenamento de energia, cada uma com vantagens e desvantagens únicas e adequadas para diferentes cenários de aplicação.
Rota centralizada da tecnologia de armazenamento de energia
Recursos e vantagens
Lógica de controle simples: Os conjuntos de baterias do sistema centralizado de armazenamento de energia são conectados diretamente em série e, em seguida, vários conjuntos são conectados em paralelo a um grande inversor (PCS) no lado CC, facilitando o gerenciamento e a manutenção.
Baixo custo do sistema: Devido à sua estrutura relativamente simples, os custos iniciais de investimento e manutenção são baixos, especialmente em aquisições em grande escala para reduzir ainda mais os custos.
Fácil de conseguir uma programação em grande escala: pode equilibrar efetivamente a oferta e a demanda da rede elétrica, melhorar a qualidade e a estabilidade da eletricidade e é adequado para armazenamento de energia no lado da rede e suporte a usinas de energia renovável em grande escala.
Benefícios económicos significativos: Através da gestão centralizada, os custos de equipamento e operação foram reduzidos, demonstrando vantagens económicas significativas.
Deficiência
Efeito barril: A vida útil geral de um sistema depende do elo mais fraco, onde o módulo de bateria com pior desempenho afeta a eficiência de todo o sistema.
Problema de circulação entre clusters: Diferentes clusters de baterias têm profundidades de descarga inconsistentes, levando a fenômenos de circulação e afetando a eficiência de carga e descarga.
Desafio de segurança: A formação de correntes circulantes entre conjuntos de baterias paralelos aumenta o risco de sobrecarga das células da bateria, representando uma ameaça à segurança.
Alta complexidade de operação e manutenção: Quando o sistema encontra problemas, os fabricantes geralmente precisam enviar pessoal técnico ao local para depuração e manutenção, o que pode prolongar o tempo de inatividade e aumentar os custos de operação e manutenção.
Exemplos de aplicação
Tomando como exemplo o projecto Huaneng Huangtai 100MW/200MWh, esta é a primeira central eléctrica de armazenamento de energia em grande escala na China a adoptar uma arquitectura PCS centralizada, demonstrando o potencial de soluções centralizadas no armazenamento de energia da rede e no apoio às energias renováveis em grande escala.
Rota da tecnologia de armazenamento de energia do tipo string
Recursos e vantagens
Forte flexibilidade: Composta por múltiplas unidades de armazenamento de energia de menor capacidade, cada unidade possui funções independentes de controle e gerenciamento e pode ser configurada de forma flexível de acordo com diferentes padrões de geração e consumo de energia.
Melhor eficiência do sistema: alcançou gerenciamento de cluster único, melhorou o equilíbrio e a eficiência de carga e descarga das baterias.
Alta confiabilidade e fácil manutenção: Em caso de mau funcionamento, pode localizar com precisão um único cluster sem afetar a operação de outros gabinetes, reduzindo o risco geral de desligamento do sistema.
Maior segurança: Evitando a influência das correntes circulantes, conseguindo o isolamento de falhas e adotando um sistema de gerenciamento térmico eficiente para garantir boa uniformidade de temperatura e longa vida útil da bateria.
Deficiência
O método de integração é relativamente complexo: em comparação com o método centralizado, a integração e a depuração baseadas em strings são mais complexas porque cada unidade de armazenamento de energia precisa ser configurada com precisão para garantir a estabilidade do sistema.
Aumento do custo do sistema: Devido ao uso de mais otimizadores e dispositivos de monitoramento, o custo geral é maior.
Exemplos e parâmetros de aplicação
O projeto de armazenamento de energia solar de 3MW/6MWh em Linyang, Dezhou, Shandong é um caso típico de uso de uma solução de armazenamento de energia em string. Este projeto não só melhora a adaptabilidade e economia do sistema, mas também prova o seu valor em sistemas de energia distribuída.
Desempenho da aplicação de duas rotas tecnológicas no lado da rede, no lado do usuário e em outros cenários específicos
Armazenamento de energia no lado da rede
Armazenamento centralizado de energia
Aplicação em grande escala e relação custo-benefício: A tecnologia de armazenamento centralizado de energia domina o armazenamento de energia no lado da rede devido à sua grande capacidade de dispositivo único, estrutura compacta e facilidade de obtenção de alocação de energia em grande escala.
Por exemplo, pode equilibrar eficazmente a relação entre oferta e procura da rede eléctrica, melhorar a qualidade e a estabilidade da electricidade, especialmente no domínio do apoio ao armazenamento de energia em grandes centrais eléctricas de energia renovável.
Estudo de caso: O projeto Huaneng Huangtai 100MW/200MWh é um exemplo típico, que utiliza uma arquitetura PCS centralizada para apoiar as necessidades de armazenamento de energia no nível da rede.
Armazenamento de energia tipo string
Flexibilidade e confiabilidade: Embora o armazenamento centralizado de energia seja mais comum no campo do armazenamento em grande escala, com o desenvolvimento da tecnologia, o armazenamento de energia do tipo string está gradualmente penetrando neste campo. Seu design modular permite um manuseio mais flexível de terrenos complexos e layouts de energia dispersa, ao mesmo tempo que reduz o tempo de inatividade geral do sistema causado pelo vento.
Tendência emergente: Alguns novos sistemas de armazenamento de energia do tipo rede conectada em cadeia foram aprovados na avaliação técnica e são adequados para vários cenários de aplicação, como redes elétricas fortes, redes elétricas fracas e fora da rede, indicando que esta tecnologia está avançando para aplicações em maior escala.
Armazenamento de energia do lado do usuário
Armazenamento centralizado de energia
Aplicabilidade limitada: Para o lado do usuário, o armazenamento centralizado de energia tem relativamente poucos cenários aplicáveis devido ao grande volume de um único dispositivo, à alta dificuldade de transporte e aos rigorosos requisitos do local de instalação. Além disso, a expansão ou reposição de energia deve ser realizada cabine por cabine, o que é menos flexível.
Considerações económicas: Embora o custo do investimento inicial seja relativamente baixo, não é rentável para pequenos utilizadores porque, quando ocorre uma falha, todo o sistema precisa de ser desligado para inspeção, o que aumenta o tempo e os custos de operação e manutenção.
Armazenamento de energia tipo string
Amplamente adotado: Em contraste, o armazenamento de energia do tipo string tem sido amplamente utilizado em áreas domésticas e comerciais. Possui um pequeno volume de gabinete único, facilitando o transporte e a instalação, podendo ajustar facilmente a potência e a capacidade do sistema de acordo com as necessidades reais.
As vantagens são óbvias: esta tecnologia não só suporta a mistura de baterias novas e antigas, mas também pode ser expandida de forma flexível de acordo com situações reais, tornando-a muito adequada para aplicações distribuídas, como energia fotovoltaica em telhados residenciais, pequenas centrais eléctricas de armazenamento de energia, etc.
Cenários de aplicação específicos
As vantagens do armazenamento de energia baseado em strings em sistemas de energia distribuída: Em sistemas de energia distribuída, como parques de carbono zero e distribuição e armazenamento de novas energias, o armazenamento de energia baseado em strings pode ser configurado com precisão de acordo com diferentes padrões de geração e consumo de energia, melhorando a eficiência e confiabilidade do sistema. Consegue uma gestão refinada de unidades de armazenamento de energia individuais, adaptando-se assim melhor às mudanças na procura de energia local.
Segurança e estabilidade: Cada conjunto de baterias é controlado individualmente para carga e descarga, evitando a influência das correntes circulantes, alcançando o isolamento de falhas e garantindo a operação estável do sistema a longo prazo.
Terreno complexo e layout disperso
Forte adaptabilidade: Seja em áreas montanhosas ou em áreas periféricas urbanas, o armazenamento de energia do tipo string pode se adaptar bem a ambientes geográficos complexos e em mudança. Mesmo em caso de falha em algumas unidades de armazenamento de energia, as restantes unidades podem continuar a funcionar, reduzindo o risco global de encerramento do sistema.
