Atualmente, existem duas estruturas principais para compartimentos de bateria: tipo de gabinete de contêiner e comercial. A unidade mais básica de um sistema de armazenamento de energia é a célula da bateria e várias células de bateria combinadas formam um módulo de bateria. Vários módulos de bateria são combinados com um BMS de revestimento, uma bateria é composta por chicote de fiação, dissipação de calor, etc. Várias baterias são amarradas, combinadas com gerenciamento de bateria BCU, estrutura, dissipação de calor, chicote de fiação etc. para formar um agrupamento de bateria. Um ou mais aglomerados de bateria, sistema de gerenciamento de energia, sistema de gerenciamento térmico, sistema de segurança contra incêndio etc., formando um compartimento de bateria de armazenamento de energia lateral da DC. Combinado com PCs bidirecionais, ele pode formar um compartimento de bateria de armazenamento de energia de saída CA.
1 estrutura básica do compartimento da bateria
De acordo com a forma do compartimento da bateria, ele pode ser dividido em dois tipos estruturais: tipo de contêiner e tipo de gabinete industrial e comercial. Os recipientes de armazenamento de energia usam vários clusters de bateria conectados em paralelo, com uma capacidade geralmente acima de MWh. Os armários de armazenamento de energia industriais e comerciais geralmente usam um método de gerenciamento de PCS de cluster One, com uma capacidade geralmente abaixo de MWh.
1.1 Tipo de contêiner
O armazenamento de energia em contêiner, também conhecido como armazenamento de energia centralizado, usa recipientes padrão ou não padrão com conchas de aço de alta resistência que combinam resistência ao fogo, impermeabilização e resistência ao impacto, facilitando o transporte e implantação rapidamente. É adequado para usinas de armazenamento de energia em larga escala e projetos de energia distribuídos. O armazenamento de energia do tipo contêiner geralmente é armazenamento de energia lateral da CC, com as baterias instaladas dentro da caixa e um pequeno número de PCs instalados. Esse tipo de capacidade é relativamente pequeno, como um recipiente de 20 pés com capacidade de cerca de 500kW/1000kWh.
Existem três tamanhos de gabinete comumente usados: 10 pés, 20 pés e 40 pés, bem como armários de 15 e 30 pés
O tamanho padrão do contêiner de 20 pés é 6058 * 2438 * 2896mm, que é um recipiente cheio de baterias e pesa aproximadamente 32-45 toneladas. O tamanho padrão do gabinete de 40 pés é 12192 * 2438 * 2896mm.
1.2 estilo de gabinete
Armazenamento de energia do tipo gabinete, também conhecido como armazenamento de energia do tipo string, armazenamento de energia distribuído, armazenamento de energia modular, geralmente se refere a um cluster de bateria como um gabinete independente, com um PCS interno ou externo conectado, usando uma abordagem de gerenciamento de cluster. Os compartimentos de armazenamento de energia do tipo de gabinete são usados principalmente em projetos de armazenamento de energia industrial e comercial, com capacidades unitárias de 50kW/100kWh, 100kW/215kwh, 110kW/233kwh, 125kW/250kwh, 372kwh e outros modelos.
Principais vantagens dos armários de armazenamento de energia comercial:
Alta eficiência do sistema:A implementação de um cluster One Management melhora o equilíbrio e a eficiência de carregamento e descarga das baterias.
Manutenção fácil:Operação e manutenção gerais de cluster único, posicionamento preciso do cluster único em caso de falha do sistema.
Alta segurança:Cada cluster de bateria é controlado individualmente para carregamento e descarga, evitando a influência das correntes circulantes e alcançando o isolamento de falhas. Adotando um sistema de gerenciamento térmico eficiente baseado em cluster, com boa uniformidade de temperatura, duração longa da bateria e operação estável do sistema
Forte flexibilidade:Com um pequeno tamanho de gabinete único, é conveniente para transporte e instalação, adequado para vários cenários de aplicação, como usuários industriais e comerciais, armazenamento de energia compartilhada e nova distribuição e armazenamento de energia; O sistema suporta a mistura de baterias antigas e novas e pode ser expandido de maneira flexível ou recarregada de acordo com as necessidades reais, melhorando bastante a flexibilidade e a manutenção do sistema.
2 equipamentos principais
Um compartimento de bateria geralmente consiste em várias peças, incluindo o corpo da cabine, o sistema de bateria, o sistema de controle de temperatura, o sistema de proteção contra incêndio, o sistema elétrico etc. A cabine adota um projeto de contêiner, que possui boa resistência à vedação e sísmica e pode efetivamente proteger equipamentos internos de influências ambientais externas. O sistema de bateria é o núcleo da cabine pré-fabricada, consistindo em vários conjuntos de baterias de íons de lítio responsáveis por armazenar e liberar energia elétrica. O sistema de controle de temperatura garante que o sistema de bateria opere dentro de uma faixa de temperatura adequada através do equipamento de ar condicionado e ventilação, impedindo a fuga térmica da bateria. O sistema de proteção contra incêndio está equipado com detectores de fumaça, extintores de incêndio e outros dispositivos. Depois que ocorre um incêndio, o programa de extinção de incêndio pode ser rapidamente ativado para controlar o incêndio dentro do alcance mínimo. O sistema elétrico inclui PCs, BMS, conexões elétricas, comunicação etc. são responsáveis por conectar cabines pré -fabricadas à grade de energia externa e obter entrada e saída de energia elétrica.
2.1 Sistema de bateria
Composto por baterias de íons de lítio (como fosfato de ferro de lítio) ou baterias de íons de sódio em série e paralelos, formando módulos ou aglomerados de bateria para fornecer funções de armazenamento de energia do núcleo.
2.2 Sistema elétrico
Sistema de Gerenciamento de Bateria (BMS). Arquitetura de três níveis (nível do módulo, nível de cluster, nível do sistema), monitoramento em tempo real de parâmetros como tensão, temperatura, SOC/SOH, otimização de estratégias de carregamento e descarga e aviso de falhas.
O sistema de conversão de energia (PCS) atinge a conversão bidirecional entre a energia CA e CC. Durante o carregamento, ele retifica a energia CA na energia CC e a armazena na bateria. Durante a descarga, ele inverte e produz a energia CA para uso pela carga.
Os barbos e os armários de distribuição garantem a estabilidade da transmissão atual;
2.3 Sistema de proteção contra incêndio
As instalações de combate a incêndio usadas para os compartimentos de bateria de armazenamento de energia são geralmente as seguintes: Primeiro, dispositivos de ventilação; Em segundo lugar, detectores de gás combustíveis; Terceiro, extintores de incêndio; O quarto é a caixa de areia de fogo; O quinto é o sistema de alarme de incêndio; O sexto é o sistema de extinção de incêndio automático de gás.
O sistema de extinção de incêndio automático de gás consiste em armários de gás, dutos, bicos, dispositivos de alívio de pressão, alarmes de incêndio e outras instalações. O gabinete geralmente está localizado em uma extremidade da cabine e conectado a todos os bicos de gás instalados na parte superior da cabine através de uma rede de tubos, formando um sistema automático de extinção de incêndio a gás. Ao mesmo tempo, o heptafluoropropano mudou de líquido para gás após a injeção e a pressão dentro da cabine aumentou rapidamente. Quando qualquer incêndio elétrico ocorre no compartimento de bateria pré -fabricado, o sistema de extinção de incêndio a gás será ativado primeiro e todos os bocais de gás pulverizarão agentes de extinção de incêndio para extinguir o incêndio inicial por meio de um pedido totalmente submerso.
2.4 Sistema de Gerenciamento Térmico
O sistema de gerenciamento térmico do compartimento de armazenamento de energia consiste principalmente em um sistema de ar condicionado, um sistema de resfriamento líquido e um sistema de controle de temperatura BMS.
O objetivo do gerenciamento térmico é garantir que as baterias de alta energia operem dentro de uma faixa de temperatura adequada e tenha uma distribuição de temperatura relativamente uniforme, melhorando assim a eficiência e a vida útil da bateria, além de considerar a segurança e impedir o aquecimento anormal da bateria de causar incêndios em segurança. Portanto, a primeira etapa no gerenciamento térmico é projetar um sistema de ar condicionado e ventilação bem projetado, bem como um sistema de resfriamento de líquidos de célula de bateria. Com base no layout dentro do compartimento da bateria, a organização eficiente do fluxo de ar é projetado usando o software de simulação térmica para garantir a operação segura e estável da bateria.
O compartimento da bateria geralmente adota um sistema de ar condicionado, que geralmente é usado para garantir que a temperatura ambiente do compartimento da bateria esteja em torno da temperatura ambiente. A unidade de resfriamento líquido troca calor entre o ar e a água para remover o calor das células da bateria, garantindo que a diferença de temperatura entre as baterias também possa ser controlada em 5 graus.
3 papel central
3.1 Pico de barbear e recheio de vale
Cobrar durante períodos de baixa carga e descarregar durante os períodos de pico da rede elétrica, equilibrando a fonte de alimentação e a demanda e reduzindo os custos de eletricidade.
3.2 Conexão de grade de energia renovável
Estabilizar a volatilidade da energia fotovoltaica/eólica, aumentar a proporção do consumo de energia limpa e ajudar a atingir as metas de neutralidade de carbono.
3.3 Fonte de energia de emergência
Como fonte de energia de backup para locais críticos, como hospitais e data centers, garante a continuidade de energia em caso de queda repentina de energia.
3.4 barbear de pico da grade, regulação de frequência, início preto, etc
Responda rapidamente às flutuações de frequência, melhore a estabilidade da operação da rede de energia e reduza a pressão da regulação da frequência das unidades tradicionais de energia térmica.