سیستمهای ذخیره انرژی بر اساس معماری و سناریوهای کاربردی به چهار نوع اصلی تقسیم میشوند: رشتهای، متمرکز، توزیعشده و
مدولار. هر نوع روش ذخیرهسازی انرژی ویژگیها و سناریوهای کاربردی خاص خود را دارد.
۱. ذخیرهسازی انرژی رشتهای
ویژگیها:
هر ماژول فتوولتائیک یا بسته باتری کوچک به اینورتر (میکرواینورتر) مخصوص به خود متصل است و سپس این اینورترها به صورت موازی به شبکه متصل میشوند.
به دلیل انعطافپذیری بالا و قابلیت توسعه آسان، برای سیستمهای خورشیدی خانگی یا تجاری کوچک مناسب است.
مثال:
دستگاه ذخیره انرژی باتری لیتیومی کوچک که در سیستم تولید انرژی خورشیدی پشت بام منازل استفاده میشود.
پارامترها:
محدوده توان: معمولاً از چند کیلووات (kW) تا دهها کیلووات.
چگالی انرژی: نسبتاً کم، زیرا هر اینورتر به فضای مشخصی نیاز دارد.
راندمان: راندمان بالا به دلیل کاهش تلفات توان در سمت DC.
مقیاسپذیری: افزودن آسان قطعات یا بستههای باتری جدید، مناسب برای ساخت مرحلهای.
۲. ذخیرهسازی انرژی متمرکز
ویژگیها:
از یک اینورتر مرکزی بزرگ برای مدیریت تبدیل توان کل سیستم استفاده کنید.
مناسبتر برای کاربردهای نیروگاهی در مقیاس بزرگ، مانند مزارع بادی یا نیروگاههای فتوولتائیک زمینی بزرگ.
مثال:
سیستم ذخیرهسازی انرژی کلاس مگاوات (MW) مجهز به نیروگاههای بادی بزرگ.
پارامترها:
محدوده توان: از صدها کیلووات (kW) تا چندین مگاوات (MW) یا حتی بالاتر.
چگالی انرژی: چگالی انرژی بالا به دلیل استفاده از تجهیزات بزرگ.
راندمان: هنگام کار با جریانهای بزرگ، ممکن است تلفات بیشتری وجود داشته باشد.
مقرون به صرفه بودن: هزینه واحد کمتر برای پروژههای بزرگ.
۳. ذخیرهسازی انرژی توزیعشده
ویژگیها:
چندین واحد ذخیرهسازی انرژی کوچکتر را در مکانهای مختلف توزیع کنید، که هر کدام به طور مستقل کار کنند اما بتوانند به صورت شبکهای و هماهنگ عمل کنند.
این امر منجر به بهبود پایداری شبکه محلی، بهبود کیفیت توان و کاهش تلفات انتقال میشود.
مثال:
ریزشبکهها در جوامع شهری، متشکل از واحدهای کوچک ذخیرهسازی انرژی در چندین ساختمان مسکونی و تجاری.
پارامترها:
محدوده توان: از دهها کیلووات (kW) تا صدها کیلووات.
چگالی انرژی: به فناوری خاص ذخیره انرژی مورد استفاده، مانند باتریهای لیتیوم-یون یا سایر باتریهای جدید، بستگی دارد.
انعطافپذیری: میتواند به سرعت به تغییرات تقاضای محلی پاسخ دهد و تابآوری شبکه را افزایش دهد.
قابلیت اطمینان: حتی اگر یک گره از کار بیفتد، گرههای دیگر میتوانند به کار خود ادامه دهند.
۴. ذخیرهسازی انرژی ماژولار
ویژگیها:
این شامل چندین ماژول ذخیره انرژی استاندارد است که میتوانند به صورت انعطافپذیر در ظرفیتها و پیکربندیهای مختلف در صورت نیاز ترکیب شوند.
پشتیبانی از قابلیت اتصال سریع (plug-and-play)، نصب، نگهداری و ارتقاء آسان.
مثال:
راهکارهای ذخیرهسازی انرژی کانتینری مورد استفاده در پارکهای صنعتی یا مراکز داده.
پارامترها:
محدوده توان: از دهها کیلووات (kW) تا بیش از چندین مگاوات (MW).
طراحی استاندارد: قابلیت تعویض و سازگاری خوب بین ماژولها.
گسترش آسان: ظرفیت ذخیرهسازی انرژی را میتوان به راحتی با افزودن ماژولهای اضافی گسترش داد.
تعمیر و نگهداری آسان: اگر یک ماژول از کار بیفتد، میتوان آن را مستقیماً و بدون خاموش کردن کل سیستم برای تعمیر، تعویض کرد.
ویژگیهای فنی
ابعاد | ذخیره انرژی رشتهای | ذخیره انرژی متمرکز | ذخیره انرژی توزیعشده | ذخیره انرژی مدولار |
سناریوهای قابل اجرا | سیستم خورشیدی خانگی یا تجاری کوچک | نیروگاههای بزرگ در مقیاس بزرگ (مانند مزارع بادی، نیروگاههای فتوولتائیک) | ریزشبکههای شهری، بهینهسازی توان محلی | پارکهای صنعتی، مراکز داده و سایر مکانهایی که نیاز به پیکربندی انعطافپذیر دارند |
محدوده قدرت | از چند کیلووات (kW) تا دهها کیلووات | از صدها کیلووات (kW) تا چندین مگاوات (MW) و حتی بالاتر | دهها کیلووات تا صدها کیلووات千瓦 | میتوان آن را از دهها کیلووات به چندین مگاوات یا بیشتر گسترش داد. |
چگالی انرژی | پایینتر، زیرا هر اینورتر به فضای مشخصی نیاز دارد | زیاد، با استفاده از تجهیزات بزرگ | بستگی به فناوری ذخیره انرژی خاص مورد استفاده دارد | طراحی استاندارد، چگالی انرژی متوسط |
کارایی | بالا، کاهش تلفات توان جانبی DC | ممکن است هنگام کار با جریانهای بالا، تلفات بیشتری داشته باشد | به سرعت به تغییرات تقاضای محلی پاسخ دهید و انعطافپذیری شبکه را افزایش دهید | راندمان یک ماژول واحد نسبتاً بالا است و راندمان کلی سیستم به ادغام بستگی دارد |
مقیاسپذیری | اضافه کردن آسان قطعات یا بستههای باتری جدید، مناسب برای ساخت مرحلهای | توسعه نسبتاً پیچیده است و محدودیت ظرفیت اینورتر مرکزی باید در نظر گرفته شود. | انعطافپذیر، میتواند به صورت مستقل یا مشارکتی کار کند | گسترش بسیار آسان، فقط ماژولهای اضافی اضافه کنید |
هزینه | سرمایهگذاری اولیه زیاد است، اما هزینه عملیاتی بلندمدت کم است | هزینه واحد پایین، مناسب برای پروژههای بزرگ | تنوع ساختار هزینه، بسته به وسعت و عمق توزیع | هزینههای ماژول با صرفهجویی در مقیاس کاهش مییابد و استقرار اولیه انعطافپذیر است |
تعمیر و نگهداری | تعمیر و نگهداری آسان، یک خرابی واحد بر کل سیستم تأثیر نمیگذارد | مدیریت متمرکز برخی از کارهای تعمیر و نگهداری را ساده میکند، اما اجزای کلیدی مهم هستند | توزیع گسترده، حجم کار تعمیر و نگهداری در محل را افزایش میدهد. | طراحی ماژولار، تعویض و تعمیر را تسهیل میکند و زمان از کارافتادگی را کاهش میدهد. |
قابلیت اطمینان | بالا، حتی اگر یک جزء از کار بیفتد، بقیه هنوز میتوانند به طور عادی کار کنند | بستگی به پایداری اینورتر مرکزی دارد | بهبود پایداری و استقلال سیستمهای محلی | طراحی با افزونگی بالا بین ماژولها، قابلیت اطمینان سیستم را افزایش میدهد. |
زمان ارسال: ۱۸ دسامبر ۲۰۲۴