تجزیه و تحلیل مقایسه ای از چهار نوع روش ذخیره انرژی: سری ، متمرکز ، توزیع شده و مدولار

سیستم های ذخیره انرژی با توجه به معماری و سناریوهای کاربردی آنها به چهار نوع اصلی تقسیم می شوند: رشته ، متمرکز ، توزیع شده و

مدولار هر نوع روش ذخیره انرژی دارای ویژگی های خاص و سناریوهای قابل اجرا است.

1. ذخیره انرژی رشته

ویژگی ها:

هر ماژول فتوولتائیک یا باتری کوچک به اینورتر مخصوص خود (میکرونورتر) وصل می شود ، و سپس این اینورترها به صورت موازی به شبکه وصل می شوند.

مناسب برای سیستم های خورشیدی کوچک یا تجاری به دلیل انعطاف پذیری زیاد و گسترش آسان.

مثال:

دستگاه ذخیره سازی انرژی باتری کوچک لیتیوم که در سیستم تولید انرژی خورشیدی پشت بام خانگی استفاده می شود.

پارامترها:

دامنه برق: معمولاً چند کیلووات (کیلو وات) تا ده ها کیلووات.

چگالی انرژی: نسبتاً کم ، زیرا هر اینورتر به فضای مشخصی نیاز دارد.

کارآیی: راندمان بالا به دلیل کاهش از بین رفتن قدرت در سمت DC.

مقیاس پذیری: اضافه کردن اجزای جدید یا بسته های باتری ، مناسب برای ساخت و سازهای مرحله ای.

2. ذخیره انرژی متمرکز

ویژگی ها:

برای مدیریت تبدیل قدرت کل سیستم از یک اینورتر مرکزی بزرگ استفاده کنید.

مناسب تر برای کاربردهای نیروگاه در مقیاس بزرگ ، مانند مزارع بادی یا نیروگاه های بزرگ فتوولتائیک زمین.

مثال:

سیستم ذخیره انرژی Megawatt-Class (MW) مجهز به نیروگاه های باد بزرگ.

پارامترها:

دامنه برق: از صدها کیلووات (کیلو وات) تا چندین مگاوات (مگاوات) یا حتی بالاتر.

چگالی انرژی: چگالی انرژی بالا به دلیل استفاده از تجهیزات بزرگ.

کارآیی: ممکن است هنگام کار با جریانهای بزرگ تلفات بیشتری داشته باشد.

مقرون به صرفه بودن: هزینه واحد پایین برای پروژه های در مقیاس بزرگ.

3. ذخیره انرژی توزیع شده

ویژگی ها:

چندین واحد ذخیره انرژی کوچکتر را در مکان های مختلف توزیع کنید ، هر کدام به طور مستقل کار می کنند اما می توانند شبکه و هماهنگ شوند.

این امر به بهبود پایداری شبکه محلی ، بهبود کیفیت برق و کاهش تلفات انتقال منجر می شود.

مثال:

میکروگریدهای موجود در جوامع شهری ، متشکل از واحدهای ذخیره انرژی کوچک در چندین ساختمان مسکونی و تجاری.

پارامترها:

دامنه برق: از ده ها کیلووات (کیلو وات) تا صدها کیلووات.

چگالی انرژی: بستگی به فناوری خاص ذخیره انرژی مورد استفاده مانند باتری های لیتیوم یون یا سایر باتری های جدید دارد.

انعطاف پذیری: می تواند به سرعت به تغییرات تقاضای محلی پاسخ داده و مقاومت به شبکه را تقویت کند.

قابلیت اطمینان: حتی اگر یک گره واحد از بین برود ، گره های دیگر می توانند به کار خود ادامه دهند.

4. ذخیره انرژی مدولار

ویژگی ها:

این شامل چندین ماژول ذخیره سازی انرژی استاندارد است که می توانند در صورت لزوم انعطاف پذیر در ظرفیت ها و تنظیمات مختلف ترکیب شوند.

پشتیبانی از افزونه و بازی ، نصب آسان ، نگهداری و به روزرسانی.

مثال:

راه حل های ذخیره انرژی کانتینر شده مورد استفاده در پارک های صنعتی یا مراکز داده.

پارامترها:

دامنه برق: از ده ها کیلووات (کیلو وات) تا بیش از چندین مگاوات (MW).

طراحی استاندارد: قابل تعویض خوب و سازگاری بین ماژول ها.

گسترش آسان: ظرفیت ذخیره انرژی با اضافه کردن ماژول های اضافی به راحتی قابل گسترش است.

تعمیر و نگهداری آسان: در صورت عدم موفقیت یک ماژول ، می توان مستقیماً بدون خاموش کردن کل سیستم برای تعمیر جایگزین شد.

ویژگی های فنی

ابعاد ذخیره انرژی رشته ای ذخیره انرژی متمرکز ذخیره انرژی توزیع شده ذخیره انرژی مدولار
سناریوهای قابل اجرا منظومه شمسی کوچک خانه یا تجاری نیروگاه های بزرگ در مقیاس ابزار (مانند مزارع بادی ، نیروگاه های فتوولتائیک) میکروگریدهای جامعه شهری ، بهینه سازی قدرت محلی پارک های صنعتی ، مراکز داده و سایر مکان هایی که به پیکربندی انعطاف پذیر نیاز دارند
دامنه برق چند کیلووات (کیلو وات) تا ده ها کیلووات از صدها کیلووات (کیلو وات) تا چند مگاوات (MW) و حتی بالاتر ده ها کیلووات تا صدها کیلووات می توان آن را از ده ها کیلووات به چندین مگاوات یا بیشتر گسترش داد
تراکم انرژی پایین تر ، زیرا هر اینورتر به فضای مشخصی نیاز دارد زیاد ، با استفاده از تجهیزات بزرگ بستگی به فناوری خاص ذخیره انرژی مورد استفاده دارد طراحی استاندارد ، چگالی انرژی متوسط
کارایی بالا ، کاهش قدرت جانبی DC ممکن است هنگام دست زدن به جریان های بالا ضرر بیشتری داشته باشد به سرعت به تغییرات تقاضای محلی پاسخ داده و انعطاف پذیری شبکه را تقویت می کند کارایی یک ماژول واحد نسبتاً زیاد است و راندمان کلی سیستم به ادغام بستگی دارد
مقیاس پذیری افزودن اجزای جدید یا بسته های باتری ، مناسب برای ساخت و سازهای مرحله ای انبساط نسبتاً پیچیده است و باید محدودیت ظرفیت اینورتر مرکزی در نظر گرفته شود. انعطاف پذیر ، می تواند به طور مستقل یا مشترک کار کند بسیار آسان برای گسترش ، فقط ماژول های اضافی اضافه کنید
هزینه سرمایه گذاری اولیه زیاد است ، اما هزینه عملیاتی بلند مدت کم است هزینه واحد کم ، مناسب برای پروژه های در مقیاس بزرگ تنوع ساختار هزینه ، بسته به وسعت و عمق توزیع هزینه های ماژول با اقتصاد مقیاس کاهش می یابد و استقرار اولیه انعطاف پذیر است
نگهدار تعمیر و نگهداری آسان ، یک شکست واحد بر کل سیستم تأثیر نمی گذارد مدیریت متمرکز برخی از کارهای نگهداری را ساده می کند ، اما مؤلفه های اصلی مهم هستند توزیع گسترده بار کار نگهداری در محل را افزایش می دهد طراحی مدولار تعویض و تعمیر را تسهیل می کند و باعث کاهش خرابی می شود
قابلیت اطمینان بالا ، حتی اگر یک مؤلفه شکست بخورد ، سایرین هنوز هم می توانند به طور عادی کار کنند بستگی به ثبات اینورتر مرکزی دارد ثبات و استقلال سیستم های محلی را بهبود بخشید طراحی زیاد و زائد بین ماژول ها قابلیت اطمینان سیستم را افزایش می دهد

زمان پست: 18-2024 دسامبر