از دیدگاه کل سیستم قدرت، سناریوهای کاربردی ذخیره سازی انرژی را می توان به سه سناریو تقسیم کرد: ذخیره انرژی در سمت تولید، ذخیره انرژی در سمت انتقال و توزیع و ذخیره انرژی در سمت کاربر.در کاربردهای عملی، لازم است فناوری‌های ذخیره‌سازی انرژی با توجه به الزامات در سناریوهای مختلف مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد تا مناسب‌ترین فناوری ذخیره‌سازی انرژی پیدا شود.این مقاله بر تجزیه و تحلیل سه سناریوی کاربردی اصلی ذخیره انرژی تمرکز دارد.
از دیدگاه کل سیستم قدرت، سناریوهای کاربردی ذخیره سازی انرژی را می توان به سه سناریو تقسیم کرد: ذخیره انرژی در سمت تولید، ذخیره انرژی در سمت انتقال و توزیع و ذخیره انرژی در سمت کاربر.این سه سناریو را می توان از دیدگاه شبکه برق به تقاضای انرژی و تقاضای توان تقسیم کرد.نیازهای نوع انرژی عموماً به زمان تخلیه طولانی تری نیاز دارند (مانند تغییر زمان انرژی)، اما به زمان پاسخگویی بالا نیاز ندارند.در مقابل، نیازهای نوع توان عموماً به قابلیت‌های پاسخ سریع نیاز دارند، اما عموماً زمان تخلیه طولانی نیست (مانند مدولاسیون فرکانس سیستم).در کاربردهای عملی، لازم است فناوری‌های ذخیره‌سازی انرژی با توجه به الزامات در سناریوهای مختلف مورد تجزیه و تحلیل قرار گیرد تا مناسب‌ترین فناوری ذخیره‌سازی انرژی پیدا شود.این مقاله بر تجزیه و تحلیل سه سناریوی کاربردی اصلی ذخیره انرژی تمرکز دارد.
1. سمت تولید برق
از دیدگاه سمت تولید برق، پایانه تقاضا برای ذخیره انرژی، نیروگاه است.با توجه به تأثیرات متفاوت منابع مختلف برق بر روی شبکه و عدم تطابق دینامیکی بین تولید برق و مصرف برق ناشی از بار غیرقابل پیش‌بینی، انواع مختلفی از سناریوهای تقاضا برای ذخیره انرژی در سمت تولید برق از جمله تغییر زمان انرژی وجود دارد. ، واحدهای ظرفیت، دنبال کردن بار، شش نوع سناریو، از جمله تنظیم فرکانس سیستم، ظرفیت پشتیبان، و انرژی تجدیدپذیر متصل به شبکه.
تغییر زمان انرژی
تغییر زمان انرژی برای تحقق بخشیدن به اوج تراشیدن و پر شدن دره بار قدرت از طریق ذخیره انرژی است، یعنی نیروگاه باتری را در دوره بار کم توان شارژ می کند و توان ذخیره شده را در طول دوره بار اوج توان آزاد می کند.علاوه بر این، ذخیره انرژی باد و فتوولتائیک رها شده انرژی تجدیدپذیر و سپس انتقال آن به دوره های دیگر برای اتصال به شبکه نیز تغییر زمان انرژی است.تغییر زمان انرژی یک کاربرد معمولی مبتنی بر انرژی است.الزامات سختگیرانه ای در مورد زمان شارژ و دشارژ ندارد و توان مورد نیاز برای شارژ و دشارژ نسبتاً گسترده است.با این حال، استفاده از ظرفیت جابجایی زمانی ناشی از بار قدرت کاربر و ویژگی‌های تولید انرژی تجدیدپذیر است.فرکانس نسبتا زیاد است، بیش از 300 بار در سال.
واحد ظرفیت
با توجه به تفاوت بار برق در بازه‌های زمانی مختلف، واحدهای نیروگاه زغال‌سنگ نیاز به قابلیت‌های پیک تراشیدن دارند، بنابراین مقدار معینی از ظرفیت تولید برق باید به عنوان ظرفیت برای بارهای پیک مربوطه کنار گذاشته شود که از توان حرارتی جلوگیری می‌کند. واحدها به توان کامل رسیده و بر اقتصاد عملکرد واحد تأثیر می گذارد.ارتباط جنسی.ذخیره انرژی را می توان برای شارژ زمانی که بار الکتریکی کم است و برای تخلیه زمانی که مصرف برق به اوج خود رسید برای کاهش پیک بار استفاده کرد.از اثر جایگزینی سیستم ذخیره انرژی برای آزادسازی واحد ظرفیت سوخت زغال سنگ استفاده کنید، در نتیجه نرخ بهره برداری از واحد انرژی حرارتی را بهبود بخشید و اقتصاد آن را افزایش دهید.واحد ظرفیت یک برنامه معمولی مبتنی بر انرژی است.هیچ الزامات دقیقی در مورد زمان شارژ و دشارژ ندارد و دارای الزامات نسبتاً گسترده ای در مورد قدرت شارژ و دشارژ است.با این حال، با توجه به بار قدرت کاربر و ویژگی‌های تولید برق انرژی‌های تجدیدپذیر، فرکانس کاربرد ظرفیت تغییر زمانی دارد.نسبتا بالا، حدود 200 بار در سال.
بارگیری زیر
ردیابی بار یک سرویس کمکی است که به صورت پویا برای دستیابی به تعادل در زمان واقعی برای بارهای با تغییر آهسته و پیوسته تنظیم می شود.بارهای آهسته در حال تغییر و تغییر مداوم را می توان با توجه به شرایط واقعی عملکرد ژنراتور به بارهای پایه و بارهای شیب دار تقسیم کرد.ردیابی بار عمدتاً برای بارهای شیب دار استفاده می شود، یعنی با تنظیم خروجی می توان تا حد امکان میزان رمپینگ واحدهای انرژی سنتی را کاهش داد.، به آن اجازه می دهد تا هر چه راحت تر به سطح دستورالعمل زمان بندی منتقل شود.در مقایسه با واحد ظرفیت، بار زیر در زمان پاسخ تخلیه نیاز بیشتری دارد و زمان پاسخ باید در سطح دقیقه باشد.
سیستم اف ام
تغییرات فرکانس بر عملکرد و عمر ایمن و کارآمد تولید برق و تجهیزات الکتریکی تأثیر می گذارد، بنابراین تنظیم فرکانس بسیار مهم است.در ساختار انرژی سنتی، عدم تعادل انرژی کوتاه مدت شبکه برق توسط واحدهای سنتی (عمدتا انرژی حرارتی و برق آبی در کشور من) با پاسخ به سیگنال های AGC تنظیم می شود.با ادغام انرژی جدید در شبکه، نوسانات و تصادفی بودن باد و باد باعث تشدید عدم تعادل انرژی در شبکه برق در مدت زمان کوتاهی شده است.به دلیل سرعت پایین مدولاسیون فرکانس منابع انرژی سنتی (به ویژه توان حرارتی)، آنها در پاسخگویی به دستورالعمل های دیسپاچینگ شبکه عقب هستند.گاهی اوقات عملیات نادرست مانند تعدیل معکوس رخ می دهد، بنابراین تقاضای جدید اضافه شده نمی تواند برآورده شود.در مقایسه، ذخیره انرژی (به ویژه ذخیره انرژی الکتروشیمیایی) سرعت مدولاسیون فرکانس بالایی دارد و باتری می تواند به طور انعطاف پذیری بین حالت های شارژ و دشارژ جابجا شود و آن را به یک منبع مدولاسیون فرکانس بسیار خوب تبدیل می کند.
در مقایسه با ردیابی بار، دوره تغییر مولفه بار مدولاسیون فرکانس سیستم در سطح دقیقه و ثانیه است که نیاز به سرعت پاسخ بالاتر (به طور کلی در سطح ثانیه) دارد و روش تنظیم مولفه بار به طور کلی است. AGC.با این حال، مدولاسیون فرکانس سیستم یک کاربرد معمولی از نوع توان است که نیاز به شارژ و دشارژ سریع در مدت زمان کوتاهی دارد.هنگام استفاده از ذخیره‌سازی انرژی الکتروشیمیایی، میزان شارژ-تخلیه زیادی مورد نیاز است، بنابراین عمر برخی از انواع باتری‌ها را کاهش می‌دهد و در نتیجه بر انواع دیگر باتری‌ها تأثیر می‌گذارد.اقتصاد.
ظرفیت اضافی
ظرفیت ذخیره به ذخیره توان فعالی اطلاق می شود که برای اطمینان از کیفیت توان و عملکرد ایمن و پایدار سیستم در مواقع اضطراری، علاوه بر تامین نیاز بار مورد انتظار ذخیره شده است.به طور کلی، ظرفیت ذخیره باید 15 تا 20 درصد از ظرفیت معمول منبع تغذیه سیستم باشد و حداقل مقدار باید برابر با ظرفیت واحدی باشد که بیشترین ظرفیت نصب شده در سیستم را دارد.از آنجایی که ظرفیت ذخیره برای مواقع اضطراری هدف قرار می گیرد، فرکانس عملیاتی سالانه به طور کلی کم است.اگر باتری به تنهایی برای سرویس ظرفیت ذخیره استفاده شود، نمی توان از صرفه جویی در مصرف اطمینان داشت.بنابراین لازم است برای تعیین هزینه واقعی آن را با هزینه ظرفیت ذخیره موجود مقایسه کرد.اثر جایگزینی.
اتصال به شبکه انرژی های تجدیدپذیر
به دلیل تصادفی بودن و ویژگی های متناوب نیروگاه بادی و تولید برق فتوولتائیک، کیفیت توان آنها بدتر از منابع انرژی سنتی است.از آنجایی که نوسانات تولید انرژی تجدیدپذیر (نوسانات فرکانس، نوسانات خروجی و غیره) از ثانیه تا ساعت متغیر است، برنامه های کاربردی نوع برق موجود نیز دارای کاربردهای نوع انرژی هستند که به طور کلی می توان آنها را به سه نوع تقسیم کرد: زمان انرژی تجدیدپذیر. -تغییر، انجماد ظرفیت تولید انرژی تجدیدپذیر و هموارسازی بازده انرژی تجدیدپذیر.به عنوان مثال، برای حل مشکل رها شدن نور در تولید برق فتوولتائیک، لازم است الکتریسیته باقیمانده تولید شده در روز برای تخلیه در شب ذخیره شود که متعلق به شیفت زمانی انرژی انرژی های تجدیدپذیر است.برای انرژی بادی، به دلیل غیرقابل پیش بینی بودن نیروی باد، خروجی نیروی باد بسیار نوسان می کند و نیاز به هموارسازی دارد، بنابراین عمدتاً در کاربردهای نوع برق استفاده می شود.
2. سمت شبکه
کاربرد ذخیره انرژی در سمت شبکه عمدتاً سه نوع است: رفع تراکم مقاومت در انتقال و توزیع، تأخیر در گسترش تجهیزات انتقال و توزیع نیرو و پشتیبانی از توان راکتیو.اثر جایگزینی است.
ازدحام مقاومت انتقال و توزیع را کاهش دهید
تراکم خط به این معنی است که بار خط از ظرفیت خط بیشتر است.سیستم ذخیره انرژی در بالادست خط نصب شده است.هنگامی که خط مسدود می شود، انرژی الکتریکی که قابل تحویل نیست را می توان در دستگاه ذخیره انرژی ذخیره کرد.تخلیه خط.عموماً برای سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی، زمان تخلیه باید در سطح ساعت باشد و تعداد عملیات حدود 50 تا 100 بار است.به برنامه های مبتنی بر انرژی تعلق دارد و دارای الزامات خاصی برای زمان پاسخگویی است که باید در سطح دقیقه پاسخ داده شود.
تاخیر در توسعه تجهیزات انتقال و توزیع برق
هزینه برنامه ریزی شبکه سنتی یا ارتقاء و گسترش شبکه بسیار زیاد است.در سیستم انتقال و توزیع برق که بار نزدیک به ظرفیت تجهیزات است، اگر تامین بار در اکثر مواقع در یک سال تامین شود و ظرفیت کمتر از بار فقط در دوره‌های پیک خاص باشد، سیستم ذخیره‌سازی انرژی می توان برای عبور از ظرفیت نصب شده کمتر استفاده کرد.ظرفیت می تواند به طور موثر ظرفیت انتقال و توزیع برق شبکه را بهبود بخشد، در نتیجه هزینه تاسیسات جدید انتقال و توزیع برق را به تاخیر می اندازد و طول عمر تجهیزات موجود را افزایش می دهد.در مقایسه با کاهش تراکم مقاومت در انتقال و توزیع، تاخیر در گسترش تجهیزات انتقال و توزیع برق دارای فرکانس عملیات کمتری است.با توجه به قدیمی شدن باتری، هزینه متغیر واقعی بالاتر است، بنابراین الزامات بالاتری برای صرفه جویی در باتری ها مطرح می شود.
پشتیبانی واکنشی
پشتیبانی توان راکتیو به تنظیم ولتاژ انتقال با تزریق یا جذب توان راکتیو در خطوط انتقال و توزیع اشاره دارد.توان راکتیو ناکافی یا بیش از حد باعث نوسانات ولتاژ شبکه می شود، کیفیت برق را تحت تاثیر قرار می دهد و حتی به تجهیزات الکتریکی آسیب می رساند.باتری با کمک اینورترهای دینامیکی، تجهیزات ارتباطی و کنترلی می تواند ولتاژ خط انتقال و توزیع را با تنظیم توان راکتیو خروجی خود تنظیم کند.پشتیبانی توان راکتیو یک کاربرد برق معمولی با زمان تخلیه نسبتاً کوتاه اما فرکانس عملیات بالا است.
3. سمت کاربر
سمت کاربر پایانه استفاده از برق است و کاربر مصرف کننده و استفاده کننده برق است.هزینه و درآمد سمت تولید و انتقال و توزیع برق به صورت قیمت برق بیان می شود که به هزینه مصرف کننده تبدیل می شود.بنابراین، سطح قیمت برق بر تقاضای کاربر تأثیر می گذارد..
مدیریت قیمت برق زمان استفاده کاربر
بخش برق 24 ساعت شبانه روز را به دوره های زمانی متعددی مانند پیک، ثابت و کم تقسیم می کند و سطوح مختلف قیمت برق را برای هر دوره زمانی تعیین می کند که قیمت زمان مصرف برق است.مدیریت قیمت برق زمان استفاده کاربر مشابه تغییر زمان انرژی است، تنها تفاوت این است که مدیریت قیمت برق زمان استفاده کاربر بر اساس سیستم قیمت برق زمان استفاده برای تنظیم بار قدرت است، در حالی که انرژی تغییر زمان برای تنظیم تولید برق با توجه به منحنی بار قدرت است.
مدیریت شارژ ظرفیت
کشور من یک سیستم قیمت برق دو بخشی را برای شرکت‌های صنعتی بزرگ در بخش تامین برق پیاده‌سازی می‌کند: قیمت برق به قیمت برقی که بر اساس برق معامله واقعی شارژ می‌شود اشاره دارد و قیمت برق ظرفیت عمدتاً به بالاترین ارزش کاربر بستگی دارد. مصرف برقمدیریت هزینه ظرفیت به کاهش هزینه ظرفیت با کاهش حداکثر توان مصرفی بدون تأثیر بر تولید عادی اشاره دارد.کاربران می توانند از سیستم ذخیره انرژی برای ذخیره انرژی در دوره مصرف کم انرژی و تخلیه بار در دوره پیک استفاده کنند، در نتیجه بار کلی را کاهش داده و به هدف کاهش هزینه های ظرفیت دست می یابند.
بهبود کیفیت برق
با توجه به ماهیت متغیر بار عملیاتی سیستم قدرت و غیر خطی بودن بار تجهیزات، توان بدست آمده توسط کاربر دارای مشکلاتی مانند تغییرات ولتاژ و جریان یا انحراف فرکانس می باشد.در این زمان، کیفیت قدرت ضعیف است.مدولاسیون فرکانس سیستم و پشتیبانی توان راکتیو راه هایی برای بهبود کیفیت توان در سمت تولید برق و سمت انتقال و توزیع هستند.در سمت کاربر، سیستم ذخیره انرژی همچنین می تواند نوسانات ولتاژ و فرکانس را هموار کند، مانند استفاده از ذخیره انرژی برای حل مشکلاتی مانند افزایش ولتاژ، افت و سوسو زدن در سیستم فتوولتائیک توزیع شده.بهبود کیفیت توان یک کاربرد معمولی برق است.بازار تخلیه خاص و فرکانس عملیاتی با توجه به سناریوی کاربردی واقعی متفاوت است، اما به طور کلی زمان پاسخ باید در سطح میلی ثانیه باشد.
بهبود قابلیت اطمینان منبع تغذیه
ذخیره انرژی برای بهبود قابلیت اطمینان منبع تغذیه ریزشبکه استفاده می شود، به این معنی که هنگامی که یک قطع برق رخ می دهد، ذخیره انرژی می تواند انرژی ذخیره شده را به کاربران نهایی برساند، از قطع برق در طول فرآیند تعمیر خطا جلوگیری کرده و از قابلیت اطمینان منبع تغذیه اطمینان حاصل کند. .تجهیزات ذخیره انرژی در این برنامه باید الزامات کیفیت بالا و قابلیت اطمینان بالا را برآورده کند و زمان تخلیه خاص عمدتاً به محل نصب مربوط می شود.
زمان ارسال: اوت-24-2023