Mikrogrid energiyasini saqlash tizimi quyosh panellari yoki shamol turbinalari kabi taqsimlangan manbalardan olingan ortiqcha elektr energiyasini saqlaydi, so'ngra ishlab chiqarish pasayganda yoki talab kuchayganda ushbu kuchni pasaytiradi. Tizim quvvatni konversiyalash uskunalari va aqlli boshqaruv uskunalari orqali ishlaydi (Odatda Litium lityum) va mikrogrid, saqlash va asosiy panjara orasidagi quvvat va kuch oqimini boshqaradi.
Mikrogrid energiya manbai tizimining asosiy tarkibiy qismlari
Har bir mikrogrid energiyasini saqlash tizimi elektr energiyasini aniqlash, saqlash va tarqatish uchun birgalikda ishlaydigan to'rtta elementdan iborat.
Batareya energiyalarini saqlash tizimi (Bess) operatsiyaning yuragini shakllantiradi. Lithium-ion batteries dominate the market because they offer 5 to 6 times more energy density than lead-acid batteries and can complete 3,000-4,000 charge cycles before degrading to 80% capacity. Taqqoslashda, - kislota batareyalari faqat 400 - 500 tsiklni 50% quvvatga ega. Oddiy yordam miqyosidagi tizim 300 kVt / 386 kVt / 386 kVt / 386 kVt / 386 kVt / 386 kVt / 386 kVt / 386 kVt / 386 kVt / soatlab turishi mumkin.
Batareyani boshqarish tizimi (BM) butun batareyaning individual kuchlanishlari, harorati va barcha zaryadlovchini butun Batareya bankida monitoring kuzatadi. Bu haddan tashqari xarajatlarning oldini oladi, hujayralarni muvozanatini boshqaradi va termal qochqinlardan himoya qiladi. Haroratni boshqarish Kritik - lityum - ion batareyalari ko'plab installyatsiyalarda faol sovutish yoki isitish tizimlarini talab qiladi.
Quvvatni konversiyalash tizimlari DC batareyasi variantini DC batareyasi saqlash va kuchli quvvat orasidagi bo'shliqni to'ldiradi. Batareyalar to'g'ridan-to'g'ri sotuvda saqlanayotganligi sababli, eng ko'p tarmoqlar o'zgaruvchan oqimlar bilan shug'ullanadi, Beriristika invertorlari ikkala yo'nalishda ham konvertorlarni amalga oshiradilar. Ushbu invertorlar, shuningdek, kuchlanishni tartibga solish va chastotani barqarorlashtirish kabi quvvat sifatining parametrlarini boshqarishadi.
Energiya menejmenti tizimi (EMS) energiya oqimi haqida vaqtli {{0} - ni amalga oshiradi. EMS, tarqatilgan energiya manbalari, saqlash tizimi va asosiy panjara tebranishlarni barqarorlashtirish uchun boshqariladi, mahalliy tarqatishni ta'minlaydi va yuqumli yo'qotishlardan saqlaning. Ushbu dastur doimiy ravishda avlod prognozlarini, yukni bashorat qilish, elektr energiyasini yuklash, elektr energiyasini va batareyani tizimning ishlashini optimallashtirish uchun tahlil qiladi.
Tizim orqali qancha energiya oqadi
Mikrogrid energiya tejash tizimida zaryadlash va zaryadsizlanish tsiklida turli vaqt davomida ishlaydigan ierarxik boshqaruv tizimi tomonidan boshqariladigan muvofiqlashtirilgan jarayonga amal qiladi.
Zaryadlash davrida, quyosh panellari mahalliy yuklarni iste'mol qilish yoki elektr energiyasining yuqori cho'qqilari pasayganda, -} cho'qqilar paytida elektr energiyasining pasayishi yoki elektr energiyasini pasaytirganda, EMS batareya bankiga ortiqcha kuchni yo'naltiradi. Quvvat konversiyalash tizimi AC generatorlardan yoki gridentlardan generatorlardan yoki batareyani zaryadlash uchun mos keladigan. Turli xil quvvatli qurilmalar mavjud bo'lsa, tizim ularning zaryadlovi shunchalik kichikroq qurilmalar, ular zaryadlovchisiga asoslanib, kattaroqlaridan oldin to'liq narxlanmaydi.
Vazirlik jarayoni ushbu oqimni qaytaradi. Qayta tiklanadigan avlod - ni - Quyidagi quyosh botayotganidan so'ng yoki elektr energiyasi tog 'cho'qqini talab qilgandan so'ng, tekshirgich batareyalarni saqlanadigan energiyani chiqaradi. Inverter DC batareyasi quvvatini AC ACTga o'zgartiradi, u panjara kuchlanish va chastota talablariga mos ravishda. Bess Energiyani taxminan ikki soniya ichida boshlashi mumkin, bu tezkor javob berishni ta'minlaydi, shunda qazilma yoqilg'i generatorlari mos kelmaydi.
Quvvat oqimi har doim ham chiziqli emas. O'sha paytni optimallik algoritmini aniqlagan holda, mikrogridni - gridli holatda, bir vaqtning o'zida loktatsiyalar, tushirish batareyalarini yaratishi va mahalliy yuklarni shu paytdagi eng tejamkor yoki ishonchli deb belgilashi mumkin.
Uch - Tier boshqaruvi arxitekturasi
To'g'ri ishlab chiqilgan mikrogrid energiyasini saqlash tizimi asta-sekin sekinlashadigan vaqt tarozida ishlanma, o'rta va uchlamchi darajalar bilan ierarxik boshqaruv tuzilmasi ishlaydi.
Asosiy nazorat mikrogridda mikrogridda chidamlilik va chastotani barqarorlashtirish va chastotalarda ishlaydi. Ushbu qatlam katta yuk to'satdan yoki quyosh paneli chiqishi bulut qoplamasi tufayli paydo bo'lganda, tizim energiya sifatini darhol amalga oshiradi. Boshlang'ich nazorat, shuningdek, faol va reaktiv kuch qanchalik faol va reaktiv energiya ular o'rtasida aloqa talab qilmasdan taqsimlanmoqda.
Ikkinchi soniya nazorati - daqiqada - Timeskale markaziy rahbar sifatida harakat qilayotganda. U mikrogridli kuchlanish va chastotani tiklaydi va yuklarning yoki qayta tiklanadigan manbalar o'zgarishi natijasida yuzaga keladigan og'ishlarni qoplaydi. Ushbu daraja har qanday oqimni tuzatadi, bu asosiy nazorat to'liq hal qilinishi mumkin emas va muhim ulanish nuqtalarida kuchlanishni muvozanatlash kabi kuch sifatli talablarga javob berish uchun ishlab chiqilishi mumkin emas.
Uchrashuvni boshqarish daqiqalardan boshlab, iqtisodiy optimallashtirish va tarmoqlarning o'zaro ta'siriga e'tibor qaratadi. Ushbu daraja ko'pincha ob-havo, boshlang'ich tarifini, keyingi soatlarda yoki kunduzgi generator dispetchsiyasini loyihalashtirish uchun iqtisodiy tejashga erishadigan generator dispetchsiyasini loyihalash uchun kunlarda yuklaydi. Masalan, u 2 da elektr energiyasining narxi $ 0,03 / kVt / kVt / soat turadi va soat 18.00 dan oshganda, soat 18.35 / kVt soatni tejashga yordam berishi mumkin.
Operatsion rejimlar: grid - ulangan va orol
Mikrogrid energiyasini saqlash tizimlari har birining har biri aniq boshqaruv strategiyalari va maqsadlariga ega bo'lgan ikki xil rejimda ishlaydi.
Ulangan rejimda - ulangan rejimda umumiy yordam stigalagan bo'lib, umumiy birlashma (ShPC). Bu erda saqlash tizimi bir nechta qiymat oqimlarini beradi. Yuqori kommunal to'lovlarni kamaytirish uchun yuqori {{}}} - davomida to'lovni amalga oshiradigan cho'qqilarni amalga oshiradi. Bess, shuningdek mikrogridni ko'proq mos bo'lmagan - Mikrogrid tomonidan ishlab chiqarilgan energiya sarflashda ko'proq tezkor ravishda pasayishiga olib kelishi mumkin. Shuningdek, tizim savdo dasturlari va talablarning pasayishi va talabi muvozanatning pasayishiga yordam berish, foydali va zaryadsiz foydalanishga chastotalarni boshqarish xizmatlarini taqdim qilishi mumkin.
Kiritilgan yoki parda tufayli mikrogrid elektr tarmoqidan uzilganda, orol rejimi faollashadi. Mikrogrid elektr tarmog'idan uzilganda va energetika omillari bilan mustaqil ravishda o'zgarib turadi va yuk ko'tarish uchun barqaror ishlab chiqarishni ta'minlay olmaydi. Saqlash bu bo'shliqlarni bartaraf etish uchun juda muhim bo'ladi. Nazorat tizimi hech qanday tashqi qo'llab-quvvatlanmasdan avlod, yukni va batareyani ehtiyotkorlik bilan muvozanatlashtirishi kerak. Agar uzilgan batareyalar kengaytirilgan orollash paytida joylashtirilsa, yuk tashish protokollari - {}}} kuchni tejash uchun zaruriy yuklarni ajratib turadi.
Modlar orasidagi o'tish murakkab nazoratni talab qiladi. Qattiq bezovtalik aniqlansa, mikrogrid energiyasini saqlash tizimi tsikl ichida uzilib, o'z barqaror kuchlanish va chastotali ma'lumotni shakllantirishi kerak, ular foydalanuvchilarni tugatish uchun ma'lum bir uzilishlarsiz.
Real - Jahonlar ijrati misollari
Haqiqiy joylashtirishni tekshirish, nazariya qanday qilib nazariy jihatdan ishlash ko'rsatkichlari bilan mashq qilishni tasvirlaydi.
Enel X Bruklinsvillstervil hududida mikrogrid energiyasini saqlash tizimini o'rnatdi va 500 kVt / 1,2 m / 1,2 mwn energiya manbai va 400 kVt quvvatli hujayralarni birlashtirdi. Ushbu konfiguratsiya kompleksiyani mos keladigan ustunlik va elektr energiyasini iste'mol qilish va to'lovni amalga oshirish orqali elektr energiyasini kamaytirishni kamaytiradi.
On a larger scale, Enel X's solar-plus-storage microgrid for Eaton Electrical's factory in Las Piedras, Puerto Rico integrates nearly 5 MW of solar photovoltaic energy and approximately 1.1 MW/2.2 MWh of battery storage. Saqlash qobiliyatining sezilarli darajada quyosh avlodini kechki vaqtdan boshlab oqshom cho'qqilaridagi cho'qqilarni kechki vaqtgacha siljishga imkon beradi.
NREL uchta - kVt / 386 {{4} {{6} {{6} {{6} {{6} {{6} {{6} - CTWRIYA SACTIONLAR VA BOSHQARUV KANLANG CHIQARILMAYDI TIZIMI Kislotali energiya va quvvatni etkazib berish uchun qulay energiya va quvvatni taqdim etdi. Ushbu multi - Kimyo yondoshuvi, batafsilroq energiya zichligi uchun - haroratni bag'rikenglik uchun - bir-birlarini va haroratni bag'rikenglik uchun etakchilik kislotasi bilan to'ldirishi mumkin.
2024 yilda umumiy qiymati 241 mVt quvvatga ega bo'lib, qo'shimcha 19,5 MVt yoki 33,2 mwW-ni etkazib beruvchi energiya tejash mikrogridlari foydalanishga topshirildi. 2024 yilda Qo'shma Shtatlar 2024 yilda 11,9 GV batareyali energiya manbaini o'rnatdi, bozorda 2025 yilda 182,2 gVt quvvatga ega bo'lgan yangi grident - miqdori 18,2 gVt-instrumentsiyalarni amalga oshirdi.
Asosiy operatsion funktsiyalar
Mikrogrid energiyasini saqlash tizimi oddiy zaxira generatorlardan zamonaviy mikrogridlarni ajratadigan uchta muhim rol o'ynaydi.
Energetika arbitraj va yuklarni o'zgartirishning asosiy iqtisodiy funktsiyasini anglatadi. - cho'qqilar paytida (odatda kechqurun va kechqurun) yoki ishchilar uchun saqlanadigan energiyadan foydalangan holda, tizimlar energiyasini 30% tejashga yordam beradi. Tijorat mikrogridlari vaqt - dan foydalanish uchun tezkor tuzilmalarni yanada tajovuzkor ravishda, ba'zida talab qilinadigan to'lovlarning 60-70 foizini pasaytirishga erishadi.
Elektr sifatini boshqarish kuchlanish va chastota barqarorligini ko'rsatadi. Energiyani saqlashni saqlashni qayta konversiyalash tizimini boshqarish orqali tizim kuchlanish oqimlari va saglarini echishda faol va reaktiv elektr energiyasini rostlaydi. Katta motor ishga tushganda, bir lahzali voltaj tomchilarini yaratish, saqlash tizimi metrecondlarda kompensatsiya qilish uchun reaktiv kuchni in'ektsiya qiladi. Bu uskunaning shikastlanishi va jarayoni uzilishi.
Qayta tiklanadigan energiya tekislash quyosh va shamol avlentining muammoli o'zgaruvchanligini yo'q qiladi. Quyosh massividan o'tib ketadigan bulut 80% soniyadan iborat chiqishga olib kelishi mumkin. Saqlamasdan, bu kuchli kuchlanish va chastotali ekskursiyalarni keltirib chiqaradi. Energiya zaxira tizimi taqsimlangan energiya o'zgarmasining barqarorligini barqarorlashtiradi, ishlab chiqariladigan avlodning mahalliy tarqalishini ta'minlaydi. Saqlash xarajatlari qayta tiklanadigan ishlab chiqarish va lulllar paytida zaryadlash paytida, yuk ko'tarish va tarmoqqa barqaror quvvat manbaini taqdim etish.
Texnik muammolar va echimlar
Mikrogrid energiyasini saqlash tizimini amalga oshirib, mikrogrid energiyasini saqlash tizimi operatorlarga murojaat qilishlari kerak bo'lgan bir nechta muhandislik muammolariga duch kelmoqda.
Batareya tanazzuli vaqt o'tishi bilan quvvat va xavfsizlikka ta'sir qiladi. Eng sifatli Lityum batareyalari asl quvvatning 80 foizini tushirishdan oldin o'rtacha 4000 tsikl. Kuniga bitta to'liq tsiklda, bu 11 yillik ish bilan birga tarjima qilinadi. Biroq, chuqur zaryadlangan va yuqori harorati emirilishni tezlashtiradi. Smart EMS algoritmlari endi - stressni minimallashtirish uchun zaryadlash vositasini optimallashtiradi, masalan, normal operatsiyalar paytida 20-80% zaryadlash va favqulodda vaziyatlar uchun to'liq quvvatni saqlab qolish.
Nazoratning murakkabligi tizim hajmi va taqsimlangan resurslar soni bilan eksponentni oshiradi. Bir nechta quyosh massivlari, shamol turbinalari, generatorlari va batareya kurarlari bilan bir nechta mikrogrid. Juda kichik mikrogridlar ba'zida yagona bino deb ataladi, ular bitta binoga xizmat qilishadi va bir nechta Nanogridsning o'zaro aloqalari individual tizimlar o'rtasidagi elektr energiyasini taqsimlashga yordam beradigan tarmoqni tashkil qiladi. Ushbu klaster yondoshuvi mahalliy boshqaruvchilarni tashkil etadigan ierarxiyalarni yaratish orqali boshqarishni soddalashtiradi va markaziy nazorat markazlari "Inter" -}} -} -} -}} -} -}} -}} -} -} kavanoz oqimlarini boshqarish orqali boshqaruvni soddalashtiradi.
Batareya narxi pasayishiga qaramay, xarajat katta to'siq bo'lib qolmoqda. 2018 yilgi NREL-ni kontinental Amerika Qo'shma Shtatlarida mikrogridlar MGTATga o'rtacha 2-5 million dollarga tushadi. Biroq, mikrogridlar bozori uchun global energiya 2024-2028 yillarda 2,1 milliard dollarga yetishi kutilmoqda, 22,79% kasr, haydash sohasida haydash iqtisodiyoti. Mikrogridlarga xizmat ko'rsatish to'g'risidagi bitimlar kabi mikrogridlarga xizmat ko'rsatish shartnomalari kabi mikroavtobuslar tashkilotlarga nolga teng bo'lgan tizimlarni joylashtirishga imkon beradi.
Rivojlanayotgan texnologiyalar va kelajakdagi o'zgarishlar
Mikrogrid energiyasini saqlash tizimi landshaft - ion tizimlaridan tashqarida rivojlanishni davom ettirmoqda.
Alternativ batareya Imintinlar maxsus arizalar uchun tortishmoqda. 2024 yilga kelib Litiy temir fosfat (lfp) Batareyalar ko'p vaqt davomida yuqori darajada saqlanib, uzoq umr ko'rish uchun, uzoq umr ko'rish uchun, uzoq umr ko'rish uchun katta xavfsizlik va yuqori darajadagi xavfsizlik va eng yuqori xavfsizlik, Litiyga nisbatan {{3} îvyume ioniga nisbatan yuqori darajada saqlanib qoldi. Oqimli batareyalar har xil afzalliklarni taklif qiladi - Quvvat va energiya sig'imining mustaqil hayoti va energiya sig'imining mustaqilligi va energiya sig'imi
Elektr {- vodorod - mikrogridlar Mikrogrids Mikrogridlar Mikrogridlar Mikrmogridlar Mikrmogridlar va boshqa muddatli vaqt talablarini o'zgartirishga mos keladigan uchta energiya manbai. Yuqori qatlam har yili ammiakni saqlash uchun haftalik qadamlar bilan ishlaydi, pastki qavat esa vodorod va elektr energiyasini soatlarda soatlab ishlaydi. Bu ko'p- Timescale yaqinlashib, batareyalar faqat batareyalar tejamkorlik bilan murojaat qila olmaydi.
Sun'iy razvedka optimizatsiyasi ilg'or mikrogrid energiyasini tejash tizimlarida energiya boshqaruvini o'zgartirish. Mashinani o'rganish algoritmlari endi quyosh avloti, yuk naqshlari va elektr energiyasining narxi ko'tarilishni kuchaytiradi, bu yanada murakkab dispetchsion strategiyalarga imkon beradi. Advanced techniques can provide end-to-end control of a microgrid using machine learning such as deep reinforcement learning, continuously improving performance based on historical data and real-time feedback.
Tez-tez beriladigan savollar
Batareya ta'minotini saqlashda mikrogrid qancha vaqt ishlaydi?
Ish vaqti batareya quvvatiga va yukni yuklashga bog'liq. 10-15 kVt / soat saqlash uchun odatdagi mikrogrid energiya solinadigan energiya tizimi 4-8 soat davomida kuchga ega bo'lishi mumkin. Brownsvillda 300 kVt / 1,2 MHVhna o'rnatilgan kattaroq tizimlar 4 soat to'liq quvvatni ta'minlay oladi yoki 12+ 12+ 12+ 12+ ni tashkil qiladi. Tijorat tizimlari ko'pincha cho'qqisida 2-4 soat davomida o'lchamlanadi, ammo ba'zi muhim ob'ektlar 8-24 soat zaxira nusxasini belgilaydi.
Batareyalar yuqori quyosh etishtirish paytida to'liq zaryadlanganda nima bo'ladi?
Emsning bir nechta variantlari mavjud: elektr energiyasini elektr tarmog'iga eksport qilish, qayta tiklanadigan avlodni elektr tarmog'iga yoki shlyapa shamol turbinalarini ajratish yoki suvni isitish yoki hVAc free - ortiqcha iste'mol qilish uchun sovutish. Kam yuklanish davrlarida energiya zaxira tizimi yuqori energiya manbalaridan eng yuqori talabni chiqarishda tarqatilgan energiya manbalarini saqlaydi.
Energiyani saqlash tijorat mijozlari uchun talabni kamaytirishi mumkinmi?
Ha, bu eng qimmatli dasturlardan biridir. Talablarni talab qilish hisob-kitob davrida to'lov davrida kuch sarflanishiga asoslanadi, ko'pincha tijorat to'lovining 30-70 foizini tashkil etadi. Saqlash tizimlari Track Drace kompaniyasi sarflangan eng yuqori cho'qqiga yaqinlashganda, talabga mos keladigan pulni to'g'ri yondashuvga yondashadi. Hatto 20-30% ga qadar eng yuqori talabni kamaytiradigan kamtarona batareya tizimi ham katta tijorat hisobvaraqlariga tejashni amalga oshirishi mumkin.
Qanday qilib tizim katta batareya banklari bilan xavfsizlikni saqlaydi?
Mintaqaviy himoya monitoringi va batareya quvvatiga ega. BMS har bir hujayraning kuchlanishini, oqim va haroratni xavfsiz chegaralardan uzluksiz tekshiradi. Agar har qanday parametr chegarasidan oshsa, tizim zaryadlash yoki zaryadsizlanishni to'xtatadi. Jismoniy himoyada issiqlik boshqaruvi, portlashning oldini olish, portlashning oldini olish, portlash va izolyatsiya kalitlari. Bess muvaffaqiyatsizliklari asosan tizim uskunalarining boshqaruvi va muvozanatida yuzaga keladi, shu bilan birga faqat 11% hujayralarda sodir bo'lgan.
Energiyani saqlashning integratsiyalashuvi oddiy zaxira tizimlaridan mikrogridlarni ishonchliligi, iqtisodiy va ekologik manfaatlarga ega bo'lgan murakkab platformalarga aylantiradi. Batareya xarajatlari kamayishni davom ettirish va tizimlarni doimiy ravishda o'sishda davom etar ekan, turar joy, tijorat va kommunal sohalarda mikrogrid energiyasini tejash tizimlarini tezlashtirilishini kutmoqda. Texnologiyalar butun dunyo bo'ylab millionlab odamlarga xizmat ko'rsatadigan infratuzilmani tasdiqlovchi eksperimental inshootlardan kelib chiqadi, bu tabriklarni 2030 va undan tashqarida tasdiqlovchi bozorning o'sishi bo'yicha prognozlar bilan.