Když se projekty skladování energie rozšiřují z desítek kilowatthodin na stovky megawattů, stávají se modulární střídače skladování energie ideální volbou, jak se vyrovnat se změnami měřítka kvůli jejich charakteristikám „plug and play“. Tento design, který rozebírá energetické jednotky, řídicí moduly, chladicí systémy atd. Na standardizované moduly, umožňuje nejen zvýšit nebo snížit kapacitu systému podle potřeby, ale také zvyšuje spolehlivost redundantním designem, což výrazně snižuje potíže s nasazením a provozními náklady na projekty ukládání ve velkém měřítku a provozní režim a provozní režim systémů skladování energie.
1 Modulární energetická jednotka: Energetická matice kombinovaná podle potřeby
Standardizace jednotlivých modulů výkonu je základem modulárního designu. Produkty hlavního proudu používají standardní výkonové jednotky, jako jsou 50 kW a 100 kW, s rozsahem vstupního napětí pokrývající 500-1500V a jsou kompatibilní s různými typy bateriových sad (fosfát lithia, ternární lithium atd.). Power Station Storage Storage 100MW je složena z 200 500 KW Power Moduly připojených paralelně. Konstrukce lze rozdělit do tří fází, s 30%, 50%a 20%modulů nainstalovaných v každé fázi, aby se zabránilo obrovské jednorázové investici; Při rozšiřování v pozdější fázi je třeba přidat a připojit pouze nové moduly do řídicího systému, aniž by se změnila původní zařízení. Doba instalace a ladění jednoho modulu je zkrácena na 4 hodiny.
Funkce „Hot Plug“ mezi moduly je klíčovou inovací. Když selže napájecí modul, může pracovníci provozu a údržba modul nahradit bez výpadku napájení a proces výměny trvá pouze 15 minut, což udržuje dostupnost systému nad 99,99%. Během provozu systému ukládání energie datového centra náhle nefungoval modul 100 kW. Po uskupení a výměně horkého zavěšení se napájení systému snížilo pouze o 1%, aniž by to ovlivnilo napájení datového centra.
2 Řízení a komunikace: Distribuovaná inteligentní síť pro spolupráci
Modulární střídač přijímá architekturu „Master-Slave Control+Distributed rozhodování“, přičemž každý modul je vybaven nezávislým ovladačem, který může autonomně monitorovat napětí, proud a teplotu, zatímco komunikuje s hlavním ovladačem prostřednictvím vysokorychlostního ethernetu. Hlavní řadič je zodpovědný za globální plánování, jako je nabíjení a vybíjení přidělování energie a odezva na plánování mřížky; Řadič modulu provádí místní pokyny a rychle reaguje na změny zatížení. Tato architektura snižuje zpoždění kontroly systému na 5 ms a při účasti na regulaci frekvence mřížky dosáhne rychlosti odezvy na úrovni národní úrovně A (dokončení 90% regulace do 2 sekund).
Návrh redundance komunikace zajišťuje stabilitu systému. Modul přijímá režim duální komunikace „Ring Network+Star“, který umožňuje přepínání záložního odkazu do 100 ms, i když je hlavní komunikační spojení přerušeno, a zajišťuje, že kontrolní pokyny nebudou ztraceny. Po poškození úderu blesku optický kabel systému ukládání energie větrné farmy byla okamžitě aktivována bezdrátová komunikace zálohy a modul byl stále schopen dostávat pokyny k odeslání bez jakýchkoli výkyvů výkonu.
3 Disipace a ochrana tepla: Robustní pevnost, která se přizpůsobuje různým prostředím
Modulární design zvyšuje přesnější a efektivnější rozptyl tepla. Každý napájecí modul je vybaven nezávislým systémem chlazení kapaliny nebo chlazením vzduchu, který může upravit výkon rozptylu tepla podle rychlosti zatížení modulu - automaticky snížit rychlost ventilátoru nebo průtok chladicí kapaliny při lehkém zatížení a plně rozptýlit teplo při těžkém zatížení. V určité elektrárně skladování energie v pouštní oblasti, kdy v létě pracuje jeden modul v plném zatížení v poledne, řídí systém chlazení kapaliny teplotu komponent při 65 stupňů, což šetří 20% energii ve srovnání s centralizovaným rozptylem tepla.
Flexibilní přizpůsobení úrovní ochrany tak, aby splňovala různé scénáře. Moduly rozmístěné venku přijímají ochranu IP66, která může odolat bouřce a písečnému prachu; Vnitřní moduly jsou chráněny IP20, aby se snížila hmotnost a náklady. Pouzdro modulu je vyrobeno z hliníkové slitiny lití se sílou úrovně IK10, schopné odolat dopadu 10J (ekvivalent objektu 5 kg padající z výšky 20 cm) a není snadno poškozen během přepravy a instalace.
Popularita modulárních střídačů skladování energie mění ekonomický model projektů ukládání energie. IRDRIAL (Interní míra návratnosti) projektu lze zvýšit o 3–5 procentních bodů zavedením „Investice na splátku+rozšíření na vyžádání“; A „izolace poruch+připojení“ snižuje náklady na provoz a údržbu o 40%. S rozvojem napájecích elektronických zařízení se bude dále zvýšit hustota výkonu budoucích modulů a očekává se, že objem 500 kW modulů bude snížen ze současných 1,5 m ³ na 1 m ³, což z modulárních střídačů bude ve více scénářích.