У процесу убрзања реализације двоструких угљеничних циљева и изградње новог електроенергетског система, технологија складиштења енергије постепено постаје једна од кључних технологија за подршку стабилном раду новог електроенергетског система и оптимизацију алокације ресурса. Међу њима, ПЦС (Повер Цонверсион Систем) претварач за складиштење енергије је основна опрема система за складиштење енергије, а његове перформансе и примена директно утичу на укупну ефикасност и стабилност система за складиштење енергије. Овај чланак ће извршити детаљну анализу и тумачење дефиниције, принципа рада, главних карактеристика, режима рада, сценарија примене и будућих трендова развоја ПЦС претварача за складиштење енергије.
01
Дефиниција ПЦС претварача за складиштење енергије
ПЦС претварач за складиштење енергије, пуни назив Повер Цонверсион Систем, је кључни уређај у систему складиштења енергије, који се користи за реализацију конверзије енергије и двосмерног тока између батерија за складиштење енергије и енергетских мрежа. Може да конвертује једносмерну струју у наизменичну или наизменичну струју у једносмерну како би испунила захтеве за пуњење и пражњење електричне мреже за системе за складиштење енергије. ПЦС претварач за складиштење енергије игра улогу "моста" у систему складиштења енергије, повезујући батерије за складиштење енергије и електричне мреже како би се осигурао ефикасан и стабилан рад система за складиштење енергије.
02
Принцип рада ПЦС претварача за складиштење енергије
Принцип рада ПЦС претварача за складиштење енергије се углавном заснива на технологији енергетске електронике, која остварује конверзију и двосмерни ток електричне енергије контролисањем укључивања и искључивања склопних уређаја. Када је енергетској мрежи потребан систем за складиштење енергије за пражњење, ПЦС претварач за складиштење енергије претвара једносмерну снагу у батерији за складиштење енергије у наизменичну струју и шаље је у електричну мрежу; када је енергетској мрежи потребан систем за складиштење енергије за пуњење, ПЦС претварач за складиштење енергије претвара наизменичну струју у електричној мрежи у једносмерну и складишти је у батерију за складиштење енергије. Током процеса пуњења и пражњења, ПЦС претварач за складиштење енергије такође треба да изврши прецизну контролу снаге и управљање енергијом у складу са потребама електричне мреже и статусом батерије за складиштење енергије како би се обезбедио стабилан рад и ефикасно коришћење складишта енергије система.
03
Главне карактеристике ПЦС претварача за складиштење енергије
1. Ефикасна конверзија енергије: ПЦС претварач за складиштење енергије усваја напредну технологију енергетске електронике и стратегије управљања за постизање ефикасне и стабилне конверзије енергије и двосмерног тока. Његова ефикасност конверзије је чак 95%, што може значајно смањити трошкове рада система за складиштење енергије.
2. Прецизна контрола снаге: ПЦС претварач за складиштење енергије има могућност прецизне контроле снаге и може извршити подешавања у реалном времену према потребама електричне мреже и статусу батерије за складиштење енергије. Кроз прецизну контролу снаге, ПЦС претварач за складиштење енергије може постићи брз одговор и прецизно подешавање система за складиштење енергије и побољшати стабилност и поузданост система напајања.
3. Интелигентно управљање енергијом: ПЦС претварач за складиштење енергије такође има функцију интелигентног управљања енергијом, која се може интелигентно послати и оптимизовати у складу са оптерећењем електричне мреже и статусом батерије за складиштење енергије. Кроз интелигентно управљање енергијом, ПЦС претварач за складиштење енергије може максимално искористити систем за складиштење енергије и минимизирати губитке и побољшати економичност и заштиту животне средине читавог електроенергетског система.
4. Флексибилна конфигурација и проширење: ПЦС претварач за складиштење енергије усваја модуларни дизајн, који се може флексибилно конфигурисати и проширити према стварним потребама. Повећањем или смањењем броја модула, капацитет система за складиштење енергије може се прецизно прилагодити потребама различитих сценарија примене.
04
Начин рада ПЦС претварача за складиштење енергије
1. У режиму повезивања на мрежу, двосмерна конверзија енергије између батерије и мреже се реализује према команди за напајање коју издаје диспечер вишег нивоа; као што је пуњење батерије током периода ниског оптерећења мреже и враћање у мрежу током периода вршног оптерећења мреже;
2. Режим ван мреже/изоловане мреже, када су испуњени постављени захтеви, искључује се из главне мреже и обезбеђује напајање наизменичном струјом које испуњава захтеве за квалитет електричне енергије мреже за нека локална оптерећења.
3. Хибридни режим, систем за складиштење енергије може да се пребаци између режима који је повезан на мрежу и режима ван мреже. Систем за складиштење енергије је у микромрежу, микромрежа је повезана са јавном мрежом и ради као систем повезан на мрежу у нормалним условима рада. Ако је микромрежа искључена из јавне мреже, систем за складиштење енергије ће радити у режиму ван мреже како би обезбедио главно напајање микромреже. Уобичајене апликације укључују филтрирање, стабилизацију мреже, подешавање квалитета електричне енергије и стварање мрежа које се самоизлече.
05
Сценарији примене ПЦС претварача за складиштење енергије
1. Временско померање енергије: У систему за складиштење енергије на страни корисника, ПЦС претварач за складиштење енергије може да се користи за померање времена енергије, складиштење вишка фотонапонске енергије током дана и пуштање преко ПЦС-а ноћу или по кишном времену када не постоји фотонапонска производња електричне енергије, која може постићи максималну самоискоришћеност производње фотонапонске енергије.
2. Арбитража са вршном долином: У систему складиштења енергије на страни корисника, посебно у индустријским и комерцијалним парковима који примењују цене електричне енергије по времену коришћења, ПЦС претварач за складиштење енергије може да се користи за арбитражу вршне долине, пуњењем током период ниских цена електричне енергије и пражњења током периода високих цена електричне енергије, да се постигне ниска арбитража наплате и висока пражњења, како би се уштедели укупни трошкови електричне енергије у парку.
3. Динамичко проширење капацитета: У сценаријима са ограниченим капацитетом снаге, као што су станице за пуњење електричних возила, ПЦС претварачи за складиштење енергије су конфигурисани са батеријама за складиштење енергије за динамичко проширење капацитета. Током вршног пуњења, ПЦС претварачи за складиштење енергије се испразне како би обезбедили додатну подршку за напајање; током ниског вршног пуњења, ПЦС претварачи за складиштење енергије пуне и чувају јефтину електричну енергију за резервну копију, што може постићи арбитражу вршне тачке и динамички проширити капацитет станица за пуњење.
4. Микромрежни систем: У микромрежном систему, ПЦС претварачи за складиштење енергије могу постићи координисану контролу дистрибуираних извора енергије и система за складиштење енергије, побољшавајући стабилност и квалитет напајања микромрежа. Кроз прецизну контролу снаге и интелигентно управљање енергијом ПЦС претварача за складиштење енергије, може се постићи баланс и оптимално планирање напајања и оптерећења у микромрежним системима.
5. Учесталост и вршна регулација енергетских система: У електроенергетским системима, ПЦС претварачи за складиштење енергије могу се користити за регулацију фреквенције и вршне фреквенције како би се побољшала стабилност и поузданост енергетских мрежа. Када је оптерећење мреже на врхунцу, ПЦС претварач за складиштење енергије може ослободити енергију у батерији за складиштење енергије и обезбедити додатну подршку за напајање мреже; када је оптерећење мреже на ниској тачки, ПЦС претварач за складиштење енергије може апсорбовати вишак енергије у мрежи и напунити батерију за складиштење енергије за каснију употребу.
Гроватт 140-250к претварач за складиштење енергије
06
Тренд развоја ПЦС претварача за складиштење енергије
Тренутно се централизовани ПЦС широко користи у великим електранама за складиштење енергије. ПЦС велике снаге контролише више група паралелних батерија у исто време, а проблем неравнотеже између група батерија не може се ефикасно решити; док струјни ПЦС, ПЦС мале и средње снаге контролише само један кластер батерија, остварујући управљање једним кластером, ефикасно избегавајући ефекат бурета између кластера батерија, побољшавајући животни век система и повећавајући капацитет пражњења током целог животног циклуса. Уобличио се тренд широке примене стринг ПЦС-а. У интегрисаном индустријском и комерцијалном ормару за складиштење енергије, струјни ПЦС је постао главно решење у индустрији, а такође ће се примењивати у великом обиму у великим електранама за складиштење енергије у будућности.
Уз брз развој нове енергије и паметних мрежа и континуирано унапређење технологије складиштења енергије, ПЦС претварачи за складиштење енергије суочиће се са већим развојним могућностима и изазовима. У будућности ће се ПЦС претварачи за складиштење енергије развијати у ефикаснијем, интелигентнијем и флексибилнијем правцу.
С једне стране, уз континуирано унапређење технологије енергетске електронике и континуирану примену нових материјала, ефикасност конверзије ПЦС претварача за складиштење енергије ће бити додатно побољшана. С друге стране, континуираним развојем и применом технологија као што су велики подаци, рачунарство у облаку и вештачка интелигенција, могућности интелигентног управљања енергијом ПЦС претварача за складиштење енергије ће бити додатно побољшане, што може боље да задовољи потребе електроенергетског система. и оптимизовати заказивање. Поред тога, уз континуирано ширење и продубљивање сценарија примене система за складиштење енергије, ПЦС претварачи за складиштење енергије ће се такође суочити са прилагођенијим потребама и изазовима иновација.