Արդյունավետության բարձրացում BESS-ի և արևային էներգիայի միացման միջոցով

Արագ պատասխան

Մարտկոցի էներգիայի կուտակման (BESS) և տեղում տեղակայված արևային էներգիայի համադրությունը ժամանակակից էլեկտրական մեքենաների լիցքավորման կայանի ամենաարդյունավետ ճարտարապետությունն է, քանի որ այն կանխում է էներգիայի շղթայի յուրաքանչյուր քայլում կորուստները: Արևային վահանակները արևի լույսը վերածում են հաստատուն լույսի՝ մոդուլի 20-24% արդյունավետությամբ. առավելագույն հզորության կետի հետևման (MPPT) համակարգը վերականգնում է այն, ինչ ստվերը և անհամապատասխանությունը այլապես կկորցնեին. և մարտկոցը անջատում է արտադրությունը լիցքավորման պահանջարկից, այնպես որ ոչ մի կիլովատտ-ժամ չի արտահանվում մեծածախ գներով կամ չի կրճատվում: Լավ համակցված PV+BESS համակարգը սովորաբար բարձրացնում է արևային արտադրության արժեքը 30-50%-ով՝ համեմատած միայն PV-ի հետ, կրճատում է ցանցային էներգիայի գնումները 40-70%-ով և հնարավորություն է տալիս իսկապես զրոյական արտանետումներով աշխատել ցերեկային ժամերին: Այս ուղեցույցը բացատրում է, թե ինչպես չափել, համակցել և շահագործել արևային էներգիան և կուտակիչը՝ առավելագույն երկկողմանի արդյունավետության համար:

Հիմնական եզրակացություններ

• ՖՎ-ի և BESS-ի հաստատուն հոսանքի միացումը խուսափում է կրկնակի փոխակերպման կորուստներից՝ բարելավելով համակարգի արդյունավետությունը 2-4 տոկոսային կետով։
• Մարտկոցը կլանում է արևի գերլարումը և ժամանակի ընթացքում տեղափոխում այն ​​դեպի լիցքավորման գագաթնակետեր՝ վերացնելով կրճատումը և ցածր արժեք ունեցող արտահանումը։
• Լայն լարման տիրույթներով MPPT մոդուլները վերականգնում են մասնակի ստվերի և վահանակների անհամապատասխանության պատճառով կորցրած ֆոտովոլտային արտադրանքի 5-10%-ը։
• Արևային էներգիայի և մարտկոցի ճիշտ չափսերի համապատասխանությունը թույլ է տալիս պահեստավորման ցիկլը կրկնել օրական 1-1.5 անգամ՝ պաշտպանելով ցիկլի կյանքը և տնտեսապես արդյունավետությունը։
• Արևային էներգիայով աշխատող BESS կենտրոնները կարող են գործել որպես զրոյական արտանետումների կղզիներ՝ փոխարինելով դիզելային գեներատորներին հեռավոր և ցանցային սահմանափակումներ ունեցող վայրերում։

Ինչու է PV + BESS-ը ամենաարդյունավետ զուգակցումը

Արևային էներգիայով արտադրությունը և էլեկտրական մեքենաների լիցքավորման պահանջարկը բնականաբար անհամապատասխան են։ Արևը գագաթնակետին է հասնում կեսօրին, բայց լիցքավորման պահանջարկը գագաթնակետին է հասնում առավոտյան աշխատանքի գնալու և ուշ կեսօրից մինչև երեկո ընկած ժամանակահատվածում։ Միայն ֆոտովոլտային էլեկտրակայան ունեցող տարածքը կանգնած է դժբախտ ընտրության առաջ՝ արտահանել կեսօրվա ավելցուկը մեծածախ գներով կամ ամբողջությամբ կրճատել այն։ BESS-ը վերացնում է ընտրությունը. մարտկոցը կլանում է ավելցուկը և արտանետում այն ​​ճիշտ այն ժամանակ, երբ լիցքավորիչները դրա կարիքն ունեն։

Արդյունավետության բարձրացումը բաղկացած է երեք բաղադրիչից՝

1. Օգտագործման աճյուրաքանչյուր արևային կիլովատ-ժամը տեղում սպառվում է մանրածախ կամ սակագնային արժեքով, այլ ոչ թե մեծածախ արժեքով արտահանվում կամ կրճատվում է։ Սա սովորաբար արժե 30-50%-ով ավելի եկամուտ յուրաքանչյուր արտադրված կՎտժ-ի համար։ 2.Կոնվերսիայի աճՀաստատուն հոսանքի միացված ճարտարապետության դեպքում արևային հաստատուն հոսանքը հոսում է անմիջապես մարտկոցի հաստատուն հոսանքի գծի կամ լիցքավորիչի հաստատուն հոսանքի գծի մեջ՝ խուսափելով փոփոխական հոսանքի երկկողմանի հոսքից։ Երկու ինվերտորային փոխակերպումների վերացումը վերականգնում է համակարգի արդյունավետության 2-4 տոկոսային կետը։ 3.Ցանցի պահանջարկի աճկայանը ցանցից ավելի քիչ էներգիա է ներմուծում, իսկ մնացած ներմուծումները ավելի հարթ են՝ կրճատելով ինչպես էներգիայի վճարները, այնպես էլ պահանջարկի վճարները։

PV+BESS կենտրոնը միայն ցանցին միացված արագ լիցքավորման կայանի հետ համեմատող օպերատորի համար միացված համակարգի մատակարարվող էներգիայի հարթեցված արժեքը տասը տարվա ընթացքում հաճախ 20-35%-ով ցածր է լինում։

Էներգիայի հոսքը՝ վահանակից մինչև մարտկոց, ապա՝ մեքենա

Կապակցման ճարտարապետության ըմբռնումը պարզաբանում է, թե որտեղ է շահվում կամ կորչում արդյունավետությունը։ Կան երկու հիմնական տոպոլոգիաներ՝

AC միացում— Ֆոտովոլտային ինվերտորները սնուցում են փոփոխական հոսանքի շարանը. առանձին մարտկոցային ինվերտորը լիցքավորում է մարտկոցը։ Պարզ և մոդուլային է, բայց արևային էներգիան կորուստներ է կրում Ֆոտովոլտային ինվերտորի, ապա մարտկոց-ինվերտորի միջև. երկկողմանի արդյունավետությունը կազմում է մոտավորապես 85–88%։

DC միացում— Ֆոտովոլտային մարտկոցները միանում են մարտկոցի հաստատուն հոսանքի գծին MPPT փոխարկիչի միջոցով. մեկ կենտրոնական PCS-ը կարգավորում է ցանցային փոխանակումը: Արևային էներգիան մարտկոց է մտնում մեկ փոխակերպմամբ, և երկկողմանի արդյունավետությունը բարելավվում է մինչև մոտավորապես 90–93%: Երբ լիցքավորիչները կարող են հաստատուն հոսանք ստանալ անմիջապես համատեղ օգտագործվող գծից, մեկ այլ փոխակերպում վերանում է:

Հենց մշտական ​​հոսանքով միացված դիզայնն է պատճառը, որ ինտեգրված արևային BESS արտադրանքը շահում է առևտրային տեղակայումներում: Արդյունավետության տարբերությունը ամեն օր աճում է. օրական 1 ՄՎտժ արևային բերքահավաքի դեպքում խնայված փոխակերպման կորստի 3-5 տոկոսային կետը կազմում է օրական 30-50 կՎտժ՝ տարեկան մոտավորապես 11-18 ՄՎտժ վերականգնվող էներգիա:

Ժամանակակից [200 կՎտժ արևային BESS էլեկտրական լիցքավորման կայանը] (https://www.midapower.com/news/200kwh-solar-bess-ev-charging-station-for-zero-emission-sites/) պատկերում է ամբողջական շղթան՝ ֆոտովոլտային զանգված → MPPT մոդուլ → մարտկոց, մշտական ​​հոսանքի լար → մշտական ​​հոսանքի արագ լիցքավորիչ → մեքենայի մարտկոց։ Յուրաքանչյուր փուլ նախագծված է նվազագույն կորուստների համար, և EMS-ը համակարգում է հոսքը այնպես, որ արևային էներգիան միշտ առաջինը սպասարկի բեռը, ավելցուկը լիցքավորի BESS-ը, և ցանցից ներմուծումը նվազագույնի հասցվի։

Արևային մարտկոցների չափսերի որոշում BESS հզորության համեմատ

Չափերի սխալները՝ չափազանց մեծ ֆոտովոլտային համակարգը կամ չափազանց մեծ կուտակիչը, աննկատելիորեն կործանում են միացված համակարգերի տնտեսական կողմը։ Կառավարող գործակիցը արևային էներգիայի օրական արտադրողականությունն է՝ մարտկոցի թողունակության և տեղանքի պահանջարկի նկատմամբ։

Միացման արդյունավետությունը պահպանում են չափսերի երեք կանոն.

1. Ֆոտովերային էներգիայի չափսը՝ տեղանքի տարեկան էներգիայի 40–80%-ի չափով, ոչ թե 100%: Լրիվ ծածկույթը ստիպում է մարտկոցը գերծանրաբեռնված լինել և երկար ժամանակ անգործուն լինել, մասնակի ծածկույթը մաքսիմալացնում է արևային էներգիայի արժեքը մեկ տեղադրված վատտի համար: 2.BESS-ը չափեք օրական մեկ ամբողջական ցիկլի համարսպասվող արևային ավելցուկի։ Մարտկոցը, որը օրական մեկ անգամ ցիկլավորվում է 80% լիցքաթափման խորությամբ, հասնում է իր լիարժեք ցիկլի ժամկետին. փոքր չափի մարտկոցները գերծանրաբեռնված են, իսկ գերչափսի մարտկոցները կորցնում են իրենց օրացույցային կյանքը առանց օգտագործման։ 3.Համապատասխանեցրեք MPPT մուտքային միջակայքը զանգվածի իրական աշխատանքային պատուհանին։Լայն լարման MPPT մոդուլը վերականգնում է մասնակի ստվերի, առավոտյան մառախուղի և վահանակի ծերացման պայմաններում էներգիան, որը նեղ լարման սարքը կտրում է։

Արդյունավետության աճ. MPPT, փոխակերպում և սպասման կորուստներ

Արդյունավետությունը ձեռք է բերվում մանրամասների մեջ, և զուգակցված համակարգերում գերակշռում են կորուստների երեք կատեգորիաներ՝

MPPT-ի կորուստները։Մեկ վահանակային շարքի մասնակի ստվերումը կարող է ամբողջ զանգվածի ելքը կրճատել 10-20%-ով՝ առանց յուրաքանչյուր շարքի օպտիմալացման: Բարձր արդյունավետությամբ MPPT հզորության մոդուլները, ինչպիսիք են MIDA-ի 30-60 կՎտ հզորությամբ MPPT մոդուլները, որոնք օգտագործվում են արևային լիցքավորման համակարգերում, անկախ կերպով հետևում են յուրաքանչյուր շարքի առավելագույն հզորության կետին՝ վերականգնելով տարեկան ելքի 5-10%-ը ստվերում կամ մոդուլների անհամապատասխանության իրական վայրերում:

Փոխակերպման և սպասման կորուստներ։Յուրաքանչյուր ինվերտոր ամենավատն է աշխատում ցածր բեռի դեպքում: BESS տեղամասը, որը իր PCS-ը գիշերը պահում է անգործուն վիճակում 2–5% բեռի տակ, ամբողջ օրվա ընթացքում վատնում է կիլովատտ-ժամ: Ժամանակակից համակարգերն օգտագործում են գերցածր սպասման ռեժիմներ (

Ջերմային կառավարում։Մարտկոցի սառեցումը սպառում է էներգիա. հեղուկով սառեցվող մարտկոցները պահպանում են բջիջների օպտիմալ ջերմաստիճանը՝ օդով սառեցվող մոդելների համեմատ օդափոխիչի էներգիայի սպառման մի փոքր մասով: Տաք կլիմայով վայրերում հեղուկով սառեցումը կարող է խնայել մարտկոցի համակարգի էներգիայի 3-5%-ը՝ համեմատած հարկադիր օդով սառեցման հետ, միաժամանակ երկարացնելով բջիջների կյանքը:

Այս միջոցառումները միասին վերցրած՝ միացված համակարգը «անվանական 90% արդյունավետությունից» բարձրացնում են մինչև «գործառնական 93–96% արդյունավետություն», որը տարբերությունն է [2 ՄՎտժ արևային էներգիայով աշխատող BESS լիցքավորման կայանի] (https://www.midapower.com/2mwh-960kw-bess-charging-station-megawatt-ev-charger-solar-battery-storage-system-product/) նոմինալ էներգիա մատակարարելու և երկու շաբաթը մեկ սեանսի համար անհրաժեշտ էներգիան աննկատ կորցնելու միջև։

Զրոյական արտանետումների վայրեր և դիզելային շարժիչի ծավալ

Այս միացման ռազմավարական արդյունքը գործառնական անկախությունն է: Հեռավոր, ցանցային սահմանափակումներ ունեցող կամ աղետների դեպքում արձագանքման վայրերում արևային + BESS կենտրոնը փոխարինում է դիզելային գեներատորին՝ «այստեղ ցանց չկա» խնդրի ժառանգական լուծումը:

Համեմատությունը խիստ է։ Ճանապարհային սպասարկման կետում գտնվող դիզելային գեներատորը մասնակի բեռնվածության դեպքում այրում է ժամում 3-4 լիտր, մեկ լիտրի համար արտանետում է 2.5-3 կգ CO2 և պահանջում է վառելիքի լոգիստիկա։ Արևային + BESS կենտրոնը՝ 150-400 կՎտ/ժ ֆոտովոլտային և 500 կՎտ/ժ-2 ՄՎտ/ժ պահեստային հզորությամբ, մատուցում է նույն լիցքավորման ծառայությունը՝ տեղում զրոյական արտանետումներով, լուռ աշխատանքով և տեղադրման դեպքում գրեթե զրոյական սահմանային արժեքով։

Գործող կենտրոնները հաղորդում են երեք չափելի արդյունքի մասին՝

• Վառելիքի և լոգիստիկայի տարեկան 15,000-60,000 դոլարի խնայողությունհամարժեք դիզելային շարժիչով աշխատանքի համեմատ;
• Ածխածնի արտանետումների տարեկան 40-120 տոննա CO2 կրճատումմեկ տեղամասի համար, որը նաև որակավորվում է որոշ շուկաներում ածխածնային վարկերի ծրագրերի համար։
• Անխափան աշխատանքի ժամանակը՝ 95%-ից բարձրցերեկային լույսի գերակշռությամբ լիցքավորման գրաֆիկների համար, որտեղ ցանցը կամ պահուստային գեներատորը ծածկում է երեկոյան խորը գագաթնակետերը։

[500 կՎտժ կոնտեյներային BESS լիցքավորման կայանը](https://www.midapower.com/news/500kwh-containerized-bess-charging-station-for-grid-constrained-areas/) ճարտարապետությունը՝ կոնտեյներային մարտկոց՝ ինտեգրված արևային էներգիայով, նման վայրերի համար ստանդարտ կառուցվածքային բլոկն է, քանի որ այն առաքվում է որպես մեկ միավոր և շահագործման է հանձնվում առանց շինարարական աշխատանքների։

Եզրակացություն

Արևային էներգիան և կուտակիչը լիցքավորման վայրի լրացուցիչ բարելավումներ չեն. դրանք միացված համակարգ են, որի համակցված արդյունավետությունը գերազանցում է իր մասերի գումարը: DC միացումը վերացնում է փոխակերպման կորուստները, MPPT-ն վերականգնում է ստվերի կորուստները, իսկ մարտկոցը կեսօրվա արևային ավելցուկը վերածում է երեկոյան լիցքավորման եկամտի: Ճիշտ չափսերով՝ ֆոտովոլտային էներգիան տեղանքի էներգիայի 40-80%-ով, BESS ցիկլը օրական մեկ անգամ, լայնածավալ MPPT մոդուլները՝ արևային էներգիայով աշխատող BESS կենտրոնը կրճատում է ցանցի գնումները 40-70%-ով, հեռացնում է դիզելային էներգիան հեռավոր վայրերում և ապահովում է զրոյական արտանետումների լիցքավորում այնտեղ, որտեղ դա ամենակարևորն է: Օպերատորների համար արդյունավետության հարցը այլևս «արևային էներգիան աշխատո՞ւմ է կուտակիչով», այլ «որ միացման ճարտարապետությունն է առավելագույնս օգտագործում յուրաքանչյուր կիլովատտ-ժամը»:

Հաճախակի տրվող հարցեր

1. Ի՞նչ տարբերություն կա արևային + BESS-ի համար AC և DC միացման միջև:AC միացման դեպքում, ֆոտովոլտային և մարտկոցային համակարգերից յուրաքանչյուրն ունի իր սեփական ինվերտորը AC շիթի վրա, կորցնելով երկկողմանի արդյունավետության 2-4 կետ: Հաստատուն հոսանքի միացման դեպքում արևային էներգիան մարտկոցի հաստատուն հոսանքի շիթը սնուցում է MPPT փոխարկիչի միջոցով, խուսափելով կրկնակի փոխակերպումից և բարձրացնելով արդյունավետությունը մինչև 90-93%:

2. Որքա՞ն արևային էներգիա պետք է միացնեմ BESS լիցքավորման կետին։Ֆոտովոլտային էներգիայի չափը պետք է համապատասխանի տեղանքի տարեկան էներգիայի սպառման 40–80%-ին։ Լրիվ ծածկույթը ստիպում է թանկարժեք մարտկոցների չափսերը մեծացնել, մասնակի ծածկույթը մեծացնում է արևային էներգիայի արժեքը մեկ տեղադրված վատտի համար՝ միաժամանակ պահպանելով մարտկոցի արդյունավետ ցիկլը։

3. Օրական քանի՞ ցիկլ պետք է նպատակաուղղված լինի BESS-ի համակցված թերապիան։Մոտավորապես մեկ լրիվ ցիկլ օրական՝ 80% լիցքաթափման խորության դեպքում։ Այդ արագությունը հասնում է մարտկոցի անվանական ցիկլի ժամկետին և պահպանում է տնտեսական առողջությունը. չափից շատ օգտագործումը քայքայում է մարտկոցի հզորությունը, իսկ թերագնահատումը՝ կապիտալի վատնում։

4. Կարո՞ղ է արևային էներգիայով աշխատող BESS կայանը աշխատել ամբողջությամբ ցանցից անկախ։Այո, բավարար ֆոտովոլտային էներգիայով, պահեստային կուտակիչով և ցերեկային կշռված պահանջարկով: Հիբրիդային կայանները պահպանում են ցանցային միացումը՝ դիմադրողականության և երեկոյան խորը գագաթնակետերի համար. մաքուր կղզիները սովորաբար ավելացնում են պահուստային գեներատոր ծայրահեղ դեպքերի համար:

5. Որքա՞ն կարևոր է MPPT-ն միացված համակարգում:Ստվերավորված կամ անհամապատասխան զանգվածների վրա, յուրաքանչյուր տողի համար անկախ MPPT-ն վերականգնում է տարեկան ֆոտովոլտային էներգիայի 5-10%-ը՝ էներգիա, որը այլապես կկորչեր: Մաքուր, չստվերավորված զանգվածների վրա օգուտը նվազում է, այդ իսկ պատճառով տեղանքի հետազոտությունները կարևոր են:

6. Ի՞նչ արդյունավետություն պետք է ակնկալեմ ժամանակակից արևային BESS լիցքավորման կայանից։93–96% շահագործման երկկողմանի արդյունավետություն է հասանելի հաստատուն հոսանքի միացման, հեղուկով սառեցվող մարտկոցային փաթեթների և ցածր սպասման ռեժիմի PCS-ի դեպքում՝ համեմատած հիմնական փոփոխական հոսանքի միացման կույտերի 85–88%-ի հետ։

7. Արդյո՞ք արևային էներգիայի միացումը նվազեցնում է տարածքի պահանջարկի վճարները:Այո՛։ Արևային էներգիան նվազեցնում է ցանցից ներմուծումը գագաթնակետային գների պատուհանների ընթացքում, իսկ BESS-ը հարթեցնում է մնացորդային 15 րոպեանոց գագաթնակետը՝ միաժամանակ հարձակվելով հաշվի ինչպես էներգետիկ, այնպես էլ պահանջարկի բաղադրիչների վրա։