Kodėl modulinė BESS sistema siūlo neprilygstamą lankstumą operatoriams

Greitas atsakymas:Modulinė akumuliatorinė energijos kaupimo sistema (BESS) kuriama iš standartizuotų, nepriklausomai keičiamų maitinimo ir akumuliatorių blokų, o ne kaip vienas monolitinis vienetas, kuris leidžia operatoriams nuspėjamais žingsniais didinti pajėgumus – pavyzdžiui, nuo 120 kWh/60 kW įrenginio iki 625 kWh/400 kW stoties – pridedant identiškus modulius. Moduliškumas suteikia keturis eksploatacinius privalumus, kurių monolitiniai projektai negali pasiūlyti: mokėjimas už didėjančias kapitalo išlaidas, karšto keitimo priežiūra, kuri sutrumpina prastovas nuo dienų iki valandų, N+1 perteklius, kuris palaiko objekto veikimą komponentų gedimų metu, ir diegimo lankstumas stacionariuose, mobiliuose ir saulės energija integruotuose formatuose, naudojant tą pačią pagrindinę aparatinę įrangą. Autoparkų ir įkrovimo stotelių operatoriams modulinė architektūra paverčia kaupimą iš fiksuotos, rizikingos investicijos į keičiamo dydžio eksploatacinį turtą, užtikrinantį greitesnį paleidimą, mažesnes bendras eksploatavimo išlaidas ir aiškų kelią būsimai plėtrai.

Svarbiausios išvados:

• Modulinė BESS sistema, palyginti su per didele monolitine sistema, sumažina pradines kapitalines išlaidas 40–60 %, nes pajėgumai didinami tik tada, kai tai pateisinama dėl panaudojimo.
• Standartizuoti akumuliatoriai ir maitinimo blokai leidžia juos pakeisti „karštuoju būdu“, sutrumpinant vidutinį remonto laiką nuo dienų iki valandų ir mažinant atsarginių dalių atsargas.
• N+1 modulio perteklius reiškia, kad vieno sugedusio maitinimo arba akumuliatoriaus modulio talpa šiek tiek sumažėja, o ne visa vieta išjungiama.
• Tie patys moduliniai blokai gali būti montuojami nuo 60 kW/120 kWh ant sienos iki 400 kW/625 kWh greitkelių stočių ir gali būti skirtingose ​​stacionariose, mobiliose ir saulės baterijų bei kaupimo konfigūracijose.
• Modulinę architektūrą pasirinkę operatoriai sutrumpina projektų įgyvendinimo laiką ir supaprastina pirkimų, mokymų bei garantijų valdymą keliose vietose.

Monolitiniai spąstai: kodėl viena didelė baterija kenkia operatoriams

Logistikos operatoriui reikėjo 300 kW įkrovimo pajėgumų ir, vadovaudamasis konsultanto patarimu, jis įsigijo vieną integruotą 480 kWh kaupimo sistemą, kad padengtų „būsimą augimą“. Po aštuoniolikos mėnesių akumuliatoriaus panaudojimas siekė tik 40 % talpos: parkas augo lėčiau nei prognozuota, aikštelės pikinė galia siekė 220 kW, o per didelė baterija veikė paviršutiniškai – tai mažiausiai pelningas kaupimo režimas. Dar blogiau, kad sugedus vieninteliam keitikliui, visa įkrovimo aikštelė penkias dienas buvo tamsi, kol iš užsienio buvo atsiųstas pakaitinis akumuliatorius.

Monolitinis metodas operatoriams kenkia trimis aspektais: kapitalo investavimo laiku (šiandien mokama už pajėgumus, sunaudotus per trejus metus), gedimo spinduliu (vieni gedimo taškai sunaikina visą turtą) ir prisitaikomumu (fiksuota architektūra negali būti perkelta, kai pasikeičia parko maršrutai ar objekto išdėstymas). Būtent šiuos gedimų režimus modulinis dizainas pašalina, todėl modulinė BESS tapo numatytąja architektūra komerciniame ir pramoniniame segmente ir todėl praktiškai kiekviena tinklo operatorių ir agregatorių paskelbta etaloninė architektūra remiasi moduliniais, standartizuotais statybiniais blokais.

Ką iš tikrųjų reiškia moduliškumas BESS sistemoje

BESS integruoto elektromobilių įkrovimo moduliškumas veikia dviem lygmenimis: galios kelyje ir energijos kelyje. Maitinimo kelyje yra standartiniai dvikrypčiai galios konvertavimo įrenginiai – MIDA atveju tai 20–40 kW klasės moduliai (https://www.midapower.com/ev-charging-power-module), kurie konvertuoja kintamąją tinklo srovę į nuolatinę tiek akumuliatoriui, tiek įkrovikliui, o skysčiu aušinami variantai siekia iki 125 kW ir skirti didelės galios taikymams. Energijos kelyje yra standartiniai akumuliatorių blokai, kurių kiekvieno galia paprastai siekia 20–100 kWh, pagaminti iš sertifikuotų LFP elementų su integruota BMS ir šilumos valdymu.

Kiekvienas blokas yra savarankiškas: turi savo BMS, savo aušinimo jungtis ir standartizuotas mechanines bei elektrines sąsajas. Blokai jungiami nuosekliai ir lygiagrečiai, kad būtų pasiekta tikslinė įtampa ir pajėgumas. Tuo tikrasis moduliškumas skiriasi nuo paprasto komponento: bet kurį bloką galima keisti, aptarnauti ar pakeisti neliečiant kitų, o sistemos valdiklis automatiškai perkonfigūruoja pagal naują blokų skaičių. Operatorius, keičiantis galią nuo 240 kWh iki 482 kWh, tiesiog prideda kitą standartinį bloką, prijungia jį prie nuolatinės srovės magistralės ir leidžia EMS iš naujo optimizuoti – jokio perprojektavimo, objekto perkvalifikavimo, jokių ilgų prastovų.

Modulinis ir monolitinis: palyginimas

Palyginimo lentelė atspindi tai, ką operatoriai pateikia praktiškai: monolitinės sistemos laimi tik tada, kai objekto apkrovos profilis išlieka visiškai statiškas visą turto naudojimo laiką – tai reta situacija įkrovimo rinkoje, kur transporto priemonių skaičius, galios lygiai ir tarifų struktūros per penkerius metus kinta.

Mastelio keitimas be perkrovos: tinkamas dydis naudojant standartinius blokus

Tinkamas dydžio parinkimas yra didžiausias finansinis sprendimas kaupimo projekte, o moduliškumas leidžia jį grįžtamuoju būdu įgyvendinti. Pagrindinė elektromobilių įkrovimo inžinerijos taisyklė yra kaupimo įrenginio dydis, atitinkantis 0,5–1 karto didesnę nei maksimali įkrovimo galia kilovatvalandėmis: 120 kW įkrovimo įrenginiui paprastai reikia 120–240 kWh; 320 kW – 240–480 kWh. [Modulinių gaminių šeima](https://www.midapower.com/energy-storage-charging-station) leidžia operatoriui pirmiausia įsigyti apatinę ribą ir plėsti, kai tai pateisina panaudojimo duomenys.

Visos konfigūracijos naudoja tą pačią modulių šeimą, todėl operatorius, valdantis penkias skirtingo masto vietas, visam tinklui turi vieną atsarginį maitinimo modulį ir vieną atsarginį akumuliatorių bloką. Plėtra tarp konfigūracijų yra vietos lygio konfigūracijos pakeitimas – blokų pridėjimas ir EMS balansavimas, o ne naujas pirkimas.

Priežiūros, atleidimo iš darbo ir atsarginių dalių strategija

Moduliškumas veikimo požiūriu užsitarnauja prieinamumą. Modulinėje maitinimo architektūroje stoties valdiklis naudoja N+1 perteklių: 6 × 40 kW maitinimo blokų išdėstymas, aptarnaujantis 240 kW apkrovą, toleruoja bet kurio vieno modulio gedimą nesumažinant stoties pajėgumo, o antras gedimas tik proporcingai sumažina pajėgumą. Akumuliatorių blokai elgiasi taip pat – BMS izoliuoja sugedusį bloką, o likę blokai toliau aptarnauja nuolatinės srovės šyną.

Karštojo keitimo techninė priežiūra paverčia šį perteklių greitu atkūrimu. Kadangi blokai turi standartizuotas sąsajas, technikas pakeičia sugedusį įrenginį per mažiau nei valandą, naudodamas rankinius įrankius, o ne kelias dienas trunkantį gamyklinį integruoto monolitinio įrenginio remontą. Tai sutrumpina vidutinį remonto laiką nuo dienų iki valandų, panaikina parko prieinamumo garantijas ir sumažina atsarginių dalių atsargas iki nedidelio keičiamų įrenginių rinkinio, kuris naudojamas visame tinkle. Operatoriams, turintiems paslaugų lygio susitarimus dėl greitkelių apmokestinimo, kur kiekviena neaktyvi valanda yra prarasta pajamų ir vairuotojų pasitikėjimo praradimas, tai yra skirtumas tarp tinkamo naudoti turto ir įsipareigojimo.

Diegimo lankstumas: viena architektūra, daug formatų

Moduliškumas taip pat atskiria energijos įrangą nuo jos fizinio formato. Tie patys akumuliatorių ir maitinimo blokai montuojami į tris rėmus: ant grindų pastatomas spintas nuolatinėms vietoms, mobilias platformas laikinam arba avariniam dislokavimui ir saulės energija integruotus konteinerius, kuriuose PV įvestis tiesiogiai maitina nuolatinės srovės šyną.

Toks formato lankstumas leidžia operatoriams perkelti turtą keičiantis verslo sąlygoms. 200 kWh mobilus kaupimo įrenginys, naudojamas vasaros renginių sezonui, kitais metais tampa nuolatiniu depo buferiu; dėl greitkelio tiesimo pakeista stotis perkeliama į naują vietą, o ne nurašoma. Saulės energija integruotos konfigūracijos, tokios kaip MIDA autonominis 200 kWh/120 kW mobilus elektromobilių įkroviklis su MPPT saulės energijos įvestimi, leidžia tais pačiais moduliniais blokais aptarnauti vietas su silpnu arba jo visai nėra tinklo ryšiu, todėl kaupimo įrenginio įsigijimas tampa nepriklausomybės nuo tinklo užtikrinimo priemone.

Kaip pasirinkti tinkamą modulinę architektūrą

Modulinės BESS sistemos pasirinkimas elektromobilių įkrovimui sumažina sprendimų priėmimą iki šešių, išdėstytų šia tvarka:

1. Apibrėžkite 24 mėnesių minimalią ir minimalią ribą.Nupirkite sandėliavimo vietą grindims; suplanuokite blokinius priestatus luboms. 2.Standartizuoti vieną bloko dydį visame tinklesiekiant maksimaliai padidinti atsarginių dalių pakeičiamumą ir mokymą. 3.Patikrinkite karštojo keitimo ir N+1 elgseną sistemos projekte— patvirtinti, kad valdiklis automatiškai perbalansuoja, kai pridedami arba pašalinami blokai. 4.Įsitikinkite, kad maitinimo modulių šeima atitinka įkroviklio galios lygiusTaigi nuolatinės srovės šyna efektyviai aptarnauja ir akumuliatorių, ir transporto priemones (92–95 % abipusės apkrovos). 5.Patikrinkite pagrindinio įrenginio protokolų palaikymą (OCPP, ISO 15118, Modbus)., nes aparatinės įrangos moduliškumas turi apimti ir programinės įrangos konfigūraciją. 6.Pasirinkite tiekėją, kurio modulių šeima apima jūsų tikslinį diapazoną– nuo ​​montuojamų ant sienos iki montuojamų greitkelyje – todėl augimas niekada neverčia keisti tiekėjo.

Moduliškumas nėra savybė; tai veiklos strategija. Jis paverčia saugyklą iš fiksuoto, per didelio rizikos lygio į standartizuotų blokų portfelį, kuris plečiasi atsižvelgiant į įrodymus, sklandžiai žlunga ir juda ten, kur juda verslas. Operatoriams, planuojantiems penkerių metų įkrovimo tinklus sparčiai besikeičiančioje rinkoje, tai yra lankstumo apibrėžimas – ir priežastis, kodėl modulinė įkrovimo stotelių sistema (BESS) tapo pramonės standartu.

DUK

1. Kas yra modulinė BESS?Modulinė BESS yra energijos kaupimo sistema, sukurta iš standartizuotų, nepriklausomai keičiamų maitinimo ir akumuliatorių blokų, kurie sujungiami siekiant reikiamos talpos, leidžiant laipsnišką mastelio keitimą ir karštojo keitimo priežiūrą.

2. Kaip modulinė BESS sumažina kapitalo sąnaudas?Operatoriai perka tik diegimo metu reikalingus pajėgumus ir vėliau prideda standartinius blokus, taip išvengdami 40–60 % priemokos, mokamos iš anksto už per didelę monolitinę saugyklą, kuri gali būti nepakankamai naudojama metų metus.

3. Kas yra N+1 perteklius modulinėje BESS sistemoje?N+1 perteklius reiškia, kad sistema sukonfigūruota su vienu maitinimo moduliu daugiau nei reikia apkrovai, todėl bet koks vieno modulio gedimas nekeičia viso pajėgumo, o antras gedimas tik sumažina objekto apkrovą.

4. Ar modulinę BESS sistemą galima išplėsti po įdiegimo?Taip – ​​plėtra reiškia papildomų standartinių akumuliatorių ir maitinimo blokų prijungimą prie nuolatinės srovės šynos ir EMS optimizavimą iš naujo, o tai paprastai atliekama per kelias dienas be objekto perkvalifikavimo.

5. Kaip greitai galima pakeisti sugedusį modulį?Sugedęs blokas keičiamas be išjungimo per mažiau nei valandą, naudojant standartines sąsajas ir rankinius įrankius, taip sutrumpinant vidutinį remonto laiką nuo dienų (būdingų monolitinėms sistemoms) iki valandų.

6. Ar modulinės BESS sistemos yra brangesnės už kWh nei monolitinės?Komponentų lygmeniu aparatinės įrangos kaina už kWh yra panaši arba šiek tiek didesnė, tačiau modulinės sistemos pagerina bendras eksploatavimo išlaidas, nes išvengiama per didelio surinkimo, trumpesnės prastovos, mažesnės atsarginės dalys ir galimybė jas perdislokuoti.

7. Ar tie patys moduliniai blokai gali būti naudojami mobilioms ir saulės energija varomoms stotelėms?Taip – ​​tie patys maitinimo ir akumuliatorių blokai montuojami ant grindų statomuose, mobiliuose slydimo platformose ir saulės baterijomis integruotuose rėmuose, todėl išteklius galima perkelti tarp formatų, pasikeitus objekto sąlygoms.