Цахилгаан ачааны машины цэнэглэгч машинуудад зориулсан BESS шийдлүүд

Түргэн хариулт

Хүнд даацын ачааны машинуудыг цахилгаанжуулдаг флотын операторуудын хувьд батерейны эрчим хүчний хадгалалтын систем (BESS) нь хуваарийн дагуу ачаа илгээдэг депо болон хаалган дээр зогсдог депогийн хоорондох ялгаа юм. Тохируулсан BESS шийдэл нь суурин батерейны багцыг (ихэвчлэн 200 кВт.ц-аас 2 МВт.ц+) өндөр хүчин чадалтай тогтмол гүйдлийн цэнэглэгчтэй (120 кВт-аас 960 кВт+) хослуулдаг тул талбай нь сүлжээний шинэчлэлтийг хүлээхгүйгээр мегаватт ангиллын цэнэглэх сессийг хийх боломжтой. Флотын ажлын мөчлөг, ирэх кластер, боломжтой сүлжээний холболтоор тодорхойлогддог зөв тохиргоо нь эрэлтийн төлбөрийг бууруулж, цэнэглэгчийн ашиглалтыг нэмэгдүүлж, түгээх цонхыг хамгаалдаг. Энэхүү гарын авлагад флотын операторууд, депогийн инженерүүд болон төслийн хөгжүүлэгчид цахилгаан ачааны машинуудад зориулсан BESS-ээр дэмжигдсэн цэнэглэх төвүүдийг хэрхэн хэмжээслэх, тохируулах, байрлуулах ёстойг тайлбарласан болно.

Гол дүгнэлтүүд

• Ачааны машины паркийн BESS хэмжээг тодорхойлох нь өдөр тутмын дундаж эрчим хүчээр бус харин бөөгнөрсөн ирэх хэв маяг болон хамгийн их цэнэглэх тэсрэлтээр тодорхойлогддог.
• BESS нь оргил үеийг буферлах үед мегаватт цэнэглэлт (MCS ангилал, 1 MW+) нь дунд зэргийн сүлжээнд боломжтой болдог.
• BESS-ийн нэгдсэн болон контейнержуулсан загварууд нь суурилуулалтын зардал, ашиглалтад оруулах хугацаа, талбайн хэмжээг бууруулдаг.
• Оргил ачааллын бууралт болон эрэлтийн хариу үйлдэл нь хадгалалтыг зардлын төвөөс орлого болон тарифын хөшүүрэг болгон хувиргадаг.
• OCPP 2.0.1 болон ISO 15118 стандартын харилцан ажиллах чадвар нь флотын хэмжээнд автоматжуулсан эрчим хүчний менежментийн урьдчилсан нөхцөл юм.

Флотын цэнэглэлтийн саад тотгор: Цахилгаан сүлжээний хүчин чадал яагаад эхлээд доголддог вэ

500-700 кВт.ц батерейтай 8-р ангиллын цахилгаан ачааны машин ажилдаа эргэн орохын тулд ихэвчлэн нэг удаад 300-500 кВт.ц зарцуулдаг. Ээлжийн төгсгөлд таван ачааны машин ирэхэд депо гэнэт дөрвөөс зургаан цагийн дотор 1.5-2.5 МВт.ц цахилгаан эрчим хүч шаарддаг. Дунджаар 500 кВА-аас 1 МВА хүртэлх хүчин чадалтай талбайн трансформатор нь энэ ачааллыг даах чадваргүй бөгөөд олон зах зээл дээр шугам сүлжээний шинэчлэлт нь ихэвчлэн 12-24 сар шаардагддаг бөгөөд зургаан оронтой тоогоор зарагддаг.

Энэ бол флотын цахилгаанжуулалтын гол асуудал юм: эрчим хүчийг сүлжээнээс авах боломжтой боловч эрчим хүчийг авах боломжгүй. Тохируулсан BESS нь энэ хоёрыг салгадаг. Батерей нь сүлжээнээс хэдэн цагийн турш тогтвортой, зөвшөөрөгдсөн хурдаар (жишээлбэл, 250 кВт) цэнэглэгдэж, дараа нь ачааны машинууд ирэхэд 480 кВт, 960 кВт буюу түүнээс дээш хүчин чадлаар цэнэггүй болдог. Талбайн хамгийн их сүлжээний эрэлт тогтмол хэвээр байгаа бол цэнэглэх чадвар нь флотын хэрэгцээнээс хамааран өөрчлөгддөг.

Автопаркийн менежерүүдийн хувьд практик үр дагавар нь энгийн: BESS нь ачааны машины цэнэглэх төслүүд хойшлогддог хамгийн түгээмэл шалтгааныг буюу цахилгаан хангамжийг хүлээхийг арилгадаг. [2 МВт.ц 960 кВт BESS цэнэглэх станц](https://www.midapower.com/2mwh-960kw-bess-charging-station-megawatt-ev-charger-solar-battery-storage-system-product/) нь холболтоос түүний хэмжээний багахан хэсгийг мегаваттын түвшний гаралтаар хангаж чаддаг тул депогийн цахилгаанжуулалтыг цахилгаан хангамжийн төсөл биш харин барилгын төсөл болгодог.

Ачааны машины паркуудад зориулсан захиалгат BESS-ийн анатоми

Флотын зэрэглэлийн BESS цэнэглэх төв нь зөвхөн батерей болон цэнэглэгчээс гадна бусад зүйлийг агуулдаг. Гол дэд системүүд нь:

1. Батерейны эрчим хүч хадгалах блок— Дулааны удирдлага болон эсийн түвшний хяналттай, 100–500 кВт.ц хүчин чадалтай, тавиур хэлбэрээр байрлуулсан LFP (литийн төмрийн фосфат) эсүүд. 2.DC хурдан цэнэглэгч— 120 кВт-аас 960 кВт+ хүчин чадалтай төхөөрөмжүүд, CCS1, CCS2, эсвэл MCS холбогчийг ашигладаг бөгөөд ихэвчлэн өндөр гүйдлийн тогтвортой сеансуудад зориулж 500 А ба түүнээс дээш хүчин чадалтай шингэн хөргөлттэй кабельтай. 3.Хоёр чиглэлтэй PCS (цахилгаан хувиргах систем)— батерейны хувьд сүлжээний хувьсах гүйдлийг тогтмол гүйдэл болгон хувиргаж, зохицуулалт зөвшөөрсөн тохиолдолд V2G чадавхитай эрчим хүчний урсгалыг дэмждэг. 4.Талбайн эрчим хүчний удирдлагын систем (EMS)— төлбөр тооцоог хуваарьлаж, эрэлтийн хязгаарыг мөрдүүлж, арбитраж, оргил ачааллыг бууруулах, эрэлтийн хариу үйлдлийг зохицуулдаг. 5.Телематик болон OCPP 2.0.1 арын хэсэг— цэнэглэгчийг флотын депогийн удирдлагын програм хангамж болон операторын үүлэн платформтой холбодог.

Таксины депо, бүс нутгийн түгээлтийн төв, боомтын ус зайлуулах үйл ажиллагаа нь огт өөр ачааллын муруйтай байдаг тул тохируулсан элемент чухал юм. Боомтын оператор хөлөг онгоц ирэх хооронд богино, эрчимтэй ачаалал шаардагдаж магадгүй; түгээлтийн төв шөнийн турш тасралтгүй цэнэглэх шаардлагатай; барилгын флот нь ажлын байрны хооронд шилждэг [418 кВт.ц 240 кВт-ын зөөврийн BESS цэнэглэх станц] (https://www.midapower.com/418kwh-240kw-bess-charging-station-battery-storage-mobile-ev-charger-product/)-аас ашиг хүртэж магадгүй юм.

Системийн хэмжээг тодорхойлох: Ашиглалтын мөчлөгөөс батерейны багтаамж хүртэл

Хэмжээг тодорхойлох нь нийлүүлэгчдийн каталогоос бус, харин өгөгдлөөс эхэлдэг. Энэ үйл явц нь таван алхамтай:

1. Телеметр цуглуулах— ачааны машины бодит загваруудын маршрутын зай, миль тутамд зарцуулсан эрчим хүч, ээлжийн дуусах хугацаа болон цэнэглэгчийн тэжээлийн профайлыг бүртгэнэ. 2.Ирэх муруйг бүтээх— өдрийн цаг тутамд хэдэн ачааны машинд хүч хэрэгтэйг газрын зурагт үзүүл. Бөөгнөрөл нь тэгш ачааллын дайсан юм. 3.Илгээх цонхыг тодорхойлно уу— ачааны машин бүр зорилтот цэнэглэлтийн түвшинд хүрэх ёстой цагууд (ихэвчлэн эхний ээлжинд 80–100%). 4.Оргил чадлыг гарган авах— цэнэглэгч болон BESS-ийн чадлыг тодорхойлдог хамгийн их нэгэн зэрэг цэнэглэх чадал. 5.Шаардлагатай эрчим хүчийг тооцоолох— батерейны хүчин чадлыг нэмэгдүүлдэг өдөр тутмын эрчим хүчний гарц, дээрээс нь хүйтний улирлын доройтол болон элэгдэлд 15–20%-ийн дизайны хязгаар.

Доорх хүснэгтэд гурван нийтлэг флотын профайлын хэмжээний төлөөллийн үр дүнг харуулав.

Хэрэгтэй дүрэм: BESS нь депогийн өдөр тутмын эрчим хүчний 30-50%-ийг хангах ёстой бөгөөд үлдсэн хэсгийг сүлжээ тогтмол хурдаар тэжээдэг. Энэхүү тэнцвэр нь батерейны эргэлтийн зардлыг хамгийн бага байлгаж, эрэлтийн цэнэгийн хэмнэлтийг хамгийн их байлгахад тусалдаг.

Контейнержуулсан болон нэгдсэн архитектурууд

Флотын талбайнууд BESS-ийг хоёр үндсэн хэлбэрээр байрлуулж болох бөгөөд сонголт нь суурилуулалт болон үйл ажиллагаанд ихээхэн нөлөөлдөг.

BESS цэнэглэх овоолготой нэгдсэн төхөөрөмжүүдБатерей, цэнэглэгч болон удирдлагыг нэг хайрцагт нэгтгэх. [CCS, NACS, болон CHAdeMO-той нийцтэй 200 кВт.цаг 120 кВт BESS цэнэглэх станц] (https://www.midapower.com/ccs-nacs-chademo-200kwh-120kw-bess-charging-station-energy-storage-ev-charger-piles-product/) нь энэхүү авсаархан, залгаад ашиглах боломжтой ангиллын сайн жишээ юм. Нэгдсэн төхөөрөмжүүд нь хязгаарлагдмал зайтай, түр зуурын байршилтай, олон холбогчтой уян хатан агуулахуудад тохиромжтой бөгөөд ихэвчлэн хэдэн сарын дотор биш хэдхэн хоногийн дотор ашиглалтад ордог.

Контейнержуулсан BESS станцуудБатерейны блокийг (ихэвчлэн сав эсвэл шүүгээний массивт 500 кВт.ц-аас 2 МВт.ц хүртэл) цэнэглэгчээс салга. Энэхүү архитектур нь том агуулахуудад давамгайлдаг, учир нь энэ нь дараахь боломжийг олгодог:

• Эрчим хүч (батерейны багтаамж) болон хүчин чадлын (цэнэглэгчийн тоо) бие даасан масштаб,
• Модулиудыг засвар үйлчилгээнд хялбархан нэвтрэх, солих,
• Төвлөрсөн гал унтраах болон байгаль орчны хяналт,
• Нэг киловатт-цаг тутамд ногдох өртөг бага.

Цахилгаан сүлжээнд хязгаарлагдмал байршлуудад [500 кВт.ц контейнержуулсан BESS цэнэглэх станц](https://www.midapower.com/news/500kwh-containerized-bess-charging-station-for-grid-constrained-areas/)-ийг цахилгаан хангамжийн шинэчлэл хийгдэж байх үед байрлуулж болох бөгөөд ингэснээр цахилгаан станцуудад хэдэн сарын өмнөөс ажиллах цэнэглэх коридор бий болно.

Ухаалаг удирдлага: OCPP 2.0.1, ISO 15118 болон EMS

Тохируулсан BESS нь програм хангамж сайн зохион байгуулсан тохиолдолд л үнэ цэнийг бий болгодог. Орчин үеийн автопаркийн төвүүд зайгаа хэзээ цэнэглэх, залгууртай ачааны машинуудын хооронд эрчим хүчийг хэрхэн хуваарилах, оргил ачааллыг бууруулахын тулд хэзээ цэнэглэх гэсэн гурван шийдвэрийг тасралтгүй оновчтой болгодог EMS-ийг ажиллуулдаг.

Энэхүү автоматжуулалтыг боломжтой болгодог гурван стандарт байдаг:

• OCPP 2.0.1— цэнэглэгчээс арын төгсгөл хүртэлх протокол; түүний ухаалаг цэнэглэлт болон төхөөрөмжийн удирдлагын функцууд нь EMS нь цэнэглэгч бүрийн тэжээлийн хязгаарыг бодит цаг хугацаанд тохируулах боломжийг олгодог.
• ISO 15118— тээврийн хэрэгслээс цэнэглэгч хүртэлх протокол; Plug & Charge нь тээврийн хэрэгслийг автоматаар баталгаажуулж, тээврийн хэрэгслийн батерейны төлөв болон цэнэглэх хязгаарыг мэдээлдэг.
• IEC 61851— тээврийн хэрэгсэл болон EVSE-ийн хоорондох дохиоллыг тодорхойлдог үндсэн цэнэглэгч холбооны стандарт.

Эдгээр протоколууд нь хамтдаа депо нь ачааны машинуудыг хөдлөх цагаар нь эрэмбэлэх, талбайн түвшний эрчим хүчний хязгаарыг хэрэгжүүлэх, гараар оролцоогүйгээр нийтийн аж ахуйн эрэлтийн хариу арга хэмжээний хөтөлбөрт оролцох боломжийг олгодог. Автопаркийн операторын диспетчер нь эрчим хүчний менежертэй адил цэнэглэх хяналтын самбарыг харж, тээврийн хэрэгслийн бэлэн байдлыг тарифын эдийн засагтай уялдуулдаг.

Флотын хэмжээний үйл ажиллагааны эдийн засаг

BESS-ээр дэмжигдсэн ачааны машины цэнэглэлтийн эдийн засаг нь цар хүрээ болон ашиглалтын дагуу сайжирдаг. Зөвхөн сүлжээнд ажилладаг мегаваттын талбайтай харьцуулахад BESS тохиргоо нь ихэвчлэн дараахь зүйлийг хангадаг.

• Эрэлтийн төлбөрийн бууралтсарын оргил кВт-ын хэрэглээ тогтмол байсан тул тухайн талбайн хэрэглээний төлбөрийн 30-50%-ийн хөнгөлөлт эдлэх;
• Цэнэглэгчийн хэрэглээ өндөр, учир нь цэнэглэгч нь сүлжээний хязгаарт тохируулан ажиллахын оронд батерейгаас бүрэн хүчин чадлаар ажилладаг;
• Диспетчерийн найдвартай байдал, ачааны машинууд цагтаа хөдлөхийн тулд нэгдүгээр ээлжийн кластерын батерейг шингээдэг;
• Нэмэлт орлогоэрэлтийн хариу арга хэмжээ болон либералчилсан зах зээл дээр эрчим хүчний арбитражаас үүдэлтэй.

BESS флотын депогийн нөхөн төлбөр нь орон нутгийн тариф, урамшууллаас хамааран гурваас зургаан жилийн хооронд байдаг бөгөөд энэ нь ихэнх улс орнуудад ашиглалтын шинэчлэлийн зардлаас хамаагүй хурдан бөгөөд BESS-ийн үнээс давж, үйл ажиллагааны уян хатан байдлыг нэмдэггүй.

Дүгнэлт

Цахилгаан ачааны машины паркууд эрчим хүчээр биш, харин эрчим хүчээр ажиллахаа больдог. Тохируулсан BESS нь сүлжээний хүчин чадлыг буферлэх, эрэлтийг тэгшлэх, стандарт холболтоос мегаватт ангиллын цэнэглэлтийг идэвхжүүлэх замаар депогийн эрчим хүчний асуудлыг шийддэг. Зөв шийдэл нь паркийн бодит ажлын мөчлөгөөс эхэлж, 200 кВт.ц нэгдсэн нэгжээс 2 МВт.ц контейнержуулсан төв болгон өөрчилдөг бөгөөд тус бүр нь ачааны машин, ээлж, тухайн талбайд хэрэглэгдэх тарифын дагуу тохируулагддаг. Паркийн операторуудын хувьд шийдвэр нь цахилгаанжуулах эсэх нь биш, харин BESS-ийн дэмжлэгтэй депо хэр хурдан ашиглалтад орох вэ гэдэг нь чухал юм.

Түгээмэл асуултууд

1. 20 цахилгаан ачааны машины паркт хэр том BESS хэрэгтэй вэ?Шөнийн цэнэглэлт болон 8 цагийн цэнэглэлтийн цонхтой гэж үзвэл 20 дунд даацын ачааны машинаас бүрдсэн бүс нутгийн хүргэлтийн парк нь ихэвчлэн 400-500 кВА сүлжээний хүчин чадалтай 400-500 кВт.ц багтаамжтай хадгалах зай шаарддаг. Яг тодорхой тоо нь маршрутын эрчим хүч, ээлжийн кластер болон цэнэглэгчийн хүчин чадлаас хамаарна.

2. BESS нь мегаватт ангиллын ачааны машины цэнэглэлтийг үнэхээр дэмжиж чадах уу?Тийм ээ. 2 МВт.ц хүчин чадалтай BESS нь 960 кВт+ цэнэглэгчтэй хосолсон тул дараалсан сессүүдэд мегаваттын цэнэг өгч чадна. Учир нь батерей нь сүлжээнд холбогдсон үед цэнэглэгдэхээс хурдан цэнэг алдаж, дараа нь кластеруудын хооронд тогтвортой хурдаар цэнэглэгддэг.

3. BESS цэнэглэх цэг ашиглалтад ороход хэр хугацаа шаардагдах вэ?BESS нэгдсэн цэнэглэгч овоолгыг хэдхэн хоногийн дотор ашиглалтад оруулж болно; контейнер төвүүд нь ихэвчлэн барилгын ажил болон сүлжээний холболтыг оролцуулан дөрвөөс найман долоо хоног шаардагдана. Хоёулаа трансформаторын шинэчлэлтээс хамаагүй хурдан бөгөөд 12-24 сар шаардагдана.

4. Ачааны машинд зориулсан BESS цэнэглэгч ямар холбогч ашигладаг вэ?CCS1 (Хойд Америк), CCS2 (Европ болон Ази, Номхон далайн ихэнх хэсэг) болон MCS (мегаваттын цэнэглэх стандарт) нь хүнд даацын зонхилох сонголтууд юм; NACS болон CHAdeMO нь тодорхой тээврийн хэрэгсэл болон бүс нутгийн тохиолдлуудыг хамардаг. Холимог депо дээр олон холбогч станцууд түгээмэл байдаг.

5. BESS нь депод үйл ажиллагааны нарийн төвөгтэй байдлыг нэмэгдүүлдэг үү?Үгүй ээ, EMS зөв тохируулагдсан үед. OCPP 2.0.1 болон ISO 15118 нь автомат хуваарь гаргах, эрчим хүчний хязгаарлалт хийх, тайлагнах боломжийг олгодог тул BESS нь хоёрдогч хэрэгсэл биш харин төхөөрөмж шиг ажилладаг.

6. BESS флотын депогийн ердийн төлбөрийг төлөх хугацаа хэд вэ?Гурваас зургаан жил хүртэлх хугацаа нь эрэлтийн төлбөрийн хэмнэлт, сүлжээг шинэчлэх зардал буурсан, цэнэглэгч ашиглалт өндөр, орон нутгийн урамшуулал зэргээс шалтгаалан ердийн хугацаа юм. Эрэлтийн торгуулийн тарифтай газрууд хамгийн хурдан хугацаанд төлбөрөө төлдөг.

7. Ижил BESS нь ирээдүйн флотын өсөлтийг дэмжиж чадах уу?Тийм ээ, хэрэв архитектур нь модульчлагдсан бол. Контейнержуулсан болон шүүгээнд суурилсан системүүд нь батерейны блок болон цэнэглэгчийг аажмаар нэмэх боломжийг олгодог тул гол суурилуулалтыг солихгүйгээр уг талбай нь парктай хамт өргөждөг.