Energian varastointijärjestelmät jaetaan neljään päätyyppiin arkkitehtuurinsa ja sovellusskenaarioidensa mukaan: jono-, keskitetty-, hajautettu- ja
modulaarinen. Jokaisella energian varastointimenetelmällä on omat ominaisuutensa ja sovellettavat skenaariot.
1. Merkkijonojen energian varastointi
Ominaisuudet:
Jokainen aurinkopaneeli tai pieni akkupaketti on kytketty omaan invertteriinsä (mikroinvertterii), ja sitten nämä invertterit kytketään verkkoon rinnan.
Sopii pieniin kotitalouksien tai kaupallisiin aurinkosähköjärjestelmiin suuren joustavuuden ja helpon laajennettavuuden ansiosta.
Esimerkki:
Pieni litium-akkuenergian varastointilaite, jota käytetään kodin katolla sijaitsevassa aurinkoenergian tuotantojärjestelmässä.
Parametrit:
Tehoalue: yleensä muutamasta kilowatista (kW) kymmeniin kilowatteihin.
Energiatiheys: suhteellisen alhainen, koska jokainen invertteri vaatii tietyn määrän tilaa.
Hyötysuhde: korkea hyötysuhde tasavirtapuolen pienemmän tehohäviön ansiosta.
Skaalautuvuus: helppo lisätä uusia komponentteja tai akkuja, sopii vaiheittaiseen rakentamiseen.
2. Keskitetty energian varastointi
Ominaisuudet:
Käytä suurta keskusinvertteriä koko järjestelmän tehonmuunnoksen hallintaan.
Sopii paremmin suuriin voimalaitossovelluksiin, kuten tuulipuistoihin tai suuriin maalla sijaitseviin aurinkosähkövoimaloihin.
Esimerkki:
Megawattiluokan (MW) energian varastointijärjestelmä, joka on varustettu suurilla tuulivoimaloilla.
Parametrit:
Tehoalue: sadoista kilowateista (kW) useisiin megawatteihin (MW) tai jopa korkeampaan.
Energiatiheys: Suuri energiatiheys johtuen suurten laitteiden käytöstä.
Hyötysuhde: Suurten virtojen käsittelyssä voi olla suurempia häviöitä.
Kustannustehokkuus: Alhaisemmat yksikkökustannukset suurissa projekteissa.
3. Hajautettu energian varastointi
Ominaisuudet:
Hajauttaa useita pienempiä energian varastointiyksiköitä eri paikkoihin, joista jokainen toimii itsenäisesti, mutta joita voidaan verkottaa ja koordinoida.
Se edistää paikallisen sähköverkon vakautta, sähkönlaadun parantamista ja siirtohäviöiden vähentämistä.
Esimerkki:
Kaupunkiyhteisöjen mikroverkot, jotka koostuvat pienistä energian varastointiyksiköistä useissa asuin- ja liikerakennuksissa.
Parametrit:
Tehoalue: kymmenistä kilowateista (kW) satoihin kilowatteihin.
Energiatiheys: riippuu käytetystä energian varastointitekniikasta, kuten litiumioniakuista tai muista uusista akuista.
Joustavuus: pystyy reagoimaan nopeasti paikallisiin kysynnän muutoksiin ja parantamaan verkon vikasietoisuutta.
Luotettavuus: Vaikka yksi solmu vikaantuisi, muut solmut voivat jatkaa toimintaansa.
4. Modulaarinen energian varastointi
Ominaisuudet:
Se koostuu useista standardoiduista energian varastointimoduuleista, joita voidaan joustavasti yhdistää eri kapasiteetteiksi ja kokoonpanoiksi tarpeen mukaan.
Tukee plug-and-play-ominaisuutta, helppo asentaa, ylläpitää ja päivittää.
Esimerkki:
Konttipohjaiset energian varastointiratkaisut, joita käytetään teollisuuspuistoissa tai datakeskuksissa.
Parametrit:
Tehoalue: kymmenistä kilowateista (kW) yli useisiin megawatteihin (MW).
Standardoitu suunnittelu: moduulien välinen hyvä vaihdettavuus ja yhteensopivuus.
Helppo laajentaa: energian varastointikapasiteettia voidaan helposti laajentaa lisäämällä moduuleja.
Helppo huolto: jos moduuli vikaantuu, se voidaan vaihtaa suoraan ilman, että koko järjestelmää tarvitsee sammuttaa korjausta varten.
Tekniset ominaisuudet
Mitat | Merkkijonojen energian varastointi | Keskitetty energian varastointi | Hajautettu energian varastointi | Modulaarinen energian varastointi |
Sovellettavat skenaariot | Pieni koti- tai yrityskäyttöön tarkoitettu aurinkojärjestelmä | Suuret suurvoimalaitokset (kuten tuulipuistot, aurinkosähkövoimalaitokset) | Kaupunkiyhteisöjen mikroverkot, paikallinen energian optimointi | Teollisuuspuistot, datakeskukset ja muut joustavaa kokoonpanoa vaativat paikat |
Tehoalue | Muutamasta kilowatista (kW) kymmeniin kilowatteihin | Sadoista kilowateista (kW) useisiin megawatteihin (MW) ja jopa korkeampiin | Kymmenistä kilowatteihin satoihin kilowatteihin | Sitä voidaan laajentaa kymmenistä kilowateista useisiin megawatteihin tai enemmän |
Energiatiheys | Alempi, koska jokainen invertteri vaatii tietyn määrän tilaa | Korkea, suuria laitteita käytettäessä | Riippuu käytetystä energian varastointitekniikasta | Standardoitu suunnittelu, kohtalainen energiatiheys |
Tehokkuus | Korkea, mikä vähentää tasavirtapuolen tehohäviötä | Voi olla suurempia häviöitä käsiteltäessä suuria virtoja | Reagoi nopeasti paikallisiin kysynnän muutoksiin ja paranna verkon joustavuutta | Yksittäisen moduulin hyötysuhde on suhteellisen korkea, ja järjestelmän kokonaishyötysuhde riippuu integroinnista |
Skaalautuvuus | Helppo lisätä uusia komponentteja tai akkuja, sopii vaiheittaiseen rakentamiseen | Laajennus on suhteellisen monimutkaista, ja keskusinvertterin kapasiteettirajoitus on otettava huomioon. | Joustava, pystyy työskentelemään itsenäisesti tai yhteistyössä | Erittäin helppo laajentaa, lisää vain moduuleja |
Maksaa | Alkuinvestointi on korkea, mutta pitkän aikavälin käyttökustannukset ovat alhaiset | Alhainen yksikkökustannus, sopii laaja-alaisiin projekteihin | Kustannusrakenteen hajauttaminen jakelun laajuuden ja syvyyden mukaan | Moduulien kustannukset laskevat mittakaavaetujen myötä, ja alkuvaiheen käyttöönotto on joustavaa |
Huolto | Helppo huolto, yksittäinen vika ei vaikuta koko järjestelmään | Keskitetty hallinta yksinkertaistaa joitakin ylläpitotöitä, mutta keskeiset komponentit ovat tärkeitä | Laaja jakelu lisää paikan päällä tehtävän kunnossapidon työmäärää | Modulaarinen rakenne helpottaa vaihtoa ja korjausta, mikä vähentää seisokkiaikaa |
Luotettavuus | Korkea, vaikka yksi komponentti vikaantuisi, muut voivat silti toimia normaalisti | Riippuu keskusinvertterin vakaudesta | Parannettu paikallisten järjestelmien vakautta ja itsenäisyyttä | Moduulien välinen korkea ja redundantti rakenne parantaa järjestelmän luotettavuutta |
Julkaisun aika: 18.12.2024