Neljän energian varastointimenetelmän vertaileva analyysi: sarja, keskitetty, hajautettu ja modulaarinen

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