Как использование солнечной энергии в сочетании с системами хранения энергии может повысить устойчивость энергоснабжения коммерческих объектов?

Для коммерческих и промышленных предприятий устойчивость энергоснабжения тесно связана с непрерывностью производственных процессов. Даже кратковременное отключение электроэнергии может остановить производственное оборудование, нарушить работу холодильных установок, повлиять на системы обработки данных или потребовать перезапуска критически важных процессов. В то же время высокий спрос на электроэнергию в пиковые периоды может увеличить эксплуатационные расходы, даже если сама энергосеть остается стабильной.

Выработка солнечной энергии может снизить зависимость объекта от сети в дневное время, но выработка электроэнергии с помощью фотоэлектрических систем не всегда совпадает со временем потребления электроэнергии. Системы хранения энергии на основе аккумуляторов позволяют преодолеть этот разрыв. Энергию можно накапливать, когда доступна солнечная энергия, и использовать, когда это необходимо объекту, что позволяет хорошо спроектированной системе «солнечная энергия + хранилище» обеспечивать резервное электроснабжение, сглаживание пиковых нагрузок и более широкое использование возобновляемых источников энергии на месте.

Компания Grunsolar Technology Co., Ltd. специализируется на экологически чистых энергетических технологиях, включая фотоэлектрические системы и системы хранения энергии. Обладая более чем 15-летним опытом работы своих подразделений и более чем 120 национальными патентами, компания разрабатывает продукты для хранения энергии, отвечающие различным коммерческим и промышленным потребностям.

Коммерческие системы хранения энергии для различных требований объекта.

Коммерческая система хранения энергии должна соответствовать профилю нагрузки объекта, доступной мощности солнечной энергии, требованиям к резервному питанию и условиям установки. Ассортимент систем хранения энергии для коммерческих и промышленных объектов включает в себя как системы с фиксированной мощностью и жидкостным охлаждением, так и модульные высоковольтные аккумуляторные конфигурации.

Серия 125K предлагает три варианта энергоснабжения, сохраняя при этом номинальную выходную мощность 125 кВт. В ней используется литий-железо-фосфатная (LiFePO4) батарея с диапазоном рабочего напряжения 160–1000 В и степенью защиты корпуса IP55. Система поддерживает трехфазное питание и имеет сертификаты UN38.3, IEC 62619, CE, CEI 021, VDE-AR-N 4105 и IEC 62109.

Для объектов, требующих прямой интеграции с солнечной энергией, модель GR125H2-PV-STS сочетает в себе выходную мощность 125 кВт с накопителем энергии на основе литий-железо-фосфатного аккумулятора емкостью 261,24 кВт·ч, двумя трекерами MPPT и возможностью переключения между сетевым и автономным режимами работы. Жидкостное охлаждение, система пожаротушения на основе аэрозоля и ресурс в 8000 циклов делают ее подходящей для требовательных коммерческих и промышленных применений.

В серии GRXH используется модульный подход. Доступны шесть конфигураций с емкостью от 20,48 кВт·ч до 71,68 кВт·ч, а параллельное подключение к стойкам позволяет достичь общей емкости в 280 кВт·ч. Последовательно можно соединить до семи блоков PACK, а параллельно — до четырех стоек. Это обеспечивает большую гибкость для предприятий по мере увеличения их потребностей в хранении данных с течением времени.

Как использование солнечной энергии в сочетании с системами хранения энергии повышает устойчивость энергоснабжения?

1. Обеспечивает контролируемый резервный источник питания.

Для предприятий с нагрузками, которые не могут выдержать отключение электроэнергии, полная зависимость от сети создает явный операционный риск. К таким нагрузкам могут относиться холодильное оборудование, системы безопасности, коммуникационное оборудование, системы управления производством, медицинское оборудование или другие критически важные электрические системы.

Аккумуляторные батареи могут обеспечить альтернативный источник питания в случае отключения электросети. Однако эффективность резервного питания зависит не только от емкости батареи. Необходимо учитывать в рамках одной системы панель управления критической нагрузкой, номинальную мощность инвертора, передающее оборудование и требуемую продолжительность резервного питания.

A коммерческая система хранения энергии на основе аккумуляторных батарей Поэтому конфигурацию следует выбирать с учетом фактических приоритетов нагрузки объекта. Во время отключения электроэнергии не все цепи должны оставаться под напряжением. Разделение критически важных и некритических нагрузок может снизить необходимую емкость батарей, сохраняя при этом работоспособность основного оборудования.

Например, в GR125H2-PV-STS используется переключение между сетевым и автономным режимами работы, при этом время преобразования заряда/разряда на стороне PCS составляет менее 100 мс. Такая архитектура может быть полезна в тех случаях, когда переход между питанием от сети и накопленной энергией необходимо тщательно контролировать.

2. Это снижает воздействие пиковых нагрузок.

Потребность в электроэнергии на коммерческих и промышленных объектах может значительно меняться в течение дня. Производственное оборудование, системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, насосы, компрессоры и другие мощные нагрузки могут создавать кратковременные периоды особенно высокого спроса.

Функция сглаживания пиковых нагрузок использует накопленную энергию для уменьшения количества электроэнергии, потребляемой из сети в эти периоды. Когда спрос на электроэнергию возрастает, батарея может обеспечить часть необходимой мощности, вместо того чтобы полагаться на всю возросшую потребность в электроэнергии, потребляемой из сети.

Результат зависит от того, насколько хорошо номинальная мощность батареи соответствует профилю нагрузки объекта. Большая батарея не обязательно обеспечит достаточно энергии для кратковременного пика спроса. Если выходная мощность инвертора слишком низкая, система может испытывать трудности с покрытием высокой нагрузки, даже при наличии значительного запаса энергии. С другой стороны, избыточная емкость батареи может увеличить стоимость проекта без сопоставимой эксплуатационной выгоды.

Благодаря этому выходная мощность серии 125K в 125 кВт является важным фактором для коммерческого применения. Три доступные конфигурации энергоемкости — 209,0 кВт·ч, 261,25 кВт·ч и 418,0 кВт·ч — также позволяют более точно подобрать продолжительность хранения в соответствии с различными режимами работы.

3. Это позволяет более эффективно использовать солнечную энергию.

Выработка солнечной энергии и потребление электроэнергии не всегда совпадают. Коммерческое здание может производить значительное количество солнечной энергии около полудня, в то время как пик потребления электроэнергии приходится на вторую половину дня или вечер.

Без накопителей энергии ценность избыточной выработки фотоэлектрической энергии в значительной степени зависит от собственного потребления объекта и условий экспорта электроэнергии в сеть. Аккумулятор может хранить эту избыточную энергию и предоставлять ее позже.

A Солнечная энергосистема с накопителем энергии для коммерческого использования создает более гибкие взаимоотношения между производством и потреблением:

Выработка солнечной энергии → потребление электроэнергии на месте → зарядка аккумуляторов → накопленная энергия → последующая поддержка потребления.

Аккумулятор не обязательно должен заряжаться до максимальной емкости всякий раз, когда доступна солнечная энергия. Стратегия эксплуатации должна учитывать выработку солнечной энергии, спрос на электроэнергию, тарифы на электроэнергию, уровень заряда аккумулятора и потребности в резервном питании. Для некоторых предприятий поддержание достаточного запаса энергии на случай отключения электроэнергии может быть важнее, чем максимальное ежедневное использование аккумулятора.

Какова роль управления энергопотреблением?

Принцип работы системы хранения энергии не определяется только аппаратной частью батареи. Система управления энергией контролирует время зарядки и разрядки батареи, а также объем энергии, доступный для резервного питания.

В серии GRXH используется система управления батареями типа «ведущий-ведомый» с алгоритмами на основе искусственного интеллекта для балансировки ячеек, оптимизации в реальном времени и обновлений по беспроводной сети. Ее облачная платформа управления энергопотреблением поддерживает связь с несколькими инверторами и удаленный мониторинг.

В промышленных и коммерческих установках эти функции могут помочь скоординировать работу накопителя энергии с существующей электрической системой. Например, батарея может участвовать в сглаживании пиковых нагрузок во время нормальной работы, сохраняя при этом часть своей емкости для резервного питания. Фактическая стратегия управления должна основываться на характеристиках нагрузки объекта и требованиях проекта, а не на фиксированном графике работы.

Почему жидкостное охлаждение важно в крупных промышленных и коммерческих системах хранения энергии?

По мере увеличения емкости и потребляемой мощности батарей, управление температурным режимом становится важной частью проектирования системы. Коммерческие шкафы для хранения энергии могут работать в режиме многократных или длительных циклов зарядки и разрядки, поэтому контроль рабочей температуры имеет значение как для производительности системы, так и для управления батареями.

Серия 125K использует жидкостное охлаждение и предлагает три варианта энергопотребления с фиксированной выходной мощностью 125 кВт. Корпус со степенью защиты IP55 предназначен для коммерческого и промышленного применения. Модель GR125H2-PV-STS также использует жидкостное охлаждение и включает в себя аэрозольную систему пожаротушения.

При планировании площадки необходимо учитывать вентиляцию, зазоры для установки, температуру окружающей среды, пожарную безопасность, электрозащиту и доступ для технического обслуживания. Эти факторы следует учитывать наряду с самой системой хранения на этапе проектирования.

Как следует рассчитать мощность коммерческой системы солнечной энергии с накопителем энергии?

Расчет мощности системы следует начинать с фактических данных об энергопотреблении объекта, а не с каталога аккумуляторных батарей.

Необходимо учитывать несколько факторов:

1. Профиль нагрузки: Определите нормальные, пиковые и критические нагрузки в течение всего рабочего дня.
2. Требование к резервной копии: Определите, какие нагрузки должны оставаться под напряжением во время отключения электроэнергии и как долго.
3. Солнечная энергетика: Сравните выработку электроэнергии фотоэлектрическими системами с дневным потреблением и выявите периоды избыточной выработки.
4. Питание от батареи: Проверьте, способен ли инвертор обеспечить достаточную мгновенную мощность для целевых нагрузок.
5. Емкость аккумулятора: Сопоставьте доступную энергию с ожидаемой продолжительностью сглаживания пиковых нагрузок или работы в резервном режиме.
6. Операционная стратегия: Определите приоритеты между собственным потреблением, сглаживанием пиковых нагрузок, управлением тарифами и резервом на случай чрезвычайных ситуаций.
7. Условия установки: Учитывайте температуру, влажность, воздействие коррозии, доступную площадь и требования к электропроводке.

Для объектов, где ожидается рост спроса на электроэнергию, модульные системы хранения могут обеспечить практическое преимущество. Серия GRXH поддерживает расширение за счет параллельного подключения к стойкам, что позволяет достичь общей емкости в 280 кВт·ч. Это дает объекту возможность увеличивать емкость хранения по мере изменения его энергетических потребностей без обязательной замены всей системы.

Где коммерческие системы хранения энергии могут принести наибольшую выгоду?

Различные коммерческие объекты имеют разные потребности в энергии и приоритеты в обеспечении устойчивости.

Производственные предприятия могут использовать системы хранения энергии для снижения пиковых нагрузок, сохраняя при этом резервные мощности для систем управления и отдельных производственных нагрузок. Торговые центры могут использовать батареи в периоды высокого спроса и обеспечивать резервное питание важных инженерных систем зданий. Больницы, как правило, уделяют больше внимания непрерывности критически важных нагрузок, что делает архитектуру резервного питания и эффективность передачи энергии особенно важными.

На коммерческих объектах со значительным количеством солнечных батарей на крышах также можно использовать накопители энергии для переноса избыточной дневной выработки на более позднее время. Еще одним потенциальным применением являются зарядные станции для электромобилей, поскольку несколько мощных зарядных устройств, работающих одновременно, могут создавать кратковременные периоды повышенного спроса.

Систему следует оценивать с учетом фактического режима работы объекта, а не только емкости аккумулятора. Например, система мощностью 125 кВт может подойти для одного объекта, но оказаться недостаточной или избыточной для другого в зависимости от пиковой нагрузки, необходимого резервного питания и времени работы.

Почему стоит выбрать Grunsolar для систем хранения энергии в коммерческом и промышленном секторах?

Компания Grunsolar Technology Co., Ltd. была образована в результате интеграции Grun Holding Group и связанных с ней предприятий, объединив более чем 15-летний опыт в области экологически чистых энергетических зданий, технологий фотоэлектрических систем и систем хранения энергии. В ее портфель решений для хранения энергии входят интегрированные шкафы с жидкостным охлаждением и модульные высоковольтные системы для коммерческого и промышленного применения.

Компания имеет штаб-квартиру в Хэфэе, Китай, и обладает опытом реализации проектов более чем в 30 странах. Местные группы поддержки в Европе, Северной Америке и Юго-Восточной Азии работают совместно с локализованным производством и глобальными цепочками поставок для обслуживания различных рынков.

При реализации энергетического проекта для коммерческих и промышленных предприятий, наряду с техническими требованиями объекта, следует учитывать конфигурацию продукции, масштабируемость системы и наличие местной поддержки.

Заключение

Использование солнечной энергии в сочетании с системами хранения повышает устойчивость энергоснабжения коммерческих предприятий, предоставляя им больший контроль над тем, когда производится, хранится и потребляется электроэнергия. Солнечная генерация может снизить дневную нагрузку на сеть, а батареи могут перенаправлять энергию в периоды повышенного спроса и обеспечивать резервное электроснабжение для критически важных нагрузок в случае отключения сети.

Право коммерческая система хранения энергии Дело не только в наибольшей емкости батареи. Мощность, полезная энергия, характеристики передачи, терморегулирование, стратегия управления, условия установки и возможности расширения в будущем — все это влияет на эффективность работы системы на практике.

Для объектов, которым необходима как интеграция возобновляемых источников энергии, так и непрерывность эксплуатации, правильно подобранный по размеру модульный блок питания коммерческая система хранения энергии на основе аккумуляторных батарей может обеспечить более гибкую энергетическую архитектуру. Когда солнечная генерация, хранение энергии в батареях и управление энергией проектируются как единая система, Солнечная энергосистема с накопителем энергии для коммерческого использования может поддерживать повседневное управление энергопотреблением, предоставляя при этом предприятию больше возможностей во время перебоев в электроснабжении.

Компания Grunsolar продолжает разрабатывать фотоэлектрические технологии и системы хранения энергии в рамках своего портфеля экологически чистой энергетики, стремясь оказывать поддержку клиентам на различных рынках посредством надежных продуктов и локализованных сервисных возможностей.

Часто задаваемые вопросы