Solusi terpusat tradisional seperti 1500V telah menggantikan 1000V sebagai tren pengembangan. Dengan pengembangan pembangkit listrik fotovoltaik terpusat dan penyimpanan energi menuju kapasitas yang lebih besar, tegangan tinggi DC telah menjadi solusi teknis terkemuka untuk mengurangi biaya dan meningkatkan efisiensi. Sistem penyimpanan energi dengan tegangan sisi DC 1500V secara bertahap menjadi tren. Solusi sistem penyimpanan energi 1500V memiliki tegangan sisi DC 1000V-1500V. Mengambil solusi catu daya Matahari, misalnya, kepadatan energi dan kepadatan daya sistem baterai meningkat lebih dari 35% dibandingkan dengan solusi tradisional. Untuk pembangkit listrik dengan kapasitas yang sama, ada lebih sedikit perangkat, dan biaya perangkat seperti sistem baterai, PCS, BMS, dan kabel berkurang secara signifikan. Biaya investasi infrastruktur dan lahan juga berkurang secara bersamaan, dan diperkirakan biaya investasi awal dapat dikurangi lebih dari 10%. Namun, secara bersamaan, tegangan sistem penyimpanan energi 1500V telah meningkat, yang telah meningkatkan jumlah baterai secara seri, sehingga lebih menantang untuk mengontrol konsistensi. Persyaratan seperti pencegahan dan perlindungan terhadap risiko lengkung listrik DC dan desain isolasi listrik juga menjadi lebih ketat.
Solusi terdistribusi adalah yang paling efisien, dan pangsa pasarnya diperkirakan meningkat pesat. Dibandingkan dengan solusi teknis terpusat, sisi DC dari kluster baterai dihubungkan secara paralel melalui inverter string terdistribusi, yang diubah ke sisi AC secara paralel. Hal ini menghindari masalah arus loop paralel, kehilangan kapasitas, dan risiko busur listrik DC jika sisi DC dihubungkan secara paralel dan meningkatkan keselamatan operasional. Pada saat yang sama, akurasi kontrol berubah dari beberapa kluster baterai menjadi satu kluster baterai, yang lebih efisien.
The Solusi string cerdas menggunakan strategi kontrol satu kluster, satu manajemen, satu paket, dan satu pengoptimalan, yang pertama kali diperkenalkan Huawei. Fitur solusi string cerdas adalah sebagai berikut:
- Merangkai: Pengoptimal energi digunakan untuk mencapai manajemen tingkat modul sel, pengontrol klaster sel digunakan untuk mencapai penyeimbangan antar klaster, dan AC terdistribusi mengurangi perbedaan suhu antar klaster.
- Cerdas: Teknologi TIK canggih seperti AI dan cloud BMS diterapkan pada skenario deteksi korsleting internal, AI digunakan untuk memprediksi status baterai, dan strategi kontrol suhu cerdas hubungan multi-model digunakan untuk memastikan status pengisian dan pengosongan yang optimal.
- Modularisasi: Sistem baterai dimodularisasi, dan modul yang rusak dapat diputus satu per satu tanpa memengaruhi operasi rutin modul lain dalam kluster. PCS dimodularisasi sehingga ketika satu PCS rusak, yang lain dapat terus bekerja, dan ketika beberapa PCS rusak, sistem masih dapat beroperasi.
The Solusi kaskade tegangan tinggi menghindari koneksi paralel dan meningkatkan efisiensi sistem. Solusi kaskade tegangan tinggi mengadopsi topologi SVG untuk langsung mencapai tegangan tinggi AC 6kV/10kV/35kV melalui beberapa sel yang terhubung secara seri, sehingga menghilangkan kebutuhan akan transformator. Keunggulannya adalah sebagai berikut:
- Keselamatan: Tidak ada koneksi paralel sel dalam sistem. Jika beberapa sel rusak, ruang lingkup penggantiannya sempit, dampaknya kecil, dan biaya perawatannya rendah.
- Konsistensi: Tidak adanya struktur paralel menghindari masalah sirkulasi baterai. Kontrol keseimbangan internal antara sel dalam kluster baterai dicapai melalui BMS, yang dapat memaksimalkan pemanfaatan kapasitas sel. Lebih sedikit sel dapat dipasang dengan jumlah daya yang terhubung ke jaringan yang sama di sisi AC, sehingga mengurangi investasi awal.
- Efisiensi tinggi: Karena sistem tidak beroperasi dengan sel/kluster baterai secara paralel, tidak ada efek short board. Masa pakai sistem kira-kira sama dengan masa pakai sel tunggal, yang memaksimalkan penghematan pengoperasian perangkat penyimpanan energi. Sistem tidak memerlukan transformator step-up, dan efisiensi siklus sistem di lokasi dapat mencapai 90%.
The solusi terdistribusi meningkatkan keamanan melalui isolasi DC. Selain solusi terpusat tradisional, konverter DC/DC ditambahkan di outlet kluster baterai untuk mengisolasi kluster baterai. Setelah pengumpulan, konverter DC/DC dihubungkan ke sisi DC dari PCS terpusat, dan 2 hingga 4 PCS dihubungkan secara paralel ke transformator lokal. Setelah didorong oleh transformator, daya dihubungkan ke jaringan. Menambahkan isolasi DC/DC dalam sistem menghindari lengkung DC, arus sirkulasi, dan kehilangan kapasitas yang seharusnya terjadi saat DC dihubungkan secara paralel, sehingga meningkatkan keamanan sistem dan efisiensi secara signifikan. Namun, karena sistem perlu melalui dua tahap inversi, pembalikan ini memengaruhi efisiensi sistem.
Daftar Isi
Sistem Penyimpanan Energi: Memastikan Keamanan dan Meningkatkan Efisiensi
- Klasifikasi Sistem Penyimpanan Energi: Terpusat, Terdistribusi, Rangkaian Cerdas, Kaskade Tegangan Tinggi, Terdistribusi-Terpusat
- Rute Teknis Penyimpanan Energi Fokus pada keselamatan, biaya, dan efisiensi
Rute teknologi integrasi penyimpanan energi: Solusi topologi secara bertahap berulang
- Solusi terpusat: 1500V menggantikan 1000V sebagai tren
- Solusi terdistribusi: Solusi matang dan efisiensi tinggi
- Solusi string cerdas: Satu paket, satu pengoptimalan, satu kluster, satu manajemen
- Solusi kaskade tegangan tinggi: Solusi efisien tanpa struktur paralel
- Solusi terdistribusi: isolasi DC + inverter terpusat
- Ringkasan: Perbandingan rute teknologi
Sistem Penyimpanan Energi: Memastikan Keamanan dan Meningkatkan Efisiensi
Sistem penyimpanan energi elektrokimia terdiri dari dua bagian utama: sisi DC dan sisi AC. Sisi DC adalah kompartemen baterai, yang meliputi peralatan seperti baterai, kontrol suhu, proteksi kebakaran, kotak penggabung, dan wadah. Sisi AC adalah kompartemen listrik, yang meliputi konverter penyimpanan energi, transformator, dan wadah. Baterai pada sisi DC menghasilkan arus searah (DC). Untuk berinteraksi dengan jaringan listrik, arus searah harus diubah menjadi arus bolak-balik (AC) melalui konverter.
Klasifikasi sistem penyimpanan energi: terpusat, terdistribusi, string cerdas, bertingkat tegangan tinggi, terdesentralisasi
Sistem penyimpanan energi besar dapat dibagi ke dalam kategori berikut berdasarkan struktur kelistrikannya:
Terpusat: sistem penyimpanan energi terpusat yang terhubung ke jaringan dengan tegangan rendah dan peningkatan daya tinggi, di mana beberapa kelompok baterai dihubungkan secara paralel dan kemudian dihubungkan ke PCS. PCS mengejar daya tinggi dan efisiensi tinggi, dan solusi 1500V saat ini sedang dipromosikan.
Mendistribusikan: Sistem penyimpanan energi yang terhubung ke jaringan dengan dorongan terdistribusi, tegangan rendah dan daya rendah, setiap gugus baterai terhubung ke unit PCS, dan PCS menggunakan pengaturan terdistribusi berdaya rendah.
Tali cerdas: Berdasarkan arsitektur sistem penyimpanan energi terdistribusi, ia mengadopsi teknologi inovatif seperti pengoptimalan energi tingkat modul baterai, kontrol energi kluster tunggal baterai, manajemen cerdas digital, dan desain yang sepenuhnya termodulasi untuk mencapai penerapan sistem penyimpanan energi yang lebih efisien.
Sistem penyimpanan energi berdaya tinggi bertingkat tegangan tinggi: Baterai ini terhubung dengan inverter dalam satu kluster, tanpa transformator, dan terhubung langsung ke jaringan listrik pada level tegangan 6/10/35kV atau lebih tinggi. Kapasitas satu unit dapat mencapai 5MW/10MWh.
Didistribusikan: Sisi DC dihubungkan secara paralel dengan beberapa cabang. Konverter DC/DC ditambahkan pada outlet kluster baterai untuk mengisolasi kluster baterai. Konverter DC/DC dihubungkan ke sisi DC PCS yang terpusat setelah pengumpulan.
Proses berulang dari teknologi penyimpanan energi berpusat pada keselamatan, biaya dan efisiensi.
Keamanan, biaya, dan efisiensi merupakan isu utama yang perlu ditangani dalam pengembangan penyimpanan energi. Inti dari iterasi teknologi penyimpanan energi juga untuk meningkatkan keamanan, mengurangi biaya, dan meningkatkan efisiensi.
(1) Keamanan
Keamanan pembangkit listrik penyimpanan energi merupakan perhatian terbesar industri. Potensi bahaya keselamatan pembangkit listrik penyimpanan energi elektrokimia meliputi kebakaran listrik, kebakaran baterai, ledakan hidrogen jika terjadi kebakaran, dan kelainan sistem. Penyebab masalah keselamatan pada pembangkit listrik penyimpanan energi biasanya dapat ditelusuri kembali ke thermal runaway pada baterai. Pemicu thermal runaway meliputi penyalahgunaan mekanis, penyalahgunaan listrik, dan penyalahgunaan termal. Untuk mencegah masalah keselamatan, kondisi baterai perlu dipantau secara ketat untuk menghindari pemicu thermal runaway.
(2) Efisiensi tinggi
Konsistensi sel baterai merupakan faktor kunci yang mempengaruhi efisiensi sistem. Konsistensi sel baterai bergantung pada kualitas sel baterai., solusi teknologi penyimpanan energi, dan lingkungan pengoperasian sel baterai. Seiring bertambahnya jumlah siklus sel baterai, perbedaan antarsel baterai secara bertahap menjadi jelas. Bila digabungkan dengan perbedaan lingkungan pengoperasian aktual selama pengoperasian, perbedaan antarsel baterai akan semakin parah, yang menyoroti masalah konsistensi, yang menimbulkan tantangan bagi manajemen BMS, dan bahkan menimbulkan risiko keselamatan.
- Ketidakcocokan modul baterai dalam seri: Kapasitas sel yang tersedia dalam rangkaian hanya dapat mencapai kapasitas modul baterai yang paling lemah, sehingga mustahil untuk memanfaatkan kapasitas baterai lain sepenuhnya.
- Ketidakcocokan klaster baterai secara paralel: Kapasitas yang tersedia pada kluster baterai secara paralel hanya dapat mencapai kapasitas kluster baterai yang paling lemah, sehingga mustahil untuk memanfaatkan kapasitas baterai lainnya sepenuhnya.
- Perbedaan resistansi internal baterai menyebabkan sirkulasi: Sirkulasi baterai menyebabkan suhu sel baterai meningkat, yang mempercepat penuaan, meningkatkan pembuangan panas sistem, dan mengurangi efisiensi sistem.
Dalam rencana desain dan operasi pembangkit listrik penyimpanan energi, konsistensi baterai harus ditingkatkan semaksimal mungkin untuk meningkatkan efisiensi sistem.
(3) Biaya rendah
Biaya sistem penyimpanan energi berbiaya rendah terkait dengan investasi awal dan siklus hidup. Penuaan dan degradasi material baterai, metode pengisian dan pengosongan daya, suhu pengoperasian baterai, dan konsistensi sel-sel individual semuanya akan memengaruhi siklus hidup baterai. Jika perbedaan suhu antara baterai dalam wadah lebih besar dari 10 derajat, hal itu akan menyebabkan pengurangan siklus hidup baterai lebih dari 15%. Perbedaan kenaikan suhu antara modul juga akan menyebabkan pengurangan siklus hidup sistem secara keseluruhan. Sistem penyimpanan energi harus meningkatkan siklus hidup sistem dengan mengoptimalkan metode pengisian dan pengosongan daya, mengurangi perbedaan suhu antara sistem, dan meningkatkan konsistensi baterai.
Rute teknologi integrasi penyimpanan energi
Solusi terpusat: 1500V menggantikan 1000V sebagai tren
Dengan pengembangan pembangkit listrik fotovoltaik terpusat dan penyimpanan energi menuju kapasitas yang lebih besar, tegangan tinggi DC telah menjadi solusi teknis utama untuk mengurangi biaya dan meningkatkan efisiensi. Sistem penyimpanan energi dengan tegangan sisi DC yang ditingkatkan menjadi 1500V secara bertahap menjadi tren. Dibandingkan dengan sistem 1000V tradisional, sistem 1500V meningkatkan tegangan tahan komponen seperti kabel, modul perangkat keras BMS, dan PCS dari tidak lebih dari 1000V menjadi tidak lebih dari 1500V. Solusi teknis 1500V untuk sistem penyimpanan energi berasal dari sistem PV. Menurut statistik CPIA, pangsa pasar sistem PV domestik dengan peringkat tegangan DC 1500V pada tahun 2021 adalah sekitar 49.4%, dan diharapkan akan meningkat secara bertahap hingga hampir 80% di masa mendatang. Sistem penyimpanan energi 1500V akan membantu meningkatkan kompatibilitas dengan sistem PV.
Melihat kembali perkembangan sistem fotovoltaik, peningkatan tegangan sisi DC menjadi 1500V dapat mengurangi rugi-rugi saluran pada sisi AC dan DC serta rugi-rugi pada belitan sisi tegangan rendah transformator dengan menggunakan level tegangan input dan output yang lebih tinggi. Hal ini meningkatkan efisiensi sistem pembangkit listrik, meningkatkan kepadatan daya peralatan (inverter, transformator), mengurangi ukuran, dan mengurangi beban kerja dalam hal transportasi dan pemeliharaan, yang bermanfaat untuk mengurangi biaya sistem. Ambil contoh solusi sistem fotovoltaik 1500V TBEA yang dirilis pada tahun 2016. Dibandingkan dengan sistem 1000V tradisional, efisiensi sistem 1500V ditingkatkan setidaknya 1.7%, investasi awal berkurang 0.1438 yuan/W, jumlah peralatan berkurang 30-50%, dan waktu inspeksi dipersingkat 30%.
Perbandingan solusi sistem penyimpanan energi 1500V Solusi 1000V juga memiliki kinerja yang lebih baik. Mengambil solusi Sungrow sebagai contoh, dibandingkan dengan sistem 1000V, kepadatan energi dan kepadatan daya sistem baterai keduanya meningkat lebih dari 35%. Untuk pembangkit listrik dengan kapasitas yang sama, ada lebih sedikit perangkat, dan biaya sistem baterai, PCS, BMS, kabel dan peralatan lainnya sangat berkurang, seperti halnya biaya investasi untuk infrastruktur dan lahan. Diperkirakan bahwa dibandingkan dengan solusi tradisional, biaya investasi awal sistem penyimpanan energi 1500V berkurang lebih dari 10%. Namun, pada saat yang sama, peningkatan tegangan sistem penyimpanan energi 1500V meningkatkan jumlah baterai secara seri, sehingga lebih sulit untuk mengontrol konsistensi. Persyaratan seperti pencegahan dan perlindungan terhadap risiko lengkung DC dan desain insulasi listrik juga lebih tinggi.
Solusi terdistribusi: solusi yang matang dan efisiensi tinggi
Solusi terdistribusi juga dikenal sebagai koneksi paralel multi-cabang pada sisi AC. Dibandingkan dengan solusi teknis terpusat, solusi terdistribusi menghubungkan sisi DC dari kluster baterai secara paralel melalui inverter string terdistribusi untuk membentuk koneksi paralel sisi AC, menghindari arus loop paralel, kehilangan kapasitas, dan risiko busur DC yang disebabkan oleh penyambungan sisi DC secara paralel, dan meningkatkan keselamatan operasional. Pada saat yang sama, akurasi kontrol berubah dari beberapa kluster baterai menjadi satu kluster baterai, yang lebih efisien.
| didistribusikan | Sentralisasi | |
| Desain sistem modular | PCS dirancang secara modular, memastikan ketersediaan sistem yang tinggi | Tidak ada desain modular, kegagalan PCS mempengaruhi seluruh kontainer |
| Persyaratan kinerja baterai | Persyaratan kinerja baterai rendah, cabang yang berbeda mendukung penggunaan campuran baterai baru dan lama, menghindari efek barel, dan sistem penyimpanan energi memaksimalkan pengisian dan pengosongan, yang dapat mencapai pengisian ulang daya bertahap. | Tidak dapat mendukung pencampuran baterai baru dan lama, karena perbedaan resistansi internal antara baterai baru dan lama menyebabkan sirkulasi, yang menimbulkan panas dan mempercepat penuaan baterai baru |
| Pengatur suhu | Manajemen termal kluster tunggal untuk memastikan medan suhu yang merata di dalam kluster | Perbedaan suhu dalam wadah bisa mencapai 10 derajat, yang mempengaruhi umur baterai, karena panas dihilangkan secara terpusat melalui 1-2 AC |
| Kapasitas pembuangan | Desain multi-cabang digunakan untuk mengendalikan operasi masing-masing gugus baterai secara individual, menghindari hilangnya kapasitas akibat sirkulasi, dan meningkatkan kapasitas pengosongan selama siklus hidup. | Cluster baterai terhubung langsung secara paralel, dan perbedaan antara cluster mengurangi kapasitas sistem yang tersedia untuk pembatasan DC. |
Solusi string cerdas
Solusi string cerdas yang diusulkan Huawei mengatasi tiga masalah signifikan dengan solusi terpusat:
(1) Redaman kapasitas: Dalam solusi tradisional, terdapat "efek short board" yang signifikan dalam penggunaan baterai. Modul baterai dihubungkan secara paralel. Saat pengisian daya, satu sel baterai terisi penuh, dan pengisian daya berhenti. Saat pengosongan daya, satu sel baterai dikosongkan, dan pengosongan daya berhenti. Masa pakai sistem secara keseluruhan bergantung pada baterai, yang memiliki masa pakai terpendek.
(2) Konsistensi: Dalam pengoperasian sistem penyimpanan energi, terdapat penyimpangan dalam konsistensi baterai akibat lingkungan spesifik yang berbeda, sehingga mengakibatkan pelemahan kapasitas sistem secara eksponensial.
(3) Ketidaksesuaian kapasitas: Koneksi paralel baterai dapat dengan mudah menyebabkan ketidaksesuaian kapasitas, di mana kapasitas baterai sebenarnya yang dapat digunakan jauh lebih rendah daripada kapasitas standar.
Solusi string cerdas memecahkan tiga masalah solusi terpusat di atas melalui desain yang kuat, cerdas, dan modular:
(1) Tali: Menggunakan pengoptimal energi untuk mengelola modul baterai, pengontrol kluster sel untuk mencapai keseimbangan sel ke sel, dan pendingin udara terdistribusi untuk mengurangi perbedaan suhu sel.
(2) Cerdas : Teknologi TIK canggih seperti AI dan cloud BMS diterapkan pada skenario deteksi korsleting internal, AI digunakan untuk memprediksi status baterai, dan strategi kontrol suhu cerdas terkait multi-model digunakan untuk memastikan status pengisian dan pengosongan daya yang optimal.
(3) Modularisasi: Sistem baterai dimodularisasi, dan modul yang rusak dapat diputus satu per satu tanpa memengaruhi operasi rutin modul lain dalam kluster. PCS dimodularisasi sehingga ketika satu PCS rusak, PCS lain dapat terus bekerja, dan ketika beberapa PCS rusak, sistem dapat tetap beroperasi.
| Dimensi | Solusi penyimpanan energi string yang cerdas | Solusi penyimpanan energi terpusat tradisional |
| Debit Lebih Tinggi | Kapasitas pengosongan daya yang lebih tinggi. Mengadopsi pengoptimal energi tingkat modul baterai untuk menghindari kehilangan kapasitas akibat ketidakcocokan dan meningkatkan kapasitas pengosongan daya hingga lebih dari 6% selama siklus hidup: Mengadopsi pengontrol kluster baterai kluster tunggal yang cerdas untuk mencegah kehilangan kapasitas akibat arus loop dan meningkatkan kapasitas pengosongan daya hingga lebih dari 7% selama siklus hidup. | Tidak ada desain pemerataan modul baterai, tidak ada pengoptimalan antara modul baterai dalam kluster, tidak ada pengosongan penuh, penggantian modul memerlukan penyesuaian pemerataan manual, kluster baterai dihubungkan langsung secara paralel, dan tidak ada pengaturan tegangan kluster; perbedaan antara kluster akan mengurangi kapasitas yang tersedia. |
| Investasi yang lebih baik | Mengadopsi instalasi pra-setel kepadatan tinggi, biaya pengiriman di lokasi dapat dikurangi 1~3 sen/jam; mengadopsi manajemen kluster tunggal, konfigurasi baterai awal dapat dikurangi lebih dari 5%; mengadopsi mode pengisian ulang, dibandingkan dengan solusi terpusat tradisional, konfigurasi baterai awal dapat dikurangi lebih dari 30% untuk mencapai biaya awal yang lebih rendah. | Investasi awal dan totalnya tinggi, tidak dapat mengisi ulang daya, dan perlu dialokasikan lebih sebesar 60-70% pada awalnya. |
| Kontrol suhu yang cerdas | Dengan fungsi kontrol suhu cerdas, kenaikan suhu di dalam wadah <5℃ @1C, menjamin masa pakai 15 tahun. | Di dalam wadah, pembuangan panas dipusatkan melalui 1-2 AC, dan perbedaan kenaikan suhu bisa mencapai 10℃, yang memengaruhi umur baterai. |
| Campuran penggunaan baterai lama dan baru | Mendukung penggunaan campuran baterai lama dan baru, menghindari efek barel, memaksimalkan pengisian dan pengosongan sistem penyimpanan energi, dan memungkinkan mode pengisian ulang bertahap. | Tidak mendukung pencampuran langsung baterai lama dan baru; sistem penyimpanan energi tidak dapat memaksimalkan pengisian dan pengosongan; perbedaan antara resistansi internal baterai lama dan baru disebabkan oleh sirkulasi, membawa panas dan mempercepat penuaan baterai baru. |
| Operasi dan pemeliharaan minimal | Optimalisasi otomatis pengisian dan pengosongan baterai baru, tidak perlu menyesuaikan baterai cadangan, operasi stasiun, dan personel pemeliharaan secara manual untuk mengganti modul baterai secara langsung; mengurangi biaya operasi dan pemeliharaan terkait lebih dari 90% | Memerlukan tenaga ahli untuk secara manual pergi ke stasiun guna menyesuaikan SOC baterai cadangan dan menggantinya. |
| Deteksi korsleting internal AI | Hubungan arus pendek internal yang tiba-tiba dapat dideteksi oleh algoritma identifikasi hubungan arus pendek yang parah dan hubungan arus pendek internal turunan dapat dideteksi oleh algoritma outlier A1. | Kesulitan mengenali gangguan hubung singkat internal dan risiko kebakaran. Keselamatan utama. |
Solusi bertingkat tegangan tinggi: solusi yang sangat efisien tanpa struktur paralel
Solusi penyimpanan energi bertingkat tegangan tinggi menggunakan elektronika daya untuk mencapai tegangan terhubung jaringan sebesar 6-35kV tanpa melalui transformator. Mengambil solusi Xinfengguang 35kV sebagai contoh, sistem penyimpanan energi tunggal adalah sistem 12.5MW/25MWh, dan struktur kelistrikan sistem tersebut mirip dengan SVG tegangan tinggi, yang terdiri dari tiga fase: A, B, dan C. Setiap fase berisi 42 unit daya H-bridge yang dipasangkan dengan 42 kluster baterai. Ketiga fase tersebut memiliki total 126 unit daya H-bridge dan 126 kluster baterai, yang menyimpan total listrik sebesar 25.288 MWh. Setiap kluster baterai berisi 224 sel yang dihubungkan secara seri.
Keuntungan dari solusi kaskade tegangan tinggi adalah sebagai berikut:
(1) Keamanan: Tidak ada sel yang terhubung secara paralel dalam sistem, jadi jika beberapa baterai rusak, ruang lingkup penggantiannya sempit, dampaknya kecil, dan biaya perawatannya rendah.
(2) Konsistensi: Paket baterai tidak terhubung langsung tetapi terhubung setelah AC/DC, sehingga semua paket baterai dapat dikontrol oleh AC/DC untuk penyeimbangan SOC. Di dalam paket baterai hanya terdapat kluster sel individual, dan tidak ada koneksi paralel kluster sel, sehingga tidak ada masalah dengan pembagian arus. Di dalam kluster baterai, kontrol penyeimbangan sel dicapai melalui BMS. Oleh karena itu, solusi ini memaksimalkan penggunaan kapasitas sel. Lebih sedikit sel dapat dipasang dengan jumlah daya yang terhubung ke jaringan yang sama di sisi AC, sehingga mengurangi investasi awal.
(3) Efisiensi tinggi: Karena sistem tidak beroperasi secara paralel dengan sel/kluster baterai, tidak ada efek hubung singkat, dan masa pakai sistem kira-kira sama dengan masa pakai sel tunggal, yang memaksimalkan penghematan pengoperasian perangkat penyimpanan energi. Sistem tidak memerlukan transformator penguat, dan efisiensi siklus sistem di lokasi dapat mencapai 90%.
Solusi bertingkat tegangan tinggi adalah pendekatan teknis baru yang belum diverifikasi dan dioperasikan.
(1) Aspek teknis: Setiap fase solusi kaskade tegangan tinggi adalah 35kv, dan lingkungan elektromagnetiknya keras, yang memberikan tuntutan lebih tinggi pada kontrol BMS. Solusi kaskade tegangan tinggi dihubungkan secara paralel pada sisi AC, dengan beberapa jembatan H dipilih untuk koneksi. Daya AC tiga fase ABC, dengan berbagai jembatan H yang dihubungkan secara seri untuk setiap fase, mengurangi keandalan. Untuk meningkatkan keandalan, diperlukan desain redundan. Jembatan H tertentu dapat dialihkan ke sirkuit bypass jika gagal.
(2) Operasi: Dalam sistem penyimpanan energi 35kV, DC dan sisi AC ditempatkan di lokasi yang sama, membuat pengoperasian dan pemeliharaan menjadi lebih sulit dan menimbulkan risiko keselamatan tertentu. Tingkat penetrasi solusi cascading tegangan tinggi masih relatif rendah, dan keandalan serta stabilitas perlu diverifikasi melalui beberapa proyek.
| Solusi kaskade tegangan tinggi | solusi tradisional | |
| Efisiensi konversi maksimum | 98.50% | 97% |
| Kualitas daya | THDv: <1% THDi: <3% | THDv: <3% THDi: <5% |
| Kapasitas mandiri | Hingga 12 MW | Hingga 1MW, umumnya 500kW |
| Response time | Sekitar 100 ms | |
| Keandalan | Desain redundan, bypass kesalahan | Penutupan yang aman dari kegagalan |
| Pemanfaatan baterai | Penyeimbangan aktif dua tahap, pemanfaatan baterai tinggi | Tidak ada penyeimbangan aktif, pemanfaatan rendah |
Solusi terdistribusi: isolasi DC + inverter terpusat
Solusi terdistribusi juga dikenal sebagai koneksi paralel multicabang sisi DC. Berdasarkan solusi terpusat tradisional, konverter DC/DC ditambahkan pada outlet kluster baterai untuk mengisolasi kluster baterai. Konverter DC/DC dihubungkan ke sisi DC PCS terpusat setelah pengumpulan. 2 hingga 4 PCS dihubungkan secara paralel ke transformator lokal, yang kemudian dihubungkan ke jaringan setelah didorong oleh transformator. Menambahkan isolasi DC/DC dalam sistem menghindari lengkung DC, arus sirkulasi, dan kehilangan kapasitas yang disebabkan oleh koneksi paralel DC, secara signifikan meningkatkan keamanan sistem dan, dengan demikian, efisiensi sistem. Namun, karena sistem perlu melalui dua tahap inversi, hal itu memiliki efek sebaliknya pada efisiensi sistem.
Ringkasan: Perbandingan rute teknis
| Sentralisasi | didistribusikan | Tali cerdas | Kaskade tegangan tinggi | didistribusikan | |
| Konversi daya | tingkat 1 | primer | Dua tahap | Tegangan AC 6kV/10kV/35kV | dua tingkat |
| Koneksi seri-paralel | DC paralel | Koneksi paralel sisi AC | Koneksi paralel sisi DC | menggantung langsung | Koneksi paralel sisi DC |
| isolasi DC | Tidak | dengan | dengan | hanya sambungan seri, tidak ada sambungan paralel | dengan |
| Kontrol akurasi | Beberapa kluster baterai | kluster baterai tunggal | kluster baterai tunggal | / | kelompok sel tunggal |
| Safety/keselamatan | Dengan operasi jangka panjang, terdapat ketidakkonsistenan yang signifikan antara sel terpusat dan kluster baterai | menghindari arus sirkulasi paralel, kehilangan kapasitas, dan risiko lengkung DC yang disebabkan oleh koneksi paralel di sisi DC | lebih kompatibel dengan baterai dan dapat mencapai satu paket, satu pengoptimalan, dan satu kluster, satu manajemen. | sistem kluster baterai tunggal, tidak ada koneksi paralel, tidak ada masalah pembagian arus, konsistensi baterai lebih baik | menghindari busur DC, arus sirkulasi, dan kehilangan kapasitas |
| Efisiensi | 87.80% | 90% |
2 pemikiran tentang “Tren teknologi dalam integrasi pembangkit penyimpanan energi skala besar”
Anda benar-benar webmaster yang baik. Kecepatan pemuatan situs webnya luar biasa. Tampaknya Anda melakukan trik yang unik. Selain itu, isinya adalah mahakarya. Anda telah melakukan pekerjaan yang luar biasa pada topik ini!
Saya sungguh menikmati membaca di situs internet ini, isinya postingan blog yang hebat.