בתהליך האצת מימוש יעדי הפחמן הכפולים ובניית מערכת חשמל חדשה, טכנולוגיית אגירת האנרגיה הופכת בהדרגה לאחת הטכנולוגיות המרכזיות לתמיכה בפעילות יציבה של מערכת החשמל החדשה ולייעל את הקצאת המשאבים. ביניהם, ממיר אחסון אנרגיה PCS (Power Conversion System) הוא ציוד הליבה של מערכת אגירת האנרגיה, וביצועיו ויישומו משפיעים ישירות על היעילות והיציבות הכוללת של מערכת אגירת האנרגיה. מאמר זה יבצע ניתוח ופרשנות מעמיקה של ההגדרה, עקרון העבודה, התכונות העיקריות, מצב העבודה, תרחישי היישום ומגמות הפיתוח העתידיות של ממיר אחסון אנרגיה PCS.
01
הגדרה של ממיר אחסון אנרגיה PCS
ממיר אחסון אנרגיה PCS, השם המלא Power Conversion System, הוא מכשיר מפתח במערכת אחסון האנרגיה, המשמש למימוש המרת אנרגיה וזרימה דו-כיוונית בין סוללות אגירת אנרגיה ורשתות חשמל. זה יכול להמיר כוח DC למתח AC או מתח AC למתח DC כדי לעמוד בדרישות הטעינה והפריקה של רשת החשמל עבור מערכות אחסון אנרגיה. ממיר אחסון אנרגיה PCS ממלא את התפקיד של "גשר" במערכת אגירת האנרגיה, מחבר סוללות אגירת אנרגיה ורשתות חשמל כדי להבטיח פעולה יעילה ויציבה של מערכות אגירת אנרגיה.
02
עקרון העבודה של ממיר אחסון אנרגיה PCS
עקרון העבודה של ממיר אחסון אנרגיה PCS מבוסס בעיקר על טכנולוגיית אלקטרוניקה כוח, המיישמת את ההמרה והזרימה הדו-כיוונית של אנרגיה חשמלית על ידי שליטה בהפעלה וכיבוי של התקני מיתוג. כאשר רשת החשמל זקוקה למערכת אחסון האנרגיה כדי לפרוק, ממיר אחסון האנרגיה של PCS ממיר את הספק ה-DC בסוללת אגירת האנרגיה למתח AC ומוציא אותו לרשת החשמל; כאשר רשת החשמל זקוקה לטעינת מערכת אחסון האנרגיה, ממיר אחסון האנרגיה של PCS ממיר את הספק ה-AC ברשת החשמל למתח DC ומאחסן אותו בסוללת אחסון האנרגיה. במהלך תהליך הטעינה והפריקה, ממיר אגירת האנרגיה של PCS צריך גם לבצע בקרת הספק וניהול אנרגיה מדויקים בהתאם לצרכי רשת החשמל ומצב סוללת אגירת האנרגיה כדי להבטיח פעולה יציבה וניצול יעיל של אגירת האנרגיה. מערכת.
03
תכונות עיקריות של ממיר אחסון אנרגיה PCS
1. המרת אנרגיה יעילה: ממיר אחסון אנרגיה PCS מאמץ טכנולוגיית אלקטרוניקה מתקדמת ואסטרטגיות בקרה להשגת המרת אנרגיה יעילה ויציבה וזרימה דו-כיוונית. יעילות ההמרה שלו היא עד 95%, מה שיכול להוזיל משמעותית את עלות התפעול של מערכת אגירת האנרגיה.
2. בקרת חשמל מדויקת: לממיר אחסון אנרגיה PCS יש יכולת בקרת הספק מדויקת ויכול לבצע התאמות בזמן אמת בהתאם לצרכי רשת החשמל ולמצב סוללת אחסון האנרגיה. באמצעות בקרת כוח מדויקת, ממיר אחסון אנרגיה PCS יכול להשיג תגובה מהירה והתאמה מדויקת של מערכת אחסון האנרגיה, ולשפר את היציבות והאמינות של מערכת החשמל.
3. ניהול אנרגיה חכם: לממיר אחסון אנרגיה PCS יש גם פונקציית ניהול אנרגיה חכמה, הניתנת לשליחה מושכלת ולאופטימיזציה בהתאם לעומס רשת החשמל ולמצב סוללת אחסון האנרגיה. באמצעות ניהול אנרגיה חכם, ממיר אחסון אנרגיה PCS יכול למקסם את הניצול של מערכת אחסון האנרגיה ולמזער את ההפסד, ולשפר את הכלכלה וההגנה על הסביבה של מערכת החשמל כולה.
4. תצורה והרחבה גמישות: ממיר אחסון אנרגיה PCS מאמץ עיצוב מודולרי, שניתן להגדיר ולהרחיב בגמישות בהתאם לצרכים בפועל. על ידי הגדלה או הקטנה של מספר המודולים, ניתן להתאים את הקיבולת של מערכת אחסון האנרגיה במדויק כדי לענות על הצרכים של תרחישי יישומים שונים.
04
מצב עבודה של ממיר אחסון אנרגיה PCS
1. במצב מחובר לרשת, המרת האנרגיה הדו-כיוונית בין ערכת הסוללות לרשת מתממשת לפי פקודת הכוח שהונפקה על ידי השולח ברמה העליונה; כגון טעינת ערכת הסוללות במהלך תקופת הטעינה הנמוכה של הרשת והזנה חזרה לרשת במהלך תקופת עומס השיא של הרשת;
2. מצב רשת מחוץ לרשת/מבודדת, כאשר עומדים בדרישות שנקבעו, הוא מנותק מהרשת הראשית ומספק מתח AC העומד בדרישות איכות החשמל של הרשת לעומסים מקומיים מסוימים.
3. מצב היברידי, מערכת אחסון האנרגיה יכולה לעבור בין מצב מחובר לרשת למצב מחוץ לרשת. מערכת אגירת האנרגיה נמצאת במיקרוגריד, המיקרוגרייד מחוברת לרשת הציבורית, ופועלת כמערכת המחוברת לרשת בתנאי עבודה רגילים. אם המיקרו-גרייד מנותקת מהרשת הציבורית, מערכת אגירת האנרגיה תעבוד במצב מחוץ לרשת כדי לספק את אספקת החשמל הראשית למיקרו-רשת. יישומים נפוצים כוללים סינון, ייצוב הרשת, התאמת איכות החשמל ויצירת רשתות לריפוי עצמי.
05
תרחישי יישום של ממיר אחסון אנרגיה PCS
1. הזזת זמן אנרגיה: במערכת אחסון האנרגיה בצד המשתמש, ניתן להשתמש בממיר אחסון האנרגיה של PCS להזנת זמן אנרגיה, אחסון ייצור החשמל הפוטו-וולטאי העודף במהלך היום, ושחרורו דרך PCS בלילה או במזג אוויר גשום כאשר אין ייצור חשמל פוטו-וולטאי, שיכול להשיג את השימוש העצמי המרבי של ייצור חשמל פוטו-וולטאי.
2. ארביטראז' שיא עמק: במערכת אגירת אנרגיה בצד המשתמש, במיוחד בפארקים תעשייתיים ומסחריים המיישמים מחירי חשמל בזמן שימוש, ניתן להשתמש בממיר אגירת האנרגיה של PCS לארביטראז' שיא העמק, על ידי טעינה במהלך תקופה של מחירי חשמל נמוכים ופריקה בתקופת מחירי חשמל גבוהים, כדי להשיג ארביטראז' טעינה נמוכה ופריקה גבוהה, כדי לחסוך את עלות החשמל הכוללת של הפארק.
3. הרחבת קיבולת דינמית: בתרחישים עם קיבולת כוח מוגבלת, כגון עמדות טעינה לרכב חשמלי, ממירי אחסון אנרגיה של PCS מוגדרים עם סוללות אחסון אנרגיה להרחבת קיבולת דינמית. במהלך טעינת שיא, ממירי אחסון אנרגיה PCS פורקים כדי לספק תמיכה נוספת בכוח; במהלך טעינה בשיא נמוך, ממירי אחסון אנרגיה של PCS טוענים ומאחסנים חשמל במחיר נמוך לגיבוי, מה שיכול להשיג ארביטראז' שיא עמק ולהרחיב באופן דינמי את הקיבולת של עמדות הטעינה.
4. מערכת Microgrid: במערכת מיקרוגריד, ממירי אחסון אנרגיה PCS יכולים להשיג שליטה מתואמת על מקורות כוח מבוזרים ומערכות אחסון אנרגיה, ולשפר את היציבות ואיכות אספקת החשמל של רשתות המיקרו. באמצעות בקרת הספק מדויקת וניהול אנרגיה מושכל של ממירי אחסון אנרגיה PCS, ניתן להשיג איזון ותזמון אופטימלי של אספקת החשמל והעומס במערכות מיקרו-רשת.
5. ויסות תדר ושיא של מערכות חשמל: במערכות חשמל ניתן להשתמש בממירי אחסון אנרגיה של PCS לוויסות תדר ושיא לשיפור היציבות והאמינות של רשתות החשמל. כאשר עומס הרשת נמצא בשיא, מהפך אחסון האנרגיה של PCS יכול לשחרר את האנרגיה בסוללת אגירת האנרגיה ולספק תמיכה נוספת בכוח לרשת; כאשר עומס הרשת נמצא בנקודה נמוכה, מהפך אחסון האנרגיה של PCS יכול לספוג את האנרגיה העודפת ברשת ולטעון את סוללת אגירת האנרגיה לשימוש מאוחר יותר.
מהפך גרוואט 140-250k לאחסון אנרגיה
06
מגמת פיתוח של מהפך אחסון אנרגיה PCS
נכון לעכשיו, PCS מרכזי נמצא בשימוש נרחב בתחנות כוח גדולות לאחסון אנרגיה. PCS בעל הספק גבוה שולט במספר אשכולות של סוללות מקבילות בו-זמנית, ולא ניתן לטפל ביעילות בבעיית חוסר האיזון בין אשכולות סוללות; בעוד string PCS, PCS קטן ובינוני שולט רק על אשכול סוללות אחד, מיישם ניהול אשכול אחד, מונע למעשה את אפקט החבית בין אשכולות סוללות, משפר את חיי המערכת ומגדיל את יכולת הפריקה של כל מחזור החיים. המגמה של יישום בקנה מידה גדול של PCS מחרוזת התגבשה. בארון אחסון האנרגיה המשולב התעשייתי והמסחרי, string PCS הפך לפתרון המיינסטרים בתעשייה, וייושם בקנה מידה גדול גם בתחנות כוח גדולות לאגירת אנרגיה בעתיד.
עם הפיתוח המהיר של רשתות אנרגיה ורשת חכמות חדשות והתקדמות מתמשכת של טכנולוגיית אחסון אנרגיה, ממירי אחסון אנרגיה של PCS יתמודדו עם הזדמנויות ואתגרים גדולים יותר. בעתיד, ממירי אחסון אנרגיה PCS יתפתחו בכיוון יעיל יותר, חכם וגמיש יותר.
מצד אחד, עם התקדמות מתמשכת של טכנולוגיית האלקטרוניקה הכוח והיישום המתמשך של חומרים חדשים, יעילות ההמרה של ממירי אחסון אנרגיה PCS תשתפר עוד יותר. מצד שני, עם הפיתוח והיישום המתמשכים של טכנולוגיות כמו ביג דאטה, מחשוב ענן ובינה מלאכותית, יכולות ניהול האנרגיה החכמות של ממירי אחסון אנרגיה PCS ישופרו עוד יותר, שיוכלו לענות טוב יותר על הצרכים של מערכת החשמל. ולייעל את התזמון. בנוסף, עם ההתרחבות וההעמקה המתמשכת של תרחישי היישום של מערכות אחסון אנרגיה, ממירי אחסון אנרגיה של PCS יתמודדו גם עם צרכים מותאמים יותר ואתגרי חדשנות.