Dış mekan kabini enerji depolama sistemi nedir?

 

dış mekan dolabı enerji depolama sistemientegreyi temsil ederpil enerji depolama çözümü(BESS), alan kısıtlamalarının ve çevreye maruz kalmanın operasyonel zorluklar oluşturduğu dış ortamlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Kompakt kaplama alanıyla konteynerli sistemlerden ve ticari-sınıf özellikleriyle konut birimlerinden ayrılan bu kabin-formu BESS, lityum demir fosfat (LFP) pil modüllerini birleştirir,güç dönüşüm sistemleri (PCS), pil yönetim sistemleri (BMS), termal düzenleme ekipmanı ve yangın söndürme mekanizmaları tek bir IP55 veya NEMA 3R-dereceli muhafaza içerisinde yer alır.

Neden bilgisayar kasasıboyutlarönemli?

Enerji depolama için alışveriş yaparken insanların gözden kaçırdığı bir şey var: dolap sadece bir kutu değil.

Bir düşün. Küçük bir üretim tesisiniz var. Belki arkada EV şarj cihazları olan bir araba bayisi. Güç kaybetmeyi göze alamayacak kırsal bir hastane. Kamu hizmeti ölçeğinde pazara hakim olan 20-ft'lik konteyner çözümleri-bunlar sığmaz. Peki konutların elektrik duvarları? Yeterince meyve suyuna yakın bir yer yok.

Dış mekan kabini bu boşluğu dolduruyor, ancak dürüst olmak gerekirse sektörün bunu anlaması yıllar aldı. İlk ticari kurulumlar genellikle iç mekan akü raflarının hava koşullarına dayanıklı muhafazalara takılması anlamına geliyordu ve sonuçlar... en iyi ihtimalle karışıktı. Yoğuşma sorunları. Termal bisiklet kabusları. Hakkında okuduğum bir montajcı, sadece bir Minnesota kışından sonra sözde kapalı bir dolabın içinde bir su birikintisi bulduğunu anlattı.

Modern tasarımlar bu baş ağrılarını büyük ölçüde çözmüştür. Galvanizli çelik veya alüminyum yapı. Çift-duvar izolasyonu. Gerçek düşünce, havanın bu şeyin içinde nasıl hareket ettiğiyle ilgiliydi.

Temel Bileşenler (Ve Hangileri Aslında Önemlidir)

Pazarlama materyalleri her bileşeni sanki hepsi eşit derecede önemliymiş gibi listeleyecektir. Değiller.

Pillerin kendisiaçıkça kritiktir. LFP kimyasının bu segmentte hakim olmasının iyi bir nedeni var:-ısıl kaçak eşiği 250 derecenin üzerinde, NMC veya NCA kimyalarının tolere edebileceğinin çok ötesinde. İlk şebeke depolama projelerini rahatsız eden dramatik yangın videolarını görmeyeceksiniz. Bunun karşılığı daha düşük enerji yoğunluğudur, ancak bir binanın arkasında on beş yıl boyunca gözetimsiz kalacak bir şey inşa ettiğinizde güvenlik kazanır.

Termal yönetim projelerin gerçekte başarısız olduğu yer burasıdır. Hava soğutma, 1°C'deki veya altındaki deşarj oranlarında iyi çalışır-; bu, çoğu C&I uygulamasını, yoğun tıraş senaryolarını ve bu tür şeyleri kapsar. 2C'nin ötesine geçtiğinizde, doğal konveksiyonun dağıtabileceğinden daha hızlı ısı üretirsiniz. Bazı üreticiler, hücre yığınları arasına sıkıştırılmış soğuk plakalar aracılığıyla glikol çözeltilerini sirküle ederek sıvı soğutmayı entegre etmeye başladı. Verimlilik kazanımları gerçektir. Bakım komplikasyonları da öyle.

PCS, DC-AC dönüşümünü yönetir. BMS hücre voltajlarını ve sıcaklıklarını izler. EMS her şeyi koordine eder. Bunlar önemli tabii. Ancak bu noktada olgun teknolojilerdir. Tedarikçiler arasındaki farklılaşma termal tasarım ve muhafaza mühendisliğinde gerçekleşir.

Kimsenin Bahsetmediği Kurulum Konuları

Broşürler, bu dolapların beton tabanlar üzerinde, belki de etraflarında dekoratif çakıllarla güzelce durduğunu gösteriyor. Gerçeklik daha karmaşıktır.

Zemin hazırlığı çoğu insanın düşündüğünden daha önemlidir. Taban çevresinde su birikmesi, kablo girişlerindeki korozyonu hızlandırır ve-yanlış koşullar altında-toprak arıza yolları oluşturabilir. Karşılaştığım bir kamu hizmeti işletmeye alındıktan sonraki iki yıl içinde altı kabin kurulumunun yerini değiştirmek zorunda kaldı çünkü orijinal sahalar mevsimlik göletlere dönüştü.

Açıklık gereksinimleri yargı yetkisine göre değişir, ancak genellikle 3-yan açıklık ve 1,8 metrelik ön erişim beklenir. Belirli bölgelerdeki yangın kuralları, binalardan ilave aksaklıkları zorunlu kılmaktadır. Ve zaman çizelgelerine izin verme konusunda net bir cevap alma konusunda iyi şanslar; komşu ilçelerde benzer projelerin sırasıyla üç hafta ve dokuz ay sürdüğünü gördüm.

Elektrik ara bağlantısı başlı başına bir maceradır. Çoğu dış mekan kabini 400V veya 480V üç-fazlı şebeke bağlantılarını hedefler. Transformatör arayüzü (gerilim kademelendirmesine ihtiyacınız varsa) proje maliyetlerine 15.000-40.000 $ ekleyebilir. Baypas anahtarları. Mekanizmaları ayırın. Ark parlamasıyla ilgili hususlar. Kabinin kendisi anahtar teslimi olabilir ancak kurulumu nadiren yapılır.

Güvenlik Sorusu

Her ne kadar buna daha önce değinmiş olsam da bu, ayrı bir bölümü hak ediyor.

LFP pilleri kolayca alev almaz. Bu doğru. Şu da doğru: Kötü koşullar altında hala termal olaylar yaşayabilirler ve dış mekan kabini, depolanan enerjinin büyük bir kısmını küçük bir alanda toplar.

Bazı yeni tasarımlar,{0}aynı zamanda yangın geciktirici görevi de gören yağlı daldırmalı soğutmayı daha da ileriye taşıyor. Araştırma literatürü, saha konuşlandırma verileri sınırlı kalsa da, bu sistemlerin termal kaçak yayılma riskini önemli ölçüde azaltabildiğini göstermektedir.

Beni yıkıcı başarısızlık senaryolarından daha çok endişelendiren şey, kademeli bozulmanın fark edilmeden gitmesidir. Daha yüksek iç direnç geliştiren bir hücre. Soğutma fanı yatağı aşınmaya başlıyor. Bunlar kendilerini alarmlarla duyurmazlar. Bunlar, aylar geçtikçe, gidiş-dönüş verimliliğinin-yavaş yavaş azaldığını gösteriyor. İzleme sistemleri bunu yakalar... eğer birisi gerçekten kontrol panellerini izliyorsa.

Pratik Uygulamalar

C&I pazarı bu sistemleri gerçekten benimsedi. Evrensel olarak değil ve yol boyunca bazı başarısızlıklar da yaşanabilir, ancak gidişat açıktır.

Zirve tıraşıbirincil kullanım durumu olmaya devam ediyor. Ticari elektrik fiyatlarına genellikle bir fatura dönemi boyunca 15-dakikalık en yüksek elektrik tüketimine dayalı olarak talep ücretleri dahildir. 100kW/215kWh'lik bir kabin bu ani artışları düzleştirerek gerçek tasarruflar sağlayabilir; bu tasarruf bazen oran yapısına bağlı olarak 3-4 yıl içinde ekipman maliyetini karşılamaya yetecektir.

Yedek güçözellikle şebeke güvenilirliği olaylarının gelişmiş bölgelerin bile uzun süreli kesintiler yaşayabileceğini göstermesinden sonra büyüyor. Kabinler çoğu konfigürasyonda otomatik başlatma işlevini destekler, ancak aktarım geleneksel bir UPS kadar kusursuz değildir. Kritik yükler için sıfır kesintiye ihtiyacınız varsa çözümleri hâlâ katmanlandırıyorsunuz.

Güneş entegrasyonuiyi çalışıyor ancak dikkatli boyutlandırma gerektiriyor. Depolama kapasitesi genellikle birkaç saatlik fazla üretime karşılık gelmelidir. Küçük boyutlu sistemler yalnızca fazla üretimi israf eder; Büyük boyutlu sistemler hiçbir zaman yatırım getirisini en üst düzeye çıkaran döngü derinliklerine ulaşmaz.

Yeni ortaya çıkan bazı uygulamalar ({0}}hızlı elektrikli araç şarjı desteği, şebeke hizmetlerine katılım- umut vericidir ancak kabine-ölçekli dağıtımlar için erken aşamalarda kalmaya devam etmektedir.

Aslında Ne Aranmalı?

Bu sistemleri değerlendiriyorsanız kapasite başlıklarını bir anlığına göz ardı edin. 25 derecede 215kWh'lik bir isim plakası değeri, Texas yazında veya Wisconsin kışında-gerçek dünya performansı hakkında size hiçbir şey söylemez.

Şunları sorun:

Çalışma sıcaklığı aralığı. Daha iyi sistemler -30 dereceden +55 dereceye kadar değer kaybı olmadan işlem yapar. Daha küçük sistemler, 0 derecenin altında şarj kısıtlamaları getirir ve bu da onları soğuk iklimlerdeki gece depolama uygulamaları için kullanılamaz hale getirebilir.

Kullanılabilir kapasite ve nominal kapasite. Bazı üreticiler tam kapasiteden bahsediyor; diğerleri rezerv biriktirir. Üç yıllık bisiklet kullanımından sonra %80 deşarj derinliğinde gerçekte nelerin mevcut olduğunu bilmek istiyorsunuz.

Garanti koşulları süreyi aşar. Kapasitenin azalması önemli olduğunu garanti eder. "Normal kullanımı" neyin oluşturduğuna ilişkin ayrıntılı bilgi de öyle. Hiçbir zaman gereksinim olarak iletilmeyen kurulum ayrıntıları nedeniyle garantilerin geçersiz kılındığını gördüm.

Termal yönetim yaklaşımı. Hava soğutmalı mı yoksa sıvı mı? Hangi ortam sıcaklığı sistemi koruyucu güç kaybına neden olur? Soğutma sisteminin parazit yükü nedir?

Tedarik zinciri şeffaflığı. Hücreler nerede üretiliyor? Son toplantı nerede? Bu, teslim sürelerini, garanti hizmetini ve giderek artan şekilde teşvik programlarına uygunluğu etkiler.

Maliyet Gerçeği

Bu pazarda fiyatlandırma şeffaflığı berbat. Her teklif "isteğe dayalıdır". Ancak kabaca konuşursak, 100-300kWh aralığında komple anahtar teslimi kabin sistemleri için 500-800$/kWh bekleyebilirsiniz. Kurulum, sitenin karmaşıklığına bağlı olarak %15-25 daha ekler.

Bu rakamlar düşmeye devam ediyor-pillerin kendisi de yirmi yılda yaklaşık %90 oranında düştü-ancak kimya tarafında taban fiyatlara yaklaşıyor olabiliriz. Sistem maliyetleri-den-dengesinin daha katı olduğu kanıtlandı.

Ekonominin işe yarayıp yaramayacağı tamamen sizin özel durumunuza bağlıdır. Elektrik oranları. Talep yükü yapıları. Mevcut teşvikler. İlgiliyse güneş enerjisi üretim profilleri. Genel yatırım getirisi projeksiyonları burada işe yaramaz. Siteye-özel bir analiz alın veya zahmet etmeyin.

Bu Teknoloji Nereye Gidiyor?

Üreticiler her ürün üretimiyle enerji yoğunluğunu daha da artırıyor. Beş yıl önce dış mekanda tam yer kaplamayı gerektiren 215 kWh'lik kabin artık %30 daha küçük bir şeye sığıyor. Sıvı soğutma konteynerli sistemlerden aşağıya doğru taşınıyor. Uzaktan izleme, gözetimsiz çalışmanın arzu uyandırıcı olmaktan ziyade gerçekten pratik olduğu noktaya kadar olgunlaştı.

Kontrol zekasında daha az gözle görülür bir evrim yaşanıyor. Makine öğrenimi-tabanlı tahmine dayalı gönderim. Gerçek-zamanlı elektrik fiyatlandırmasına dinamik yanıt. Kullanım ömrünü uzatmak için çalışma parametrelerini ayarlayan otomatik bozulma modellemesi.

Tüm bunların gerçekten ticarileştirilmiş, yükle-ve-unut altyapısına dönüşüp dönüşmeyeceğini zaman gösterecek. Trend çizgisi sonunda evet'i gösteriyor. Zaman çizelgesi? Bildiğini iddia eden, tahmin yürütüyor.

Dış mekan kabinli enerji depolama, daha geniş elektrifikasyon geçişinde özel bir yer işgal ediyor-evler için çok büyük, elektrik trafo merkezleri için çok küçük, yapılı çevredeki elektrik tüketiminin büyük kısmını oluşturan ticari ve hafif sanayi tesisleri için ise tam doğru. Göz alıcı bir teknoloji değil. Manşetlere çıkmayacak. Giderek daha fazla arka planda sessizce çalışacak, zirveleri tıraş edecek ve güneş ışığını depolayacak, ki bu da tam olarak önemli olan şey olabilir.