Модуларно комерцијално складирање на батерии: од архитектура што може да се натрупува до интегрирани системи на кабинети

Модуларното комерцијално складирање на батерии е изградено околу една идеја: додадете капацитет со додавање единици, а не со откинување на она што е веќе таму. Големината на системот за денешното оптоварување, проширете го кога деловниот случај се менува - често без поголеми жици или замена на опремата.

Во пракса, таа идеја се појавува во два формати. Модулите на батерии што можат да се натрупуваат - поединечни LFP единици во опсегот од 5–10 kWh што се поврзуваат преку собирници - добро функционираат за помали комерцијални локации каде што вкупната потреба е помала од неколку стотини киловати-часови. Интегрираните шкафни системи го земаат истото-не ја заменуваат логиката и спакуваат на повисоко ниво: ќелии за батерии, компјутери, BMS, EMS, термички менаџмент и гаснење пожар во едно куќиште отпорно на временски услови, обично почнувајќи од околу 200 kWh по единица. И двете се размеруваат со додавање единици. Разликата е што е „единица“ и колкава интеграција се справува производителот пред да стигне до вашата страница.

Влезна точка на модули што може да се натрупуваат

Модулот за батерии што може да се натрупува е приближно блиску до приклучокот-и-како што е комерцијалниот простор. Секоја единица - обично 48V или 51,2V LFP блок што држи 5–10 kWh - има свој напон, температура и состојба на полнење на ќелијата за следење на BMS. Ставете ги, поврзете се преку собирници или брзи{10}}приклучоци за приклучување, спарете со компатибилен инвертер и системот ќе види една батерии.

Причината поради која овој формат е привлечен за мали проекти за C&I е практична. Еден модул тежи 45–55 кг. Двајца инсталатери можат да го носат. Проширувањето за 10 kWh значи додавање на една кутија и 15 минути работа, а не реконфигурирање на електрична просторија. И бидејќи секој модул работи независна изолација на дефекти на BMS, слабата ќелија во еден модул не ја симнува низата - BMS го повлекува тој модул офлајн додека останатите продолжуваат да работат. Тоа е важно во комерцијален објект каде што непланираното застој за време на шпицот на наплата има вредност во долари.

Онаму каде што модулите што можат да се натрупуваат почнуваат да се напрегаат е кога ви требаат повеќе од неколку стотини киловати-часови или кога интензитетот на возење велосипед поминува еднаш-на-дневното нежно врвно бричење до агресивен одговор на побарувачката или регулација на фреквенцијата. Во тој момент, бројот на поврзувања меѓу-модулите, границите на дистрибуираното термичко управување и сложеноста на паралелизирањето на десетици мали BMS единици почнуваат да работат против вас. Тоа е местото каде што интегрираните кабинети се собираат.

Внатре во интегриран кабинет: како потсистемите се вклопуваат заедно

За да покажеме како изгледа модуларната единица со повисока-интеграција, еве како се конфигурирани шесте основни потсистеми во комерцијален надворешен кабинет - со помош на нашитеСистем од 125 kW/241 kWhкако еден пример за тоа како оваа класа на производи најчесто се гради.

• Системот за конверзија на енергија (PCS) се наоѓа помеѓу DC страната на батеријата и AC мрежата на објектот. Во оваа единица е 125 kW дво-насочен инвертер - мрежа-врзана и исклучена-мрежа режими, 380V/400V/415V три-, 50/60Hz. Двонасочно значи истиот хардвер се полни од мрежата или соларната енергија за време на евтини часови и ја турка складираната енергија назад во објектот за време на врвните стапки.
• Системот за управување со енергија (ЕМС) одлучува кога. Врвни распореди за бричење, TOU арбитража, соларна само-оптимизација на потрошувачката, испраќање одговор на побарувачката - EMS е она што ја претвора кутијата со батерии во нешто што всушност се појавува на сметката за комунални услуги. Системите со SCADA API пристап може да се поврзат со поширока инфраструктура за управување со згради или индустриска контрола.
• BMS работи на ниво на ќелија. Низ низата LFP од 240-серијата, ги следи напонот, струјата и температурата по ќелија, активно го балансира полнењето за да спречи слабеење на ќелиите и ја следи состојбата на полнење со прецизност ±2%. Претходно пишувавме за тоа какоКвалитетот на BMS ги одредува реалните{0}}светски перформанси на BESSпочесто од степенот на ќелијата - ова е слојот каде што се игра.
• Статичкиот прекинувач за пренос (STS) се справува со транзицијата од--исклучено-мрежата за помалку од 20 милисекунди - доволно брзо што серверите, ладењето и контролите за производство не го регистрираат прекинот. Не секој кабинет вклучува еден, но за објекти каде празнината при стартување на генераторот од 10 секунди е обврска, ја заменува потребата за посебен UPS-от.
• Термичко управување: верзиите со воздушно ладење{0}} користат принудна вентилација со IP55, адекватна за умерено возење велосипед во умерени клими. Течно-конфигурациите со ладење имаат гликолни ладни плочи за ±2 степени ќелии-до-единственост на ќелиите - вредни за трошокот при распоредување на висок-циклус или топла-клима.
• Потиснувањето на пожар се одвива во три фази: откривање чад/гас, брза реакција на аеросол и поплавување на перфлуорохексанон доколку се пропагира термички бегство. Нулта-агенси за остатоци, така што системот може потенцијално да се рестартира наместо да се отпише.

Секој од овие кабинети е комплетна единица. Проширувањето значи додавање на уште еден. Тоа е истиот принцип за додавање-не-заменувај како модули што можат да се наредат, само во различен размер - и со интеграцијата веќе направена во фабриката наместо на вашата страница.

Што решава секој формат за бизниси со средна големина-

Без разлика дали се изградени од модули што се наложуваат или се испорачуваат како интегриран кабинет, комерцијалната вредност е иста: големина за денес, проширете кога е оправдано.

Врвното бричење е местото каде што започнуваат повеќето проекти за складирање C&I. Мала производствена продавница која повлекува врвна побарувачка од 150 kW со трошоци за побарувачка од 15 $/kW, плаќа 2.250 долари месечно само за тој скок - обично управуван од едно парче тешка опрема што работи за време на 2-часовен попладневен прозорец. Модуларен систем од 100 kWh бричи 50 kW од тој врв, заштедува 750 долари/месечно и не бара продавницата да предвидува дали следната година доаѓа втора производна линија. Ако е така, тие додаваат капацитет. Ако не, тие не се надградиле.

Соларната само-потрошувачка ја следи истата логика. Магацин со низа на покривот од 50 kW што извезува вишок од 0,04-0,08 $/kWh може да ја пренасочи таа енергија за да ја надомести вечерната потрошувачка на 0,20-0,35 $. Вистинската големина за складирање зависи од профилот на оптоварување што се менува како што се менува бизнисот - модуларната архитектура го апсорбира тоа.

Резервната моќ го заокружува. На малопродажното работење му требаат 30 kWh за ПОС, ладење и безбедност за 4-часовен прекин. На мала просторија за податоци и требаат 80 kWh. Почнувајќи од мали димензии и скалирање врз основа на вистинското искуство на прекин, го надминува погодувањето на одреден број и откривањето дека сте или преголеми или изложени.

Кога да се користи кој

Модулите што може да се натрупуваат имаат смисла во помалите комерцијални распоредувања - продавница, мал магацин, деловна зграда - каде што вкупното складирање останува под неколку стотини киловати-часови, а возењето велосипед е умерено. Влезните трошоци се ниски, инсталацијата е брза, а додавањето капацитет подоцна е едноставно.

Наместо тоа, неколку фактори го туркаат проектот кон интегрирани кабинети:

• Складирањето треба да се пресели во опсегот од неколку-сто-kWh и повеќе, каде што управувањето со десетици поединечни модули создава сложеност-точка на поврзување
• Агресивно дневно возење велосипед - врвно бричење плус одговор на побарувачката или повеќе циклуси дневно - каде што фабричкото-интегрирано термичко управување држи подобро од дистрибуираното ладење низ одделни модули
• Ограничен отпечаток на локацијата, каде што е важна густината на енергија по квадратен метар
• Предност за испорака клуч на рака: едно куќиште, едно пуштање во работа, еден гаранција

Нема чиста линија меѓу двете. Нежно возење велосипед на локација од 200 kWh може да работи во секој случај. Локација од 200 kWh со агресивно дневно максимално бричење плус одговор на побарувачката обично функционира поконзистентно со интегриран систем кадеBMS, термичко управување и конверзија на моќност се дизајнирани заедно.

Зошто LFP во двата формати

Скоро секоја модуларна комерцијална батерија - што може да се наложува или шкаф - користи ќелии од литиум железо фосфат. Термичкото распаѓање на LFP се наоѓа на 270 степени наспроти 210 степени за NMC. Таа маргина од 60-степени е она што го прави практичното комерцијално распоредување во затворен простор без детална инфраструктура за потиснување. NMC пакува повеќе енергија по литар, но потесниот термички прозорец ги зголемува трошоците за затворање и потиснување кои често ја намалуваат предноста во густината.

LFP исто така циклуси подолго. Комерцијалната максимална-должност за бричење при 80% длабочина на празнење обично дава 5.000-6.000 целосни циклуси - 13+ години секојдневна употреба - пред батеријата да достигне 80% од оригиналниот капацитет. Тестирањето на националните лаборатории Сандија покажа дека LFP достигнува 10.000 циклуси под контролирани услови. Наспроти опсегот на циклуси од 2.000–4.000 на NMC, тешко е да се расправаме за вкупните трошоци за споредба на сопственоста. И бидејќи LFP користи железо и фосфат наместо кобалт и никел, цените на суровините се постабилни - релевантни кога купувате модули за проширување во 4-та година по цена што треба да ја предвидите денес.

Големина: Почнете помало отколку што мислите

Најчеста грешка во комерцијалните модуларни проекти за складирање е купувањето премногу однапред. Целата поента на оваа архитектура е дека не треба да погодувате веднаш на првиот ден.

За максимално бричење, извлечете 12 месеци од 15-минутните податоци на мерачот со интервал. Откријте кога побарувачката ќе достигне врв, колку долго трае, колку бричење ве спушта на пониско ниво. На објектот со 300 kWh/ден често му треба само 50-80 kWh складирање ако врвот е концентриран во предвидлив прозорец. Започнете таму. Потврдете во текот на два циклуса на наплата. Потоа одлучете дали проширувањето има економска смисла врз основа на реални податоци.

Написот заперформанси и димензионирање на батеријата со висок напонподлабоко ја покрива одлуката за напон-класата - висок-напонските купови обезбедуваат приближно 5% подобра кружна-ефикасност од 48V системите и ги намалуваат трошоците за поврзување на подолги комерцијални кабли.

Едно правило што вреди да се повтори: не мешајте ги брендовите или капацитетите на модулите паралелно. Различни имплементации на BMS користат различни прагови на напон и логика на ограничување на струјата-. Системот стандардно го поставува она што е најконзервативно, а неусогласеноста на капацитетот предизвикува нерамномерно возење велосипед што побрзо ги истрошува помалите модули. Истиот производител, истиот модел, сличен датум на производство.

Каде се движи пазарот

Архитектурите со висок-напон - 90V до 400V+ по куп - стануваат стандардни во комерцијалното складирање. Поголем напон значи помала струја при иста излезна моќност: потенки кабли, помали прекинувачи, помала загуба на топлина. Во инсталации со 20+ метарски кабли, салдото-на-заштедата на системот се собира. Повеќетоконфигурации со висок-напонски нареденисега поддржува компатибилност со екосистемите со инвертер Deye, Growatt, Goodwe, SMA и Victron. Се појавуваат -бесплатни шини за брзо-поврзување со жици заедно со - додавање 10 kWh за 15 минути без никакви алатки, ја менува економијата на фазното проширување.

Форматот на ќелијата 314Ah поместува 280Ah и кај модулите што се собираат и кај интегрираните кабинети. Помалку ќелии по модул значи помалку точки за поврзување, подобра распределба на струјата и поедноставно управување со BMS. Тоа е промена која подеднакво им користи на двете категории на производи.

Најчесто поставувани прашања