خوشه بندی ظرف ذخیره انرژی دقیقاً چیست؟
کانتینر ذخیره انرژی یک دستگاه ذخیره انرژی یکپارچه است که سیستم باتری ، سیستم مبدل ، سیستم نظارت و غیره را در یک ظرف استاندارد برای حمل و نقل و نصب آسان در یک ظرف استاندارد قرار می دهد. در بسیاری از پروژه های انرژی جدید قابل مشاهده است. خوشه بندی ظرف ذخیره انرژی چیست؟ در حقیقت ، این است که چندین ظروف ذخیره انرژی را با هم ترکیب کنیم تا یک خوشه ذخیره انرژی در مقیاس بزرگتر تشکیل شود.
چرا ما باید این کار را انجام دهیم؟ این امر برای برآورده کردن تقاضای بیشتر برای ظرفیت ذخیره انرژی و قدرت در سناریوهای مختلف است. ظرفیت ذخیره انرژی و قدرت خروجی یک ظرف ذخیره انرژی واحد محدود است. به عنوان مثال ، در برخی از پروژه های ذخیره انرژی جانبی شبکه در مقیاس بزرگ ، برای تثبیت شبکه باید مقدار زیادی از برق ذخیره و به سرعت آزاد شود. در این زمان ، یک ظرف واحد کافی نیست. با استفاده از فناوری خوشه بندی برای اتصال چندین ظروف ، ظرفیت و قدرت کلی سیستم ذخیره انرژی می تواند بسیار افزایش یابد ، دقیقاً مانند جمع کردن قطرات آب کوچک در یک دریاچه بزرگ ، که فوراً قدرت را تقویت می کند. علاوه بر این ، چندین ظروف که با هم کار می کنند می توانند قابلیت اطمینان و انعطاف پذیری سیستم ذخیره انرژی را بهبود بخشند. هنگامی که یکی از نقص های ظروف ، دیگران می توانند به کار خود ادامه دهند ، اطمینان حاصل می کنند که کل سیستم ذخیره انرژی فروپاشی نمی کند.
چرا ظروف ذخیره انرژی نیاز به خوشه بندی دارند؟
راندمان ذخیره انرژی را بهبود بخشید
بعد از اینکه ظروف ذخیره انرژی خوشه بندی می شوند ، مدیریت متمرکز و کار مشترک می تواند راندمان ذخیره انرژی را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد. در طی فرآیند شارژ و تخلیه ، یک خوشه تشکیل شده از چندین ظروف می تواند به ذخیره و آزاد سازی انرژی بهینه تر برسد. به عنوان مثال ، هنگامی که مقدار زیادی برق وجود دارد که باید ذخیره شود ، سیستم خوشه بندی می تواند کارهای ذخیره سازی را به طور منطقی بر اساس وضعیت باتری ها در هر ظرف اختصاص دهد و روند شارژ باتری ها را کار کند. مانند یک انبار تدارکات کارآمد ، هر ظرف یک واحد ذخیره سازی است و با مدیریت برنامه ریزی یکپارچه پس از خوشه بندی ، ذخیره و حمل و نقل (شارژ و تخلیه) کالاها (برق) به صورت منظم تر می شود و باعث کاهش تلفات غیر ضروری و بهبود کارآیی کلی ذخیره انرژی می شود.
ثبات سیستم را تقویت کنید
پایداری سیستم کانتینر ذخیره انرژی پس از خوشه بندی تا حد زیادی افزایش یافته است. هنگامی که یک ظرف ذخیره انرژی واحد از بین می رود ، سایر ظروف می توانند بلافاصله آن را صعود کنند و در تهیه نسخه پشتیبان متقابل نقش دارند. با استفاده از پروژه ذخیره انرژی شبکه برق به عنوان نمونه ، اگر باتری یک ظرف مشکلی داشته باشد و به طور عادی قابل شارژ و تخلیه نیست ، سایر ظروف موجود در خوشه می توانند به طور خودکار توان خروجی خود را برای حفظ عملکرد پایدار کل سیستم ذخیره انرژی تنظیم کرده و اطمینان حاصل کنند که منبع تغذیه شبکه برق تحت تأثیر قرار نمی گیرد. این طراحی اضافی مانند اضافه کردن چندین ضمانت به سیستم است ، حتی اگر پیوندهای فردی با مشکل روبرو شوند ، کل سیستم هنوز هم می تواند به طور پایدار عمل کند ، قابلیت اطمینان و ثبات سیستم ذخیره انرژی را تا حد زیادی بهبود بخشد.
با تقاضای انرژی در مقیاس بزرگ سازگار شوید
با توسعه سریع صنعت انرژی ، تقاضا برای انرژی در مقیاس بزرگ در صنایعی مانند صنعت و شبکه های برق روز به روز در حال افزایش است. خوشه بندی ظروف ذخیره انرژی می تواند به خوبی با این روند سازگار شود و تقاضا برای ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ را برآورده کند. در پارک های بزرگ صنعتی ، مقدار زیادی از برق برای اطمینان از عملکرد مداوم تولید و مقابله با تغییر در مصرف برق در دوره های اوج و خاموش مورد نیاز است. پس از خوشه بندی ظرف ذخیره انرژی ، می تواند ظرفیت ذخیره انرژی کافی را برای ذخیره مقدار زیادی برق در دوره های کم تقاضا فراهم کند و آن را در دوره های تقاضای زیاد آزاد کند و باعث تثبیت منبع تغذیه به پارک شود. برای شبکه برق ، در صورت ادغام در مقیاس بزرگ انرژی جدید ، ظروف ذخیره انرژی خوشه بندی می توانند برق اضافی تولید شده توسط تولید انرژی جدید را ذخیره کنند ، تعادل منبع تغذیه و تقاضا را تنظیم کنند ، توانایی شبکه در جذب انرژی جدید را تقویت کرده و از عملکرد ایمن و پایدار شبکه برق اطمینان حاصل کنند.
رونمایی از فناوری خوشه بندی ظروف ذخیره انرژی
فناوری اتصال و ارتباطی
اولین قدم در ظروف ذخیره انرژی خوشه بندی ، دستیابی به ارتباط فیزیکی است. اجزای اتصال الکتریکی مخصوص طراحی شده مانند کابل ها ، اتوبوس ها و غیره معمولاً برای اتصال سیستم های باتری ، سیستم های مبدل و غیره از هر ظرف به هم استفاده می شوند و از انتقال پایدار انرژی الکتریکی بین ظروف اطمینان می دهند. درست مانند بلوک های ساختمانی ، این اجزای اتصال دهنده اتصالات بین بلوک ها هستند که به سختی ظروف ذخیره انرژی مستقل را در یک کل ترکیب می کنند.
علاوه بر ارتباطات فیزیکی ، فناوری ارتباطات نیز بسیار مهم است. برای دستیابی به کار مشترک ، تبادل اطلاعات در زمان واقعی بین ظروف مختلف ذخیره انرژی لازم است. روشهای ارتباطی متداول شامل ارتباطات سیمی و ارتباطات بی سیم است. ارتباطات سیمی ، مانند ارتباط فیبر نوری ، مزایای سرعت انتقال سریع و پایداری بالا را دارد و می تواند به سرعت و با دقت مقادیر زیادی از داده ها را منتقل کند. ارتباطات بی سیم انعطاف پذیرتر است ، با فن آوری های بی سیم مانند Wi FI و 4G/5G ، استفاده از آن در سناریوهایی که سیم کشی در آن دشوار است ، راحت است. از طریق این فن آوری های ارتباطی ، وضعیت عملیاتی هر ظرف ذخیره انرژی ، مانند سطح باتری ، شارژ و تخلیه قدرت ، دما و سایر اطلاعات را می توان به موقع در سیستم کنترل مرکزی خلاصه کرد. سیستم کنترل مرکزی سپس هر ظرف را بر اساس این اطلاعات ، دقیقاً مانند سیستم فرماندهی در ارتش ، که برای درک وضعیت هر سرباز ارتباط برقرار می کند ، برنامه ریزی می کند و دستورالعمل های جنگی را صادر می کند.
سیستم مدیریت انرژی (EMS)
سیستم مدیریت انرژی (EMS) نقش اساسی در خوشه بندی ظروف ذخیره انرژی دارد و می تواند به عنوان "مغز هوشمند" کل خوشه ذخیره انرژی در نظر گرفته شود. وظیفه اصلی آن انجام نظارت جامع در زمان واقعی ، برنامه ریزی انرژی و بهینه سازی ظروف ذخیره انرژی پس از خوشه بندی است.
از نظر تخصیص انرژی ، EMS بر اساس عواملی مانند تقاضای شبکه برق ، وضعیت شارژ (SOC) هر باتری کانتینر و قیمت برق فعلی ، استراتژی بهینه شارژ و تخلیه را توسعه می دهد. به عنوان مثال ، هنگامی که برق کم است و قیمت ها ارزان است ، EMS ظروف ذخیره انرژی را برای اولویت بندی شارژ و ذخیره برق اضافی کنترل می کند. در طول اوج مصرف برق و قیمت بالای برق ، EMS ظروف ذخیره انرژی را تخلیه کرده و برق را به شبکه منتقل می کند و به "تراشیدن اوج و پر کردن دره" می رسد و به کاربران کمک می کند تا هزینه های برق را کاهش دهند و ضمن کاهش فشار بر روی شبکه.
در بهینه سازی عملکرد سیستم ، EMS همچنین تفاوت های عملکرد هر ظرف را در نظر می گیرد ، به طور منطقی شارژ و تخلیه را تخصیص می دهد ، از شارژ بیش از حد و تخلیه یک ظرف خاص خودداری می کند و عمر خدمات کل سیستم ذخیره انرژی را افزایش می دهد. علاوه بر این ، هنگامی که نوسانات غیر طبیعی در شبکه برق وجود دارد ، EMS می تواند به سرعت پاسخ دهد ، قدرت خروجی ظروف ذخیره انرژی را تنظیم کرده ، عملکرد پایدار شبکه برق را حفظ کرده و از قابلیت اطمینان منبع تغذیه اطمینان حاصل می کند.
فناوری حفاظت از ایمنی
ایمنی جنبه مهمی است که در استفاده از خوشه ای از ظروف ذخیره انرژی نمی توان نادیده گرفت و یک سری از فناوری های پیشرفته محافظت از ایمنی برای این منظور اتخاذ شده است.
از نظر حفاظت از آتش ، سیستم های زنگ خطر آتش سوزی و دستگاه های خاموش کننده آتش معمولاً مجهز هستند. هنگامی که علائم آتش در داخل ظرف تشخیص داده شد ، سیستم هشدار بلافاصله زنگ هشدار را صدا می کند و دستگاه خاموش کننده آتش به سرعت فعال می شود. به عنوان مثال ، استفاده از عامل خاموش کننده آتش نشانی Perfluorohexane دارای مزایای بازده آتش سوزی بالا ، نوسانات قوی و عایق ایمن است که می تواند به سرعت و به طور مؤثر آتش سوزی ها را بدون ایجاد آسیب ثانویه به تجهیزات خاموش کند. برخی از ظروف ذخیره سازی انرژی همچنین از فناوری خاموش کننده آتش سوزی دو فاز گاز مایع استفاده می کنند ، که عامل خاموش کننده آتش را از طریق گاز با فشار زیاد تشدید می کند تا ذرات اتمی به اندازه میکرون را تشکیل دهد ، به طور دقیق خاموش ، خنک کننده و سرکوب مداوم جعبه های باتری که آتش سوزی های ترمال را تجربه می کنند.
فناوری کنترل دما نیز بسیار مهم است. ظروف ذخیره انرژی در طی فرآیند شارژ و تخلیه گرما ایجاد می کنند. اگر درجه حرارت خیلی زیاد باشد ، می تواند بر عملکرد و طول عمر باتری تأثیر بگذارد و حتی باعث تصادفات ایمنی شود. بنابراین ، دستگاه های کنترل دما مانند تهویه مطبوع و فن های خنک کننده به طور کلی برای کنترل دمای داخل ظرف در محدوده مناسب از طریق خنک کننده یا تهویه نصب می شوند. برخی از ظروف ذخیره انرژی با سطح بالا همچنین سیستم های کنترل دمای هوشمند را اتخاذ می کنند ، که می تواند به طور خودکار وضعیت کار تجهیزات کنترل دما را بر اساس دمای واقعی باتری تنظیم کند و به کنترل دقیق دما برسد.
حفاظت از ایمنی الکتریکی نیز ضروری است. با نصب دستگاه های زمینی ، سوئیچ های حفاظت از نشت ، دستگاه های محافظت بیش از حد و بیش از حد و غیره ، می توان از مشکلات ایمنی ناشی از گسل های الکتریکی جلوگیری کرد. دستگاه زمینی می تواند جریان نشت را به داخل زمین وارد کند و از شوک الکتریکی به پرسنل خودداری کند. سوئیچ حفاظت از نشت می تواند به سرعت در هنگام بروز نشت مدار را قطع کند. در صورت بروز ولتاژ غیر طبیعی یا جریان ، دستگاه های حفاظت بیش از حد و بیش از حد می توانند از تجهیزات در برابر آسیب محافظت کنند.