Anàlisi comparativa de quatre tipus de mètodes d'emmagatzematge d'energia: sèrie, centralitzat, distribuït i modular

Els sistemes d'emmagatzematge d'energia es divideixen en quatre tipus principals segons la seva arquitectura i escenaris d'aplicació: de cadena, centralitzat, distribuït i

modular. Cada tipus de mètode d'emmagatzematge d'energia té les seves pròpies característiques i escenaris aplicables.

1. Emmagatzematge d'energia de corda

Característiques:

Cada mòdul fotovoltaic o petit paquet de bateries es connecta al seu propi inversor (microinversor), i després aquests inversors es connecten a la xarxa en paral·lel.

Apte per a petits sistemes solars domèstics o comercials per la seva alta flexibilitat i fàcil expansió.

Exemple:

Dispositiu d'emmagatzematge d'energia de bateria de liti petit que s'utilitza al sistema de generació d'energia solar al terrat de la llar.

Paràmetres:

Interval de potència: generalment d'uns pocs quilowatts (kW) a desenes de quilowatts.

Densitat d'energia: relativament baixa, perquè cada inversor requereix una certa quantitat d'espai.

Eficiència: alta eficiència a causa de la reducció de la pèrdua de potència al costat de CC.

Escalabilitat: fàcil d'afegir nous components o paquets de bateries, adequats per a la construcció en fases.

2. Emmagatzematge centralitzat d'energia

Característiques:

Utilitzeu un gran inversor central per gestionar la conversió d'energia de tot el sistema.

Més adequat per a aplicacions de centrals elèctriques a gran escala, com ara parcs eòlics o grans centrals fotovoltaiques terrestres.

Exemple:

Sistema d'emmagatzematge d'energia de classe megawatt (MW) equipat amb grans centrals eòliques.

Paràmetres:

Interval de potència: des de centenars de quilowatts (kW) fins a diversos megawatts (MW) o fins i tot més.

Densitat energètica: Alta densitat energètica a causa de l'ús d'equips grans.

Eficàcia: pot haver-hi pèrdues més elevades en manejar grans corrents.

Cost-efectivitat: menor cost unitari per a projectes a gran escala.

3. Emmagatzematge d'energia distribuït

Característiques:

Distribuïu diverses unitats d'emmagatzematge d'energia més petites en diferents ubicacions, cadascuna funcionant de manera independent però es pot connectar i coordinar en xarxa.

És propici per millorar l'estabilitat de la xarxa local, millorar la qualitat de l'energia i reduir les pèrdues de transmissió.

Exemple:

Microxarxes dins de comunitats urbanes, compostes per petites unitats d'emmagatzematge d'energia en múltiples edificis residencials i comercials.

Paràmetres:

Interval de potència: des de desenes de quilowatts (kW) fins a centenars de quilowatts.

Densitat d'energia: depèn de la tecnologia específica d'emmagatzematge d'energia utilitzada, com ara les bateries d'ions de liti o altres bateries noves.

Flexibilitat: pot respondre ràpidament als canvis de demanda local i millorar la resiliència de la xarxa.

Fiabilitat: fins i tot si un sol node falla, altres nodes poden continuar funcionant.

4. Emmagatzematge d'energia modular

Característiques:

Consta de múltiples mòduls d'emmagatzematge d'energia estandarditzats, que es poden combinar de manera flexible en diferents capacitats i configuracions segons sigui necessari.

Suport plug-and-play, fàcil d'instal·lar, mantenir i actualitzar.

Exemple:

Solucions d'emmagatzematge d'energia en contenidors utilitzades en parcs industrials o centres de dades.

Paràmetres:

Interval de potència: des de desenes de quilowatts (kW) fins a més de diversos megawatts (MW).

Disseny estandarditzat: bona intercanviabilitat i compatibilitat entre mòduls.

Fàcil d'ampliar: la capacitat d'emmagatzematge d'energia es pot ampliar fàcilment afegint mòduls addicionals.

Manteniment fàcil: si un mòdul falla, es pot substituir directament sense apagar tot el sistema per reparar-lo.

Característiques tècniques

Dimensions Emmagatzematge d'energia de corda Emmagatzematge centralitzat d'energia Emmagatzematge d'energia distribuït Emmagatzematge d'energia modular
Escenaris aplicables Sistema solar de casa petita o comercial Centrals elèctriques a gran escala (com ara parcs eòlics, centrals fotovoltaiques) Microxarxes comunitàries urbanes, optimització d'energia local Parcs industrials, centres de dades i altres llocs que requereixen una configuració flexible
Interval de potència Diversos quilowatts (kW) a desenes de quilowatts Des de centenars de quilowatts (kW) fins a diversos megawatts (MW) i fins i tot més Desenes de quilowatts a centenars de quilowatts千瓦 Es pot ampliar des de desenes de quilowatts fins a diversos megawatts o més
Densitat energètica Més baix, perquè cada inversor requereix una certa quantitat d'espai Alt, utilitzant equipament gran Depèn de la tecnologia específica d'emmagatzematge d'energia utilitzada Disseny estandarditzat, densitat energètica moderada
Eficiència Alta, reduint la pèrdua de potència lateral de CC Pot tenir pèrdues més elevades en manejar corrents elevats Respondre ràpidament als canvis de demanda local i millorar la flexibilitat de la xarxa L'eficiència d'un únic mòdul és relativament alta i l'eficiència global del sistema depèn de la integració
Escalabilitat Fàcil d'afegir nous components o paquets de bateries, adequats per a la construcció per fases L'expansió és relativament complexa i cal tenir en compte la limitació de capacitat de l'inversor central. Flexible, pot treballar de manera independent o col·laborativa Molt fàcil d'ampliar, només cal afegir mòduls addicionals
Cost La inversió inicial és elevada, però el cost operatiu a llarg termini és baix Baix cost unitari, adequat per a projectes a gran escala Diversificació de l'estructura de costos, en funció de l'amplitud i profunditat de la distribució Els costos dels mòduls disminueixen amb les economies d'escala i el desplegament inicial és flexible
Manteniment Fàcil manteniment, una sola fallada no afectarà tot el sistema La gestió centralitzada simplifica algunes tasques de manteniment, però els components clau són importants La distribució àmplia augmenta la càrrega de treball del manteniment in situ El disseny modular facilita la substitució i la reparació, reduint el temps d'inactivitat
Fiabilitat Alt, fins i tot si un component falla, els altres encara poden funcionar amb normalitat Depèn de l'estabilitat de l'inversor central Millorar l'estabilitat i la independència dels sistemes locals El disseny alt i redundant entre mòduls millora la fiabilitat del sistema

Hora de publicació: 18-12-2024