Acest proiect a fost implementat în Africa de Sud pentru a satisface cerințele unui client comercial și industrial local privind alimentarea cu energie de rezervă, gestionarea sarcinii și optimizarea energiei. Sistemul constă din două dulapuri de stocare a energiei răcite cu aer de 125 kW/241 kWh, oferind o putere nominală totală de 250 kW și o capacitate totală de stocare a energiei de 482 kWh.

Sistemul acceptă funcționarea în paralel a mai multor unități, permițând adăugarea de dulapuri suplimentare de stocare a energiei în funcție de creșterea viitoare a sarcinii și de schimbarea cererii de energie electrică.

În unele regiuni din Africa de Sud, capacitatea limitată a rețelei, întreruperile de curent și fluctuațiile de tensiune pot perturba producția, funcționarea echipamentelor și activitățile normale de afaceri. Soluțiile tradiționale cu generatoare diesel implică costuri ridicate cu combustibilul și întreținerea, precum și zgomot, emisii și o gestionare zilnică complexă.

Pentru a răspunde cerințelor clientului privind fiabilitatea energiei, controlul costurilor și întreținerea convenabilă, acest proiect adoptă o soluție integrată de stocare a energiei prin baterii răcite cu aer. Sistemul îmbunătățește capacitatea de alimentare de rezervă, optimizează consumul de energie electrică și reduce presiunea asupra rețelei în perioadele de vârf de cerere, oferind clientului o alimentare cu energie mai stabilă, flexibilă și rentabilă.

2. Configurare sistem

Proiectul include două dulapuri de stocare a energiei răcite cu aer, fiecare cu o putere nominală de 125 kW și o capacitate de stocare a energiei de 241 kWh.

Când funcționează în paralel, cele două unități oferă:

• Putere nominală totală: 250 kW
• Capacitate totală de stocare a energiei: 482 kWh
• Putere nominală a unei singure unități: 125 kW
• Capacitate de stocare a unei singure unități: 241 kWh

Fiecare dulap integrează sistemul de baterii, sistemul de conversie a energiei (PCS), sistemul de gestionare a bateriilor (BMS), sistemul de gestionare a energiei (EMS), sistemul de control al temperaturii, sistemul de protecție împotriva incendiilor și componentele de protecție electrică.

Acest design extrem de integrat reduce instalarea echipamentelor la fața locului și lucrările de punere în funcțiune a sistemului. De asemenea, scurtează perioada de implementare a proiectului și minimizează riscurile de compatibilitate dintre diferitele componente ale sistemului.

3. Strategia de operare a sistemului

În condiții normale de funcționare a rețelei, sistemul se poate încărca în perioadele cu cerere redusă sau cu tarife mai mici, în funcție de strategia de operare a clientului. Energia stocată poate fi apoi descărcată în perioadele cu cerere maximă pentru a reduce consumul maxim al rețelei și a optimiza profilul de consum al energiei electrice al clientului.

Când rețeaua electrică se confruntă cu o pană de curent, fluctuații de tensiune sau o alimentare insuficientă cu energie electrică, sistemul de stocare a energiei poate suporta sarcini critice conform strategiei de control configurate. Acest lucru ajută la reducerea timpilor de nefuncționare a producției, a întreruperilor de activitate și a pierderilor cauzate de pene de curent neașteptate.

Sistemul de gestionare a energiei (EMS) monitorizează și coordonează continuu rețeaua, echipamentele de stocare a energiei și consumatorii de la fața locului. Acesta ajustează automat strategiile de încărcare și descărcare în funcție de cererea de sarcină, starea de încărcare a bateriei și condițiile de funcționare a sistemului, îmbunătățind eficiența generală a utilizării energiei.

4. Proiectarea sistemului de răcire cu aer

Proiectul adoptă o arhitectură matură de răcire cu aer. Canalele interne optimizate de flux de aer și sistemele de monitorizare a temperaturii asigură disiparea continuă a căldurii pentru modulele de baterii și echipamentele de conversie a energiei.

Comparativ cu sistemele mai complexe de răcire cu lichid, soluția răcită cu aer elimină conductele de răcire, lichidul de răcire, pompele și alte componente de circulație a lichidului. Acest lucru are ca rezultat o structură a sistemului mai simplă, o inspecție de rutină mai ușoară și o întreținere pe termen lung mai convenabilă.

Designul răcit cu aer ajută, de asemenea, la reducerea investiției inițiale în echipamente și a costurilor de operare și întreținere pe termen lung.

Pentru a face față condițiilor exterioare de temperaturi ridicate și praf întâlnite în anumite părți ale Africii de Sud, echipamentul utilizează un design al carcasei exterioare rezistent la intemperii, combinat cu mecanisme inteligente de ventilație, control al temperaturii și protecție a sistemului. Aceste caracteristici îmbunătățesc stabilitatea funcționării în condiții de mediu dificile.

5. Control inteligent și management al siguranței

Sistemul integrează trei platforme principale de control: PCS, BMS și EMS. Împreună, acestea coordonează gestionarea bateriilor, conversia energiei, monitorizarea sistemului și dispecerizarea energiei.

BMS monitorizează continuu tensiunea, temperatura, curentul, starea de încărcare și starea de funcționare a celulelor bateriei. Când este detectată o condiție anormală, sistemul poate emite o alertă și activa măsurile de protecție corespunzătoare.

PCS gestionează conversia bidirecțională a energiei între sistemul de baterii și sistemul de alimentare cu curent alternativ, în timp ce EMS dezvoltă și execută strategii de încărcare și descărcare în funcție de cerințele de energie electrică ale clientului.

Prin mecanisme de monitorizare, avertizare și protecție pe mai multe niveluri, sistemul poate identifica și răspunde la riscurile de funcționare, cum ar fi supratensiune, subtensiune, supracurent, supraîncălzire, scurtcircuite și defecțiuni de comunicare. Acest lucru îmbunătățește siguranța și fiabilitatea generală a sistemului de stocare a energiei.

6. Valoarea aplicației proiectului

Sistemul oferă suport energetic pentru sarcinile critice atunci când alimentarea rețelei este insuficientă sau întreruptă, reducând pierderile de producție și operaționale cauzate de pene de curent.

În timpul funcționării normale, sistemul de stocare a energiei poate efectua, de asemenea, reducerea vârfurilor de cerere, transferul de sarcină și optimizarea consumului de energie electrică. Acest lucru reduce presiunea cererii de vârf și îmbunătățește capacitatea sistemului de distribuție a energiei electrice existent al clientului.

Prin utilizarea stocării energiei în baterii, clientul poate evita sau amâna modernizările costisitoare ale transformatoarelor și ale altor infrastructuri electrice, obținând în același timp un acces mai flexibil la energie electrică.

Sistemul modular permite extinderea în paralel. Se pot instala dulapuri suplimentare de stocare a energiei pe măsură ce crește capacitatea de producție, cantitatea de echipamente sau cererea de energie electrică. Acest lucru ajută la evitarea investițiilor inițiale excesive și îmbunătățește scalabilitatea pe termen lung a proiectului.

Cu designul său integrat, managementul inteligent al energiei, costul total de investiție mai mic și întreținerea convenabilă pe termen lung, acest proiect oferă o referință practică pentru aplicațiile comerciale și industriale de stocare a energiei în Africa de Sud și pe alte piețe cu temperaturi ridicate sau rețele slabe.