Մարտկոցի էներգիայի պահպանման համակարգի կատարողականի ցուցանիշները

 

Ամբողջական մարտկոցի էներգիայի պահպանման համակարգ (ԲԵՍՍ) ուշադրություն է պահանջում կատարողականի երկու հիմնական ցուցիչի վրա. մեկը՝ կապված էներգիայի պահպանման հզորության և օգտագործման հետ, այսինքն՝ կապված հզորության հետ. իսկ մյուսը՝ կապված էներգիան լիցքավորելու կամ ազատելու ունակության հետ, այսինքն՝ կապված իշխանության հետ։ Այս երկու ասպեկտների միջև փոխհարաբերությունները հաճախ օգտագործվում են տարբերելու՝ էներգիայի պահպանման համակարգը էներգիայի-կողմնորոշված ​​է, թե էներգիայի-կողմնորոշման համար:

Մարտկոցի էներգիայի պահպանման համակարգի հզորությունը

Այս ցուցանիշը ներկայացնում է տեսական առավելագույն էներգիայի հզորությունը, որը կարող է պահել պահեստային համակարգը, որը սովորաբար արտահայտված է կիլովատ-ժամով (կՎտժ) կամ մեգավատտ-ժամով (ՄՎտժ): Սա էներգիայի պահպանման համակարգի կարևորագույն պարամետրերից մեկն է. Այնուամենայնիվ, դրա իրական օգտագործման հզորությունը ազդում է մարտկոցի լիցքաթափման խորությունից (DOD) և համակարգի արդյունավետությունից:

BESS-ի հզորությունը (Մարտկոցի էներգիայի պահպանման համակարգ) ընդգծում է էներգիայի քանակությունը, որը կարող է արտադրվել կամ օգտագործվել, ինչը տարբերվում է մարտկոցի հզորության սահմանումից: Մարտկոցի հզորությունը սովորաբար վերաբերում է մարտկոցի հզորությանը որոշակի պայմաններում (լիցքաթափման արագություն, ջերմաստիճան, ավարտական ​​լարում և այլն) և չափվում է ամպեր{2}}ժամով (Ահ), որը ներկայացնում է ժամանակի ընթացքում հոսանքի ինտեգրալը։

Մարտկոցի էներգիայի պահպանման համակարգ. Համակարգի առավելագույն հզորություն

Համակարգի առավելագույն հզորությունը արտացոլում է էներգիայի պահեստավորման համակարգի առավելագույն լիցքավորման և լիցքաթափման հզորությունը և ընդհանուր առմամբ արտահայտվում է կիլովատներով (կՎտ) կամ մեգավատներով (ՄՎտ): Այս կատարողականի ցուցանիշը որոշվում է ամբողջ հիմնական սխեմայի նախագծմամբ, ներառյալ մարտկոցը, DC փոխանցման շղթան, PCS և AC միացումը, և նույնիսկ առավելագույն հզորությամբ շահագործման ընթացքում կորուստները (այդ կորուստները հիմնականում կվերածվեն ջերմության), ինչը ազդում է ջերմաստիճանի կառավարման համակարգի և այլ օժանդակ սարքավորումների նախագծման վրա: Նույն հզորությամբ էներգիայի պահպանման համակարգերը կարող են զգալիորեն տարբեր գործառույթներ ունենալ առավելագույն հզորության տարբերության պատճառով. նույնիսկ էներգիայի պահպանման նույն համակարգը կզգա արդյունավետության քառակուսի տարբերություն՝ պայմանավորված գործող հզորության տարբեր մակարդակներով:

Երբ հզորության պարամետրը համեմատաբար մեծ է հզորության պարամետրի համեմատ, օրինակ՝ 1 ՄՎտ/500 կՎտժ, այն կոչվում է էներգիայի{2}}տիպային էներգիայի պահպանման համակարգ; ընդհակառակը, եթե այն 500 կՎտ/1 ՄՎտժ է, այն կոչվում է էներգիայի{5}տիպի էներգիայի պահպանման համակարգ։ Հետևաբար, երբեմն ներմուծվում է ժամանակ հասկացությունը, ինչպես օրինակ՝ առաջինը նշվում է որպես 1 ՄՎտ/0,5 ժ, իսկ երկրորդը՝ 500 կՎտ/2 ժ:

Մարտկոցի էներգիայի պահպանման համակարգ. Էներգիայի կորուստ և արդյունավետություն

 

Էներգիայի պահպանման համակարգի արդյունավետությունը արտացոլում է էներգիայի կորուստը լիցքավորման և լիցքաթափման գործընթացում: Այն կարելի է հասկանալ որպես համակարգի կողմից թողարկված էներգիայի հարաբերակցությունը դրա մեջ լիցքավորված էներգիային, որը նաև հայտնի է որպես ցիկլի արդյունավետություն: Այս կորուստը կապված է ոչ միայն էներգիայի պահպանման մարտկոցի տեխնիկական տեսակի հետ, այլ նաև կախված է էլեկտրական բաղադրիչներից, ինչպիսիք են էներգիայի փոխակերպման համակարգը (PCS): Նեղ իմաստով, համակարգի արդյունավետությունը հիմնականում արտացոլում է հիմնական միացումում կորուստները լիցքավորման և լիցքաթափման ժամանակ՝ մարտկոցից, DC ավտոբուսից, PCS-ից և վերջապես մինչև տրանսֆորմատոր (եթե առկա է): Այնուամենայնիվ, գործնական ինժեներական կիրառություններում օժանդակ սարքավորումների էներգիայի սպառումը, ինչպիսին է ջերմաստիճանի կառավարման համակարգը, հաճախ ներառվում է ընդհանուր կորստի մեջ, այդպիսով ազդելով ընդհանուր արդյունավետության վրա:

Նկար. BESS էներգիայի հաշվեկշռի հարաբերություն

Մարտկոցի էներգիայի պահպանման համակարգ. ցիկլերի քանակը

 

Մարտկոցի լիցքավորման-լիցքաթափման ցիկլերի քանակը որոշում է նրա կյանքի տևողությունը: Էներգիայի պահպանման համակարգում, մարտկոցի բարձր արժեքի պատճառով, դրա ծառայության ժամկետը որոշում է նաև ամբողջ համակարգի կյանքի տևողությունը: Ցիկլի կյանքի դեգրադացումը հանգեցնում է ներքին դիմադրության բարձրացման, որն իր հերթին մեծացնում է կորուստները և ջերմության առաջացումը՝ ավելի արագացնելով քայքայման գործընթացը: Ավելին, հաճախակի գերլիցքավորումը և չափից ավելի լիցքաթափումը հանգեցնում են էլեկտրոլիտի մեջ մետաղական նյութերի կրկնակի տարրալուծմանը և նստեցմանը, ինչը նաև զգալիորեն ազդում է մարտկոցի ցիկլի կյանքի և անվտանգության վրա:

Որոշակի տեսակի լիթիում-իոնային մարտկոցի համար 1C լիցքավորման և 1C լիցքավորման պայմաններում ցիկլերի քանակը ցույց է տալիս զգալի տարբերություններ լիցքաթափման տարբեր խորություններում (DOD), ինչպես ցույց է տրված նկարում:

Մարտկոցի էներգիայի պահպանման համակարգի արժեքը

Էներգիայի պահպանման համակարգերի արժեքը սերտորեն կապված է համակարգի հզորության, հզորության և գործառնական միջավայրի հետ: Ընդհանուր առմամբ, էներգիայի-տիպային համակարգերում մարտկոցների արժեքը համեմատաբար բարձր է. Էլեկտրաէներգիայի-տիպային պահեստավորման համակարգերում մարտկոցների արժեքը համեմատաբար ավելի ցածր է: Այնուամենայնիվ, ամեն դեպքում, մարտկոցի փաթեթի արժեքը ներկայումս կազմում է BESS-ի ընդհանուր արժեքի հիմնական մասը և կլինի նաև ապագայում ծախսերի կրճատման հիմնական տարածքը:

Արժեքի միավորը կարող է արտահայտվել որպես յուան/կՎտժ կամ յուան/կՎտ, բայց ոչ լրիվ և ճշգրիտ կերպով չի ներկայացնում դրա նշանակությունը: Հետևաբար, կարևոր է կոնկրետ նախագծերի քննարկումների ժամանակ միաժամանակ նշել և՛ հզորությունը, և՛ հզորությունը:

Մարտկոցի էներգիայի պահեստավորման համակարգ: Արժեքն արձագանքման ժամանակը

BESS-ի (Մարտկոցի էներգիայի պահպանման համակարգերի) համար և՛ էներգիայի փոխակերպումը, և՛ արձագանքման ժամանակը գտնվում են միլիվայրկյանների միջակայքում, ինչը բավարար է էներգահամակարգերի կիրառման համար: Այստեղ է, որ BESS-ը գերազանցում է էներգիայի պահպանման այլ ֆիզիկական մեթոդներին, ինչպիսիք են թռչող անիվի էներգիայի պահպանումը և պոմպային-պահեստային հիդրոէներգիան: Այնուամենայնիվ, լարման, տեղադրման մեթոդների և մարտկոցի մարտկոցի հզորության սահմանափակումների պատճառով մեկ BESS միավորի հզորությունն ու հզորությունը համեմատաբար սահմանափակ են: Հետևաբար, մեծ-էներգապահովման էլեկտրակայաններում, ինչպիսին է, որը բաղկացած է զուգահեռաբար միացված տասնյակ սովորական ցածր-5 ՄՎտ/2ժ էներգիայի պահեստավորման համակարգերից, արձագանքման ժամանակի խոչընդոտը հիմնականում կսահմանափակվի հաղորդակցման եղանակով և ժամանակացույցի մեխանիզմով: Դրա վրա կազդեն նաև այնպիսի գործառույթներ, ինչպիսիք են էներգիայի համակարգումը և զուգահեռ սարքերի միջև շրջանառվող հոսանքի ճնշումը: Վերջնական կայանի{10}}մակարդակի արձագանքման ժամանակը կարող է լինել հարյուրավոր միլիվայրկյան կամ նույնիսկ վայրկյան: Իհարկե, 5MW/2h BESS միավորը պարզապես հիպոթետիկ օրինակ է. մարտկոցների չափից ավելի զուգահեռ միացումն ինքնին զգալի անվտանգության ռիսկեր է պարունակում: Այս խնդրի լուծումը պահանջում է խմբային կառավարման մեթոդների փոփոխություններ և նոր էներգիայի պահպանման համակարգի տեխնոլոգիաների առաջխաղացումներ և կիրառումներ, ինչպիսիք են բարձր լարման ուղիղ միացումը:

Մարտկոցի էներգիայի պահպանման համակարգ. Այլ առանձնահատկություններ

Այլ կիրառական սցենարներում կամ տնտեսական վերլուծություններում օգտագործվում են նաև այնպիսի հասկացություններ, ինչպիսիք են հատուկ էներգիան (էներգիա-ը-զանգվածի հարաբերակցությունը, Վտ/կգ), հատուկ հզորությունը (հզորությունը-ը-զանգվածի հարաբերակցությունը, կՎտ/կգ) և էներգիայի խտությունը մեկ միավորի մակերեսի վրա (էներգիա-ը{{5}) ժ. Այս հասկացությունները տեղին են ծրագրի տրանսպորտային ծախսերը և հողօգտագործման պահանջները հաշվարկելու համար: