מנקודת מבטה של מערכת החשמל כולה, ניתן לחלק את תרחישי היישום של אגירת אנרגיה לשלושה תרחישים: אגירת אנרגיה בצד הייצור, אגירת אנרגיה בצד ההולכה והחלוקה ואגירת אנרגיה בצד המשתמש.ביישומים מעשיים יש צורך לנתח טכנולוגיות אגירת אנרגיה בהתאם לדרישות בתרחישים שונים כדי למצוא את טכנולוגיית אגירת האנרגיה המתאימה ביותר.מאמר זה מתמקד בניתוח של שלושה תרחישי יישום עיקריים של אגירת אנרגיה.
מנקודת מבטה של מערכת החשמל כולה, ניתן לחלק את תרחישי היישום של אגירת אנרגיה לשלושה תרחישים: אגירת אנרגיה בצד הייצור, אגירת אנרגיה בצד ההולכה והחלוקה ואגירת אנרגיה בצד המשתמש.ניתן לחלק את שלושת התרחישים הללו לביקוש לאנרגיה ולדרישת חשמל מנקודת המבט של רשת החשמל.דרישות מסוג אנרגיה דורשות בדרך כלל זמן פריקה ארוך יותר (כגון שינוי זמן אנרגיה), אך אינן דורשות זמן תגובה גבוה.לעומת זאת, דרישות מסוג הספק דורשות בדרך כלל יכולות תגובה מהירה, אך בדרך כלל זמן הפריקה אינו ארוך (כגון אפנון תדר מערכת).ביישומים מעשיים יש צורך לנתח טכנולוגיות אגירת אנרגיה בהתאם לדרישות בתרחישים שונים כדי למצוא את טכנולוגיית אגירת האנרגיה המתאימה ביותר.מאמר זה מתמקד בניתוח של שלושה תרחישי יישום עיקריים של אגירת אנרגיה.
1. צד ייצור חשמל
מנקודת המבט של צד ייצור החשמל, מסוף הביקוש לאחסון אנרגיה הוא תחנת הכוח.בשל ההשפעות השונות של מקורות חשמל שונים על הרשת, ואי ההתאמה הדינמית בין ייצור חשמל וצריכת חשמל הנגרמת על ידי צד העומס הבלתי צפוי, ישנם סוגים רבים של תרחישי ביקוש לאחסון אנרגיה בצד ייצור החשמל, כולל הזזת זמן אנרגיה. , יחידות קיבולת, עומס עוקב, שישה סוגי תרחישים, כולל ויסות תדר מערכת, קיבולת גיבוי ואנרגיה מתחדשת המחוברת לרשת.
שינוי זמן אנרגיה
שינוי זמן אנרגיה הוא לממש את גילוח השיא ומילוי העמק של עומס הכוח באמצעות אגירת אנרגיה, כלומר, תחנת הכוח טוענת את הסוללה במהלך תקופת עומס ההספק הנמוך, ומשחררת את הכוח האגור בתקופת עומס שיא ההספק.בנוסף, אחסון הרוח והכוח הפוטו-וולטאי הנטוש של אנרגיה מתחדשת ואז העברה לתקופות אחרות לצורך חיבור לרשת הוא גם העברת זמן אנרגטית.שינוי זמן אנרגיה הוא יישום טיפוסי מבוסס אנרגיה.אין לו דרישות קפדניות לגבי זמן הטעינה והפריקה, ודרישות ההספק לטעינה ופריקה רחבות יחסית.עם זאת, היישום של יכולת המרת זמן נגרמת על ידי עומס הכוח של המשתמש והמאפיינים של ייצור אנרגיה מתחדשת.התדירות גבוהה יחסית, יותר מ-300 פעמים בשנה.
יחידת קיבולת
בשל ההבדל בעומס החשמל בפרקי זמן שונים, יחידות כוח פחמיות צריכות לקבל יכולות גילוח שיא, ולכן יש להפריש כמות מסוימת של יכולת ייצור חשמל כקיבולת לעומסי שיא מתאימים, מה שמונע כוח תרמי יחידות מלהגיע למלוא הספק ומשפיעה על כלכלת פעולת היחידה.מִין.ניתן להשתמש באחסון אנרגיה לטעינה כאשר עומס החשמל נמוך, ולפריקה כאשר צריכת החשמל מגיעה לשיא כדי להפחית את שיא העומס.נצלו את אפקט התחליף של מערכת אגירת האנרגיה כדי לשחרר את יחידת הקיבולת הפחמית, ובכך לשפר את קצב הניצול של יחידת הכוח התרמית ולהגדיל את כלכלתה.יחידת הקיבולת היא יישום טיפוסי מבוסס אנרגיה.אין לו דרישות קפדניות לגבי זמן הטעינה והפריקה, ויש לו דרישות רחבות יחסית לגבי כוח הטעינה והפריקה.עם זאת, בשל עומס החשמל של המשתמש ומאפייני ייצור החשמל של אנרגיה מתחדשת, תדירות היישום של הקיבולת משתנה בזמן.גבוה יחסית, כ-200 פעמים בשנה.
עומס עוקבים
מעקב אחר עומסים הוא שירות עזר שמתכוונן באופן דינמי להשגת איזון בזמן אמת לעומסים המשתנים לאט ומשתנים ללא הרף.ניתן לחלק עומסים המשתנים באיטיות ומשתנים ללא הרף לעומסי בסיס ועומסים משתנים בהתאם לתנאים בפועל של פעולת הגנרטור.מעקב אחר עומסים משמש בעיקר לעומסים בהתפשטות, כלומר, על ידי התאמת התפוקה, ניתן להפחית ככל האפשר את קצב ההשתלה של יחידות אנרגיה מסורתיות., המאפשר לו לעבור בצורה חלקה ככל האפשר לרמת הוראות התזמון.בהשוואה ליחידת הקיבולת, לעומס הבא יש דרישות גבוהות יותר לגבי זמן התגובה לפריקה, וזמן התגובה נדרש להיות ברמת הדקה.
מערכת FM
שינויי תדר ישפיעו על התפעול והחיים הבטוחים והיעילים של ייצור חשמל וציוד חשמלי, ולכן וויסות התדרים חשוב מאוד.במבנה האנרגיה המסורתי, חוסר האיזון האנרגטי לטווח הקצר של רשת החשמל מוסדר על ידי יחידות מסורתיות (בעיקר כוח תרמי וכוח הידרו במדינה שלי) על ידי תגובה לאותות AGC.עם השילוב של אנרגיה חדשה ברשת, התנודתיות והאקראיות של הרוח והרוח החמירו את חוסר האיזון האנרגטי ברשת החשמל בפרק זמן קצר.בשל מהירות אפנון התדר האיטית של מקורות אנרגיה מסורתיים (במיוחד כוח תרמי), הם מפגרים בתגובה להוראות שיגור רשת.לפעמים יתרחשו פעולות שגויות כגון התאמה הפוכה, כך שלא ניתן לספק את הדרישה החדשה שנוספה.לשם השוואה, לאחסון אנרגיה (במיוחד לאגירת אנרגיה אלקטרוכימית) יש מהירות אפנון תדרים מהירה, והסוללה יכולה לעבור בצורה גמישה בין מצבי טעינה ופריקה, מה שהופך אותה למשאב אפנון תדר טוב מאוד.
בהשוואה למעקב אחר עומס, תקופת השינוי של רכיב העומס של אפנון תדר המערכת היא ברמה של דקות ושניות, מה שמצריך מהירות תגובה גבוהה יותר (בדרך כלל ברמה של שניות), ושיטת ההתאמה של רכיב העומס היא בדרך כלל AGC.עם זאת, אפנון תדר מערכת הוא יישום טיפוסי מסוג הספק, הדורש טעינה ופריקה מהירה בפרק זמן קצר.בעת שימוש באחסון אנרגיה אלקטרוכימית, נדרש קצב פריקת טעינה גדול, כך שהוא יקצר את החיים של סוגים מסוימים של סוללות, ובכך ישפיע על סוגים אחרים של סוללות.כַּלְכָּלָה.
קיבולת פנויה
קיבולת מילואים מתייחסת לעתודה האקטיבית השמורה להבטחת איכות החשמל והפעלה בטוחה ויציבה של המערכת במקרה חירום, בנוסף לעמידה בדרישת העומס הצפוי.בדרך כלל, קיבולת העתודה צריכה להיות 15-20% מיכולת אספקת החשמל הרגילה של המערכת, והמינימום הערך צריך להיות שווה לקיבולת היחידה עם הקיבולת המותקנת היחידה הגדולה ביותר במערכת.מאחר ויכולת המילואים מכוונת למקרי חירום, תדירות ההפעלה השנתית היא בדרך כלל נמוכה.אם הסוללה משמשת לשירות קיבולת מילואים בלבד, לא ניתן להבטיח את הכלכלה.לכן, יש צורך להשוות אותו עם עלות קיבולת המילואים הקיימת כדי לקבוע את העלות בפועל.אפקט התחלופה.
חיבור רשת של אנרגיה מתחדשת
בשל האקראיות והמאפיינים לסירוגין של כוח רוח וייצור חשמל פוטו-וולטאי, איכות החשמל שלהם גרועה מזו של מקורות אנרגיה מסורתיים.מכיוון שהתנודות של ייצור חשמל באנרגיה מתחדשת (תנודות תדר, תנודות תפוקה וכו') נעות בין שניות לשעות, ליישומים הקיימים מסוג Power יש גם יישומים מסוג אנרגיה, שניתן לחלק בדרך כלל לשלושה סוגים: זמן אנרגיה מתחדשת -הסטה, מיצוק קיבולת ייצור אנרגיה מתחדשת, והחלקת תפוקת אנרגיה מתחדשת.למשל, על מנת לפתור את בעיית נטישת האור בייצור חשמל פוטו-וולטאי, יש צורך לאגור את יתרת החשמל שנוצר במהלך היום לצורך פריקה בלילה, השייכת לשינוי הזמן האנרגטי של אנרגיה מתחדשת.עבור אנרגיית הרוח, בשל אי-החיזוי של כוח הרוח, תפוקת כוח הרוח משתנה מאוד, ויש להחליק אותה, ולכן היא משמשת בעיקר ביישומים מסוג כוח.
2. צד רשת
היישום של אגירת אנרגיה בצד הרשת הוא בעיקר שלושה סוגים: הקלה על גודש התנגדות ההולכה וההפצה, עיכוב הרחבת ציוד ההולכה וההפצה של הכוח ותמיכה בהספק תגובתי.הוא אפקט ההחלפה.
הקל על גודש התנגדות לשידור והפצה
עומס קו פירושו שעומס הקו עולה על קיבולת הקו.מערכת אגירת האנרגיה מותקנת במעלה הזרם של הקו.כאשר הקו חסום, ניתן לאחסן את האנרגיה החשמלית שלא ניתן לספק בהתקן אחסון האנרגיה.פריקת קו.בדרך כלל, עבור מערכות אחסון אנרגיה, זמן הפריקה נדרש להיות ברמת השעה, ומספר הפעולות הוא כ-50 עד 100 פעמים.זה שייך ליישומים מבוססי אנרגיה ויש לו דרישות מסוימות לזמן תגובה, שצריך להגיב ברמת הדקה.
עיכוב הרחבת ציוד הולכת וחלוקת כוח
העלות של תכנון רשת מסורתית או שדרוג והרחבת רשת גבוהה מאוד.במערכת הולכת וחלוקת הכוח שבה העומס קרוב ליכולת הציוד, אם ניתן לספק את אספקת העומס רוב הזמן בשנה, והקיבולת נמוכה מהעומס רק בתקופות שיא מסוימות, מערכת אגירת האנרגיה ניתן להשתמש כדי להעביר את הקיבולת המותקנת הקטנה יותר.קיבולת יכולה לשפר ביעילות את יכולת ההולכה וההפצה של החשמל של הרשת, ובכך לעכב את העלות של מתקני הולכה והפצת חשמל חדשים ולהאריך את חיי השירות של הציוד הקיים.בהשוואה להקלה על גודש התנגדות ההולכה וההפצה, לעיכוב הרחבת ציוד ההולכה וההפצה יש תדירות פעולה נמוכה יותר.בהתחשב בהזדקנות הסוללה, העלות המשתנה בפועל גבוהה יותר, כך שמוצעות דרישות גבוהות יותר לחסכון הסוללות.
תמיכה תגובתית
תמיכת כוח תגובתי מתייחס לוויסות מתח ההולכה על ידי הזרקה או ספיגת כוח תגובתי בקווי ההולכה והחלוקה.כוח תגובתי לא מספיק או עודף יגרום לתנודות במתח הרשת, ישפיע על איכות החשמל, ואפילו יפגע בציוד חשמלי.בעזרת ממירים דינמיים, ציוד תקשורת ובקרה, הסוללה יכולה לווסת את המתח של קו ההולכה והחלוקה על ידי התאמת ההספק התגובתי של הפלט שלו.תמיכה בכוח תגובתי הוא יישום כוח טיפוסי עם זמן פריקה קצר יחסית אך תדירות פעולה גבוהה.
3. צד המשתמש
צד המשתמש הוא מסוף השימוש בחשמל, והמשתמש הוא הצרכן והמשתמש בחשמל.העלות וההכנסה של צד ייצור החשמל וההולכה והחלוקה באים לידי ביטוי בצורת מחיר החשמל המומר לעלות המשתמש.לכן, רמת מחיר החשמל תשפיע על דרישת המשתמש..
ניהול מחירי חשמל בזמן שימוש המשתמש
תחום החשמל מחלק את 24 שעות ביממה למספר תקופות זמן כמו שיא, שטוח ונמוך, וקובע רמות מחירי חשמל שונות לכל פרק זמן, שהוא מחיר החשמל בזמן השימוש.ניהול מחירי החשמל בזמן שימוש המשתמש דומה להזזת זמן אנרגיה, ההבדל היחיד הוא שניהול מחירי החשמל בזמן שימוש המשתמש מבוסס על מערכת מחירי החשמל בזמן שימוש כדי להתאים את עומס החשמל, בעוד שאנרגיה שינוי זמן הוא להתאים את ייצור החשמל בהתאם לעקומת עומס הכוח.
ניהול טעינת קיבולת
המדינה שלי מיישמת מערכת מחירי חשמל דו-חלקית עבור מפעלי תעשייה גדולים במגזר אספקת החשמל: מחיר החשמל מתייחס למחיר החשמל הנגבה בהתאם לעסקת החשמל בפועל, ומחיר החשמל הקיבולת תלוי בעיקר בשווי הגבוה ביותר של המשתמש צריכת חשמל.ניהול עלות קיבולת מתייחס להפחתת עלות הקיבולת על ידי הפחתת צריכת החשמל המקסימלית מבלי להשפיע על הייצור הרגיל.משתמשים יכולים להשתמש במערכת אגירת האנרגיה כדי לאגור אנרגיה במהלך תקופת צריכת החשמל הנמוכה ולפרוק את העומס בתקופת השיא, ובכך להפחית את העומס הכולל ולהשיג את המטרה של הפחתת עלויות הקיבולת.
שפר את איכות החשמל
בשל האופי המשתנה של עומס ההפעלה של מערכת החשמל והאי-לינאריות של עומס הציוד, להספק המתקבל על ידי המשתמש יש בעיות כמו שינויי מתח וזרם או סטיות בתדר.בשלב זה, איכות הכוח ירודה.אפנון תדר מערכת ותמיכה בהספק תגובתי הם דרכים לשיפור איכות ההספק בצד ייצור החשמל ובצד ההולכה וההפצה.בצד המשתמש, מערכת אגירת האנרגיה יכולה גם להחליק תנודות מתח ותדר, כמו שימוש באחסון אנרגיה כדי לפתור בעיות כמו עליית מתח, צניחה והבהוב במערכת הפוטו-וולטאית המבוזרת.שיפור איכות החשמל הוא יישום כוח טיפוסי.שוק הפריקה הספציפי ותדירות הפעולה משתנים בהתאם לתרחיש היישום בפועל, אך בדרך כלל זמן התגובה נדרש להיות ברמת אלפית השניות.
שפר את אמינות אספקת החשמל
אחסון אנרגיה משמש לשיפור האמינות של אספקת חשמל מיקרו-רשת, כלומר כאשר מתרחשת הפסקת חשמל, אחסון האנרגיה יכול לספק את האנרגיה המאוחסנת למשתמשי הקצה, למנוע הפסקת חשמל במהלך תהליך תיקון התקלות, ולהבטיח אמינות אספקת החשמל .ציוד אחסון האנרגיה ביישום זה חייב לעמוד בדרישות של איכות גבוהה ואמינות גבוהה, וזמן הפריקה הספציפי קשור בעיקר למקום ההתקנה.
זמן פרסום: 24 באוגוסט 2023