Tento projekt bol nasadený v Južnej Afrike s cieľom splniť požiadavky miestneho komerčného a priemyselného zákazníka na záložné napájanie, riadenie záťaže a optimalizáciu energie. Systém pozostáva z dvoch vzduchom chladených skríň na skladovanie energie s výkonom 125 kW/241 kWh, ktoré poskytujú celkový menovitý výkon 250 kW a celkovú kapacitu skladovania energie 482 kWh.

Systém podporuje paralelnú prevádzku viacerých jednotiek, čo umožňuje pridanie ďalších skríň na skladovanie energie podľa budúceho rastu zaťaženia a meniacich sa požiadaviek na elektrinu.

V niektorých regiónoch Južnej Afriky môže obmedzená kapacita siete, výpadky prúdu a kolísanie napätia narušiť výrobu, prevádzku zariadení a bežné obchodné činnosti. Tradičné riešenia dieselových generátorov sú spojené s vysokými nákladmi na palivo a údržbu, ako aj s hlukom, emisiami a zložitou dennou správou.

Aby sa splnili požiadavky zákazníka na spoľahlivosť napájania, kontrolu nákladov a pohodlnú údržbu, tento projekt využíva integrované riešenie skladovania energie v batériách chladených vzduchom. Systém zlepšuje záložné napájanie, optimalizuje spotrebu elektriny a znižuje zaťaženie siete počas špičky, čím zákazníkovi poskytuje stabilnejšie, flexibilnejšie a nákladovo efektívnejšie zásobovanie energiou.

2. Konfigurácia systému

Projekt zahŕňa dve vonkajšie vzduchom chladené skrine na uskladnenie energie, každá s menovitým výkonom 125 kW a kapacitou skladovania energie 241 kWh.

Pri paralelnej prevádzke tieto dve jednotky poskytujú:

• Celkový menovitý výkon: 250 kW
• Celková kapacita akumulácie energie: 482 kWh
• Menovitý výkon jednej jednotky: 125 kW
• Kapacita jednej jednotky: 241 kWh

Každá skriňa integruje batériový systém, systém konverzie energie (PCS), systém správy batérií (BMS), systém riadenia energie (EMS), systém regulácie teploty, systém protipožiarnej ochrany a komponenty elektrickej ochrany.

Tento vysoko integrovaný dizajn znižuje potrebu inštalácie zariadení na mieste a uvedenia systému do prevádzky. Skracuje tiež dobu nasadenia projektu a minimalizuje riziká kompatibility medzi rôznymi komponentmi systému.

3. Stratégia fungovania systému

Za normálnych podmienok siete môže systém nabíjať počas období nízkeho dopytu alebo nižších taríf na základe prevádzkovej stratégie zákazníka. Uložená energia sa potom môže vybíjať počas období špičkového dopytu, aby sa znížila špičková spotreba siete a optimalizoval profil spotreby elektriny zákazníka.

Keď dôjde k výpadku siete, kolísaniu napätia alebo nedostatočnému napájaniu, systém skladovania energie dokáže podporiť kritické záťaže podľa nakonfigurovanej stratégie riadenia. To pomáha znížiť prestoje výroby, prerušenia prevádzky a straty spôsobené neočakávanými výpadkami napájania.

Systém EMS nepretržite monitoruje a koordinuje sieť, zariadenia na skladovanie energie a záťaže na mieste. Automaticky upravuje stratégie nabíjania a vybíjania podľa dopytu po záťaži, stavu nabitia batérie a prevádzkových podmienok systému, čím zlepšuje celkovú účinnosť využitia energie.

4. Návrh systému chladenia vzduchom

Projekt využíva vyspelu architektúru vzduchového chladenia. Optimalizované vnútorné kanály prúdenia vzduchu a systémy monitorovania teploty zabezpečujú nepretržitý odvod tepla pre batériové moduly a zariadenia na konverziu energie.

V porovnaní so zložitejšími systémami kvapalinového chladenia, vzduchom chladené riešenie eliminuje chladiace potrubia, chladiacu kvapalinu, čerpadlá a ďalšie komponenty cirkulácie kvapaliny. Výsledkom je jednoduchšia štruktúra systému, ľahšia pravidelná kontrola a pohodlnejšia dlhodobá údržba.

Vzduchom chladená konštrukcia tiež pomáha znižovať počiatočné investície do zariadenia a dlhodobé prevádzkové a údržbárske náklady.

Aby sa zariadenie prispôsobilo vonkajším podmienkam s vysokými teplotami a prachom, ktoré sa vyskytujú v niektorých častiach Južnej Afriky, využíva odolnú vonkajšiu skriňu v kombinácii s inteligentným vetraním, reguláciou teploty a mechanizmami ochrany systému. Tieto funkcie zlepšujú prevádzkovú stabilitu v náročných podmienkach prostredia.

5. Inteligentné riadenie a riadenie bezpečnosti

Systém integruje tri základné riadiace platformy: PCS, BMS a EMS. Spoločne koordinujú správu batérií, konverziu energie, monitorovanie systému a dispečing energie.

Systém BMS nepretržite monitoruje napätie, teplotu, prúd, stav nabitia a prevádzkový stav batériových článkov. Keď sa zistí abnormálny stav, systém môže vydať upozornenie a aktivovať príslušné ochranné opatrenia.

PCS riadi obojsmernú konverziu energie medzi batériovým systémom a systémom striedavého prúdu, zatiaľ čo EMS vyvíja a vykonáva stratégie nabíjania a vybíjania podľa požiadaviek zákazníka na elektrinu.

Prostredníctvom viacúrovňových monitorovacích, varovných a ochranných mechanizmov dokáže systém identifikovať a reagovať na prevádzkové riziká, ako je prepätie, podpätie, nadprúd, prehriatie, skraty a poruchy komunikácie. To zlepšuje celkovú bezpečnosť a spoľahlivosť systému skladovania energie.

6. Hodnota žiadosti o projekt

Systém poskytuje energetickú podporu pre kritické záťaže, keď je dodávka do siete nedostatočná alebo prerušená, čím sa znižujú výrobné a prevádzkové straty spôsobené výpadkami prúdu.

Počas bežnej prevádzky dokáže systém akumulácie energie vykonávať aj redukciu špičkového dopytu, presúvanie záťaže a optimalizáciu spotreby elektrickej energie. To znižuje tlak v špičkách a zlepšuje kapacitu existujúcej distribučnej sústavy zákazníka.

Využívaním batériového úložiska energie sa zákazník môže vyhnúť alebo oddialiť drahé modernizácie transformátorov a inej elektrickej infraštruktúry a zároveň získať flexibilnejší prístup k energii.

Modulárny systém podporuje paralelné rozširovanie. Ďalšie skrine na skladovanie energie je možné inštalovať s rastúcou výrobnou kapacitou, množstvom zariadení alebo dopytom po elektrine. To pomáha vyhnúť sa nadmerným počiatočným investíciám a zlepšuje dlhodobú škálovateľnosť projektu.

Vďaka integrovanému dizajnu, inteligentnému riadeniu energie, nižším celkovým investičným nákladom a pohodlnej dlhodobej údržbe poskytuje tento projekt praktickú referenciu pre komerčné a priemyselné aplikácie skladovania energie v Južnej Afrike a na iných trhoch s vysokými teplotami alebo so slabou sieťou.