Ano ang mga Pangunahing Pagkakaiba sa Pagitan ng Off-Grid, Grid-Tied, at Hybrid Energy Storage Systems

Ang mga off-grid, grid-tied, at hybrid energy storage system ay pangunahing nagkakaiba sa koneksyon sa grid at tugon sa outage. Ang isang off-grid system ay gumagana nang nakapag-iisa. Ang isang grid-tied system ay maaaring huminto sa pagsusuplay ng mga load kapag nabigo ang grid. Pinagsasama ng isang hybrid system ang interaksyon ng grid at kontroladong operasyon sa isla. Ang pagpili ay nakadepende sa pag-access sa grid, kritikalidad ng load, mga layunin sa pagpapatakbo, at kinakailangang pagpapatuloy.

Ano ang Nagbibigay-kahulugan sa Bawat Sistema ng Imbakan ng Enerhiya?

Ang bawat sistema ng pag-iimbak ng enerhiya ng baterya ay maaaring magsama ng lokal na henerasyon, kagamitan sa pagpapalit ng kuryente, at mga kontrol. Ang pangunahing tanong ay kung ang grid ba ang nagtatakda ng boltahe at frequency, ang sistema ng imbakan ba ang nagtatakda ng mga ito, o ang parehong mga mode ay kinakailangan.

Mga sistema ng imbakan ng enerhiya na hindi konektado sa grid

Ang isang off-grid energy storage system, na tinatawag ding standalone power system, ay walang operational dependence sa isang public grid. Karaniwan nitong pinagsasama ang lokal na henerasyon at imbakan ng baterya. Ang isang generator ay maaaring magbigay ng suporta sa panahon ng matagalang panahon ng mababang henerasyon o maintenance.

Dahil walang grid para patatagin ang network, ang power conversion system ang dapat bumuo ng AC supply. Kinokontrol nito ang boltahe at frequency habang binabalanse ang generation, output ng baterya, at demand. Pinoprotektahan ng energy management system ang state of charge ng baterya at maaaring magbawas ng mga hindi kritikal na load kung kinakailangan.

Ang arkitekturang ito ay angkop sa mga malalayong lugar ng telekomunikasyon, mga sakahan, mga isla, mga microgrid, at mga pasilidad kung saan hindi praktikal ang pagpapalawak ng grid. Dapat mapanatili ng disenyo ang serbisyo sa pamamagitan ng pinakamasamang kapani-paniwalang kombinasyon ng demand at renewable availability ng lugar.

Mga sistema ng imbakan ng enerhiya na nakatali sa grid

Ang isang grid-tied energy storage system, na tinatawag ding on-grid o grid-connected battery storage system, ay gumagana nang parallel sa utility. Maaari itong mag-charge sa mga panahong mas mura o mula sa sobrang solar, pagkatapos ay mag-discharge para sa peak shaving, time-of-use optimization, o self-consumption. Maaari rin nitong kontrolin ang power factor o imports kapag pinahihintulutan ng mga panuntunan sa metering at interconnection.

Hindi awtomatikong lumilikha ng backup na baterya ang koneksyon sa grid. Pinipigilan ng proteksyon laban sa pag-isla ang kagamitan sa pagpapagana ng isang disconnected utility circuit. Kung walang aprubadong disenyo ng pag-isla, critical-load panel, switching equipment, at angkop na mga kontrol, hindi magpapatuloy ang baterya sa pagseserbisyo ng mga karga habang may outage.

Angkop ang grid-tied storage sa mga komersyal at industriyal na lugar na may maaasahang grid at masusukat na target sa ekonomiya.

Mga sistema ng imbakan ng enerhiya na hybrid

Dito, pinagsasama ng isang hybrid energy storage system ang grid connection, battery storage, local generation, at ang kakayahang suportahan ang piling mga load sa island mode. Ang solar-plus-storage architecture na ito ay naiiba sa mga sistemang pinagsasama ang ilang storage media.

Sa normal na operasyon, ang isang hybrid system ay namamahala sa mga import, kumukuha ng sobrang solar, at mga discharge sa mga panahon na may mataas na halaga. Pagkatapos ng pagkabigo ng grid, ang coordinated switching ay naghihiwalay sa protektadong circuit. Ang isang grid-forming inverter ay nagtatatag ng boltahe at frequency para sa mga islanded load bago ang kontroladong muling pagkonekta.

Ang kakayahang umangkop na ito ay nagdaragdag ng mga kinakailangan sa inhinyeriya. Ang isang hybrid inverter lamang ay hindi isang UPS. Ang oras ng paglipat, kasalukuyang nagsisimula ng motor, koordinasyon ng proteksyon, prayoridad ng karga, kakayahan sa black-start, at mga lokal na tuntunin ng grid ay dapat tumugma sa kinakailangan sa continuity.

Paano Naghahambing ang Off-Grid, Grid-Tied, at Hybrid Systems?

Ang praktikal na paghahambing ay tungkol sa daloy ng kuryente, pag-uugali ng pagkawala ng kuryente, at responsibilidad sa disenyo sa halip na ang baterya lamang.

Dapat suriin ng mga mamimili ang kumpletong sistema ng pag-iimbak ng enerhiya ng baterya, hindi lamang paghambingin ang mga baterya ayon sa nominal na kilowatt-hours.

Ano ang Mangyayari Kapag Pumalpak ang Utility Grid?

Ang kilos ng outage ay nakadepende sa control mode, disenyo ng switching, magagamit na enerhiya, at mga protektadong load.

Pagsasara na sumusunod sa grid

Karamihan sa mga grid-tied inverter ay gumagamit ng utility waveform bilang kanilang sanggunian. Kapag ang boltahe o frequency ay lumampas sa pinahihintulutang saklaw, ang proteksyon laban sa islanding ay nagdidiskonekta sa sistema. Ang isang naka-charge na baterya ay hindi maaaring ipagpalagay na nagbibigay ng backup.

Operasyon ng isla na bumubuo ng grid

Ang isang off-grid inverter ay lumilikha at nagreregula ng lokal na suplay. Nangangailangan ito ng sapat na agarang lakas para sa mga hakbang ng pagkarga at pag-andar ng motor. Ang kapasidad ng baterya sa kWh ang nagtatakda ng tagal, habang ang lakas ng inverter sa kW ay naglilimita sa sabay-sabay na demand.

Kinokontrol na hybrid transfer

Natutukoy ng isang hybrid system ang pagkawala ng grid, binubuksan ang punto ng koneksyon, at binibigyang-lakas ang isang nakahiwalay na circuit. Maaaring gamitin ang isang automatic transfer switch o static transfer switch, depende sa arkitektura at kinakailangang oras ng paglilipat. Maaaring kailanganin pa rin ng mga sensitibong kontrol ang hiwalay na kagamitan sa pagsakay. Hindi dapat palitan ng "Seamless" ang isang tinukoy na oras ng paglilipat at aprubadong disenyo ng single-line.

Paano Nagbabago ang mga Kinakailangan sa Sukat at Kagamitan?

Ang klasipikasyon ng sistema ang nagbibigay ng arkitektura, ngunit ang datos ng site ang nagtatakda ng mga rating. Ang kuryente, magagamit na enerhiya, at reserba ay dapat sumuporta sa layunin ng pagpapatakbo.

Pagsusukat ng isang off-grid system para sa awtonomiya

Ang pagsusukat ng off-grid ay nagsisimula sa profile ng karga, renewable production, mga kondisyon sa panahon, pinahihintulutang load shedding, at awtonomiya. Dapat paghiwalayin ng mga taga-disenyo ang mga mahahalaga at flexible na karga, pagkatapos ay subukan ang mga panahon ng mababang henerasyon. Ang lakas ng generator at diskarte sa pag-charge ay nakakaapekto rin sa laki ng baterya.

Pagsusukat ng isang grid-tied system para sa tungkuling pang-ekonomiya

Ang grid-tied sizing ay sumusunod sa demand curve at taripa. Ang isang maikling pagtaas ay maaaring mangailangan ng mataas na kuryente ngunit limitado ang enerhiya; ang isang malawak na pagtaas ay nangangailangan ng patuloy na paglabas ng kuryente. Ang pagkuha ng solar ay nakasalalay sa tiyempo ng pag-export o curtailment, hindi lamang sa kapasidad ng PV. Ang gabay na ito sa komersyal at industriyal na ess sizing nagpapaliwanag kung bakit kailangan ng magkahiwalay na pagsusuri ang kW at kWh.

Pagsusukat ng isang hybrid system para sa duty at reserve

Pinagsasama ng hybrid sizing ang tungkuling pang-ekonomiya at mga kinakailangan sa backup. Hindi rin kayang suportahan ng reserba ng outage ang pang-araw-araw na pag-ikot ng taripa. Dapat tukuyin ng disenyo ang lakas ng kritikal na karga, tagal ng backup, minimum na estado ng pag-charge, pagkakasunud-sunod ng pag-restart, at interaksyon ng generator. Naglalapat ang sistema ng pamamahala ng enerhiya ng mga prayoridad upang ang isang layunin ay hindi kumonsumo ng kapasidad na nakatalaga sa isa pa.

Aling Konpigurasyon ang Aangkop sa Proyekto?

Ang pagpili ay sumusunod sa mga limitasyon ng site, kalidad ng grid, gastos sa pagkaantala, mga plano sa pagpapalawak, at mga patakaran sa pag-export.

Mga liblib na lugar na walang praktikal na access sa grid

Lohikal ang off-grid storage kapag walang serbisyo sa grid o napakamahal ng gastos sa pagpapalawak. Ang pagiging maaasahan ay nakasalalay sa konserbatibong balanse ng enerhiya, kagamitang napapanatili, remote monitoring, at isang plano para sa mas mahabang kondisyon ng mababang henerasyon.

Mga site na konektado sa grid na nakatuon sa pagkontrol ng gastos

Ang grid-tied commercial battery storage ay akma sa mga lugar na inuuna ang peak shaving, oras ng paggamit, self-consumption, o kontroladong import at export. Iniiwasan nito ang mga kagamitang itinatapon kapag ang backup ay walang mahalagang halaga sa negosyo. Nananatiling mahalaga ang pag-apruba at pagsukat ng interconnection.

Mga site na nangangailangan ng parehong pagtitipid at pagpapatuloy

Ang hybrid industrial battery storage ay akma sa mga pasilidad kung saan ang mga pagkaantala ay nagbabanta sa mga kritikal na operasyon. Kabilang sa mga halimbawa ang mga charging station, workshop, at mas maliliit na prosesong pang-industriya. Tanging ang mga piling circuit lamang ang dapat pumasok sa backup na disenyo; ang pagprotekta sa bawat load ay maaaring magpataas ng gastos at lumikha ng mga problema sa starting-power. Mas malawak na mga opsyon ang magagamit sa pamamagitan ng mga solusyon sa pag-iimbak ng enerhiya.

Ano ang Dapat Kumpirmahin ng mga Mamimili Bago Pumili?

Bago bumili, dapat humiling ang mga mamimili ng deskripsyon ng operasyon na partikular sa lugar at beripikahin ang mga sumusunod:

• ang pangunahing layunin at prayoridad kapag maraming tungkulin ang nagtutunggalian;
• 15-minutong o mas pinong datos ng karga, kabilang ang mga limitasyon sa motor at transformer;
• na-rate at magagamit na enerhiya ng baterya, lakas ng inverter, mga limitasyon sa overload, at reserbang estado ng pag-charge;
• kakayahan sa pagbuo ng grid, kagamitan sa paglilipat, mga circuit na may kritikal na karga, at beripikadong oras ng paglilipat;
• mga kinakailangan sa anti-isla, limitasyon sa pag-export, proteksyon laban sa reverse-power, at mga kinakailangan sa pag-apruba ng utility;
• Mga interface ng komunikasyon ng BMS, PCS, EMS, metro, at generator;
• temperatura ng pagpapatakbo, rating ng enclosure, pamamahala ng thermal, proteksyon sa sunog, at access sa pagpapanatili;
• mga responsibilidad sa pagsubaybay, tugon sa alarma, mga pagsubok sa pagkomisyon, at saklaw ng serbisyo.

Pinipigilan ng pagsusuring ito ang "hybrid" sa pagpapalit ng mga tinukoy na tungkulin at tinutulungan ang mga supplier na itakda ang presyo para sa parehong saklaw.

Paano Dapat Kumpirmahin ang Pangwakas na Arkitektura ng Sistema?

Hindi kinukumpirma ng kW at kWh ratings ng isang produkto kung kaya nitong gumana nang off-grid, manatiling konektado lamang sa utility, o maglipat ng mga piling load sa island mode. Dapat tukuyin ng pangwakas na arkitektura ang mga PCS operating mode, kagamitan sa paglilipat, critical-load distribution, mga setting ng proteksyon, pagsukat, generator interface, at mga prayoridad ng EMS.

Sa Sunway, sinisimulan natin ang pagpili ng sistema gamit ang profile ng pagkarga ng site, mga kondisyon ng grid, mga layunin sa pagpapatakbo, at kinakailangang tagal ng backup. Tinutukoy ng mga input na ito kung angkop ang isang grid-tied, off-grid, o hybrid na configuration bago pumili ng mga indibidwal na rating ng kagamitan.

Konklusyon

Ang isang off-grid energy storage system ay dapat magpanatili ng isang independiyenteng network. Ang isang grid-tied energy storage system ay gumagana kasama ng utility at karaniwang nadidiskonekta kapag may outage. Ang isang hybrid energy storage system ay nagdaragdag ng planadong island operation para sa mga piling load habang pinapanatili ang mga economic function na konektado sa grid. Samakatuwid, ang tamang pagpili ay isang desisyon sa arkitektura bago ito maging desisyon sa baterya.

Ang malinaw na mga layunin sa pagpapatakbo, beripikadong datos ng site, at isang tinukoy na pagkakasunud-sunod ng outage ay nakakabawas sa parehong teknikal na panganib at hindi kinakailangang kapasidad. Para sa suporta sa configuration na nakatali sa isang totoong load profile, magplano ng mas matatag na sistema ng enerhiya kasama ang aming koponan.

Mga Madalas Itanong

T: Maaari bang magbigay ng backup ang isang grid-tied battery energy storage system kapag may outage?

A: Hindi awtomatiko. Nangangailangan ito ng aprubadong disenyo ng islanding, angkop na kagamitan sa pagpapalit ng kuryente na bumubuo ng grid, kagamitan sa paglilipat, proteksyon, at isang hiwalay na critical-load circuit. Kung hindi, karaniwang pinuputol ito ng proteksyon laban sa islanding kapag nabigo ang grid.

T: Mas angkop ba ang isang hybrid energy storage system kaysa sa isang off-grid o grid-tied system?

A: Hindi. Ang kakayahang hybrid ay nagdaragdag ng kakayahang umangkop, ngunit nagdaragdag din ito ng mga kontrol, switchgear, mga gawain sa pagkomisyon, at gastos. Ang isang maaasahang lugar na may grid na nakatuon lamang sa peak shaving ay maaaring mangailangan ng grid-tied system, habang ang isang malayong lugar ay nangangailangan ng off-grid na arkitektura.

T: Alin ang mas mahalaga kapag tinatayang ang laki ng imbakan ng baterya, kW o kWh?

A: Pareho. Ang kW ang tumutukoy kung gaano karaming karga ang kayang pagsilbihan o i-offset ng sistema nang sabay-sabay. Ang kWh ang tumutukoy kung gaano katagal ito maaaring magpatuloy. Ang mga proyektong off-grid at hybrid ay dapat ding magpanatili ng reserbang enerhiya para sa mga panahon ng mababang henerasyon o mga pagkawala ng kuryente.