تنقسم أنظمة تخزين الطاقة إلى أربعة أنواع رئيسية وفقًا لسيناريوهات الهندسة المعمارية والتطبيق: سلسلة ، مركزية ، موزعة و
وحدات. كل نوع من طريقة تخزين الطاقة لها خصائصها الخاصة والسيناريوهات المعمول بها.
1. سلسلة تخزين الطاقة
سمات:
يتم توصيل كل وحدة من الكهروضوئية أو حزمة البطارية الصغيرة بعاكسها الخاص (microinverter) ، ثم يتم توصيل هذه المحولات بالشبكة بالتوازي.
مناسبة للأنظمة الشمسية المنزلية أو التجارية الصغيرة بسبب مرونتها العالية وتوسيعها السهل.
مثال:
جهاز تخزين طاقة بطارية الليثيوم الصغير المستخدم في نظام توليد الطاقة الشمسية على السطح المنزلي.
حدود:
نطاق الطاقة: عادة ما يكون بضعة كيلووات (كيلوواط) إلى عشرات الكيلووات.
كثافة الطاقة: منخفضة نسبيًا ، لأن كل العاكس يتطلب مساحة معينة.
الكفاءة: كفاءة عالية بسبب انخفاض فقدان الطاقة على جانب DC.
قابلية التوسع: من السهل إضافة مكونات جديدة أو حزم بطارية ، مناسبة للبناء على مراحل.
2. تخزين الطاقة المركزي
سمات:
استخدم العاكس المركزي الكبير لإدارة تحويل الطاقة للنظام بأكمله.
أكثر ملاءمة لتطبيقات محطة توليد الطاقة على نطاق واسع ، مثل مزارع الرياح أو محطات الطاقة الكهروضوئية الكبيرة.
مثال:
نظام تخزين الطاقة من فئة Megawatt (MW) مزود بمحطات كبيرة للطاقة الرياح.
حدود:
نطاق الطاقة: من مئات الكيلووات (KW) إلى عدة ميجاوات (MW) أو أعلى.
كثافة الطاقة: كثافة عالية الطاقة بسبب استخدام المعدات الكبيرة.
الكفاءة: قد تكون هناك خسائر أعلى عند التعامل مع التيارات الكبيرة.
فعالية التكلفة: انخفاض تكلفة الوحدة للمشاريع واسعة النطاق.
3. تخزين الطاقة الموزع
سمات:
قم بتوزيع وحدات تخزين طاقة أصغر في مواقع مختلفة ، كل منها يعمل بشكل مستقل ولكن يمكن شبكته وتنسيقه.
إنه يفضي إلى تحسين استقرار الشبكة المحلية ، وتحسين جودة الطاقة ، وتقليل خسائر الإرسال.
مثال:
microgrids داخل المجتمعات الحضرية ، تتألف من وحدات تخزين الطاقة الصغيرة في مباني سكنية وتجارية متعددة.
حدود:
نطاق الطاقة: من عشرات الكيلووات (KW) إلى مئات الكيلووات.
كثافة الطاقة: تعتمد على تقنية تخزين الطاقة المحددة المستخدمة ، مثل بطاريات الليثيوم أيون أو بطاريات جديدة أخرى.
المرونة: يمكن أن تستجيب بسرعة لتغييرات الطلب المحلي وتعزيز مرونة الشبكة.
الموثوقية: حتى إذا فشلت عقدة واحدة ، يمكن أن تستمر العقد الأخرى في العمل.
4. تخزين الطاقة المعياري
سمات:
يتكون من وحدات تخزين الطاقة الموحدة المتعددة ، والتي يمكن دمجها بمرونة في قدرات وتكوينات مختلفة حسب الحاجة.
دعم التوصيل والتشغيل ، سهل التثبيت ، صيانة وترقية.
مثال:
حلول تخزين الطاقة الحاوية المستخدمة في الحدائق الصناعية أو مراكز البيانات.
حدود:
نطاق الطاقة: من عشرات الكيلووات (KW) إلى أكثر من عدة ميجاوات (MW).
تصميم موحد: قابلية التبادل الجيدة والتوافق بين الوحدات النمطية.
سهل التوسع: يمكن توسيع سعة تخزين الطاقة بسهولة عن طريق إضافة وحدات إضافية.
الصيانة السهلة: إذا فشلت وحدة نمطية ، فيمكن استبدالها مباشرة دون إيقاف تشغيل النظام بأكمله للإصلاح.
الميزات الفنية
أبعاد | سلسلة تخزين الطاقة | تخزين الطاقة المركزية | تخزين الطاقة الموزعة | تخزين الطاقة المعياري |
السيناريوهات المعمول بها | المنزل الصغير أو النظام الشمسي التجاري | محطات توليد الطاقة الكبيرة على نطاق المنفعة (مثل مزارع الرياح ، ومحطات الطاقة الكهروضوئية) | microgrids المجتمع الحضري ، تحسين الطاقة المحلية | الحدائق الصناعية ومراكز البيانات والأماكن الأخرى التي تتطلب تكوينًا مرنًا |
نطاق الطاقة | عدة كيلووات (كيلوواط) لعشرات الكيلووات | من مئات الكيلووات (KW) إلى عدة ميجاوات (MW) وحتى أعلى | عشرات الكيلووات إلى مئات الكيلووات 千瓦 | يمكن توسيعه من عشرات الكيلووات إلى عدة ميجاوات أو أكثر |
كثافة الطاقة | أقل ، لأن كل العاكس يتطلب قدرًا معينًا من المساحة | عالية ، باستخدام معدات كبيرة | يعتمد على تقنية تخزين الطاقة المحددة المستخدمة | تصميم موحد ، وكثافة الطاقة المعتدلة |
كفاءة | عالية ، تقليل فقدان الطاقة الجانبية DC | قد يكون لها خسائر أعلى عند التعامل مع التيارات العالية | الرد بسرعة على تغييرات الطلب المحلي وتعزيز مرونة الشبكة | كفاءة وحدة واحدة مرتفع نسبيًا ، وكفاءة النظام الكلية تعتمد على التكامل |
قابلية التوسع | من السهل إضافة مكونات جديدة أو حزم بطارية ، مناسبة للبناء على مراحل | التوسع معقد نسبيًا ويجب النظر في الحد من القدرة على العاكس المركزي. | مرنة ، يمكن أن تعمل بشكل مستقل أو تعاوني | من السهل جدًا التوسع ، فقط أضف وحدات إضافية |
يكلف | الاستثمار الأولي مرتفع ، لكن تكلفة التشغيل طويلة الأجل منخفضة | تكلفة وحدة منخفضة ، مناسبة للمشاريع واسعة النطاق | تنويع هيكل التكلفة ، اعتمادًا على اتساع وعمق التوزيع | تنخفض تكاليف الوحدة النمطية مع وفورات الحجم ، والنشر الأولي مرن |
صيانة | سهولة الصيانة ، لن يؤثر فشل واحد على النظام بأكمله | تعمل الإدارة المركزية على تبسيط بعض أعمال الصيانة ، لكن المكونات الرئيسية مهمة | يزيد التوزيع الواسع من عبء العمل في الصيانة في الموقع | التصميم المعياري يسهل الاستبدال والإصلاح ، مما يقلل من التوقف عن العمل |
مصداقية | عالية ، حتى لو فشل مكون واحد ، لا يزال بإمكان الآخرين العمل بشكل طبيعي | يعتمد على استقرار العاكس المركزي | تحسين استقرار واستقلال النظم المحلية | تصميم عالي ومتكرر بين الوحدات يعزز موثوقية النظام |
وقت النشر: ديسمبر -2024