التحليل المقارن لأربعة أنواع من طرق تخزين الطاقة: سلسلة ، مركزية ، موزعة ، ومعيار

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