Phân tích so sánh lưới - hình thành và lưới - sau lưu trữ năng lượng

Nguồn: https://zhuanlan.zhihu.com/p/29905526972

Bài viết này tập trung vào việc so sánh giữa lưới - hình thành và lưới - sau lưu trữ năng lượng. Nó xây dựng dựa trên các nguyên tắc kỹ thuật, phương pháp kiểm soát, đặc điểm hoạt động, kịch bản ứng dụng và xu hướng phát triển. Mục đích là để cung cấp sự hiểu biết toàn diện về hai loại lưu trữ năng lượng này cho các chuyên gia có liên quan và cung cấp các tài liệu tham khảo cho việc lựa chọn và áp dụng các công nghệ lưu trữ năng lượng trong các kịch bản hệ thống năng lượng khác nhau.

1. Nguyên tắc công nghệ

Lưới - Hình thành lưu trữ năng lượng: Bằng cách mô phỏng các đặc tính hoạt động của các máy phát đồng bộ truyền thống, nó chủ động cung cấp hỗ trợ điện áp và tần số cho lưới điện. Nó có thể độc lập cung cấp năng lượng ổn định cho tải khi lưới điện không tồn tại hoặc không ổn định. Lưới - Hệ thống lưu trữ năng lượng loại về cơ bản là nguồn điện áp có thể đặt bên trong các tham số điện áp và điện áp ổn định đầu ra¹.

Lưới - sau lưu trữ năng lượng: Nó hoạt động dựa vào điện áp và tần số của lưới điện và được đồng bộ hóa với lưới thông qua pha - Công nghệ Loop bị khóa (PLL). Lưới - sau các hệ thống lưu trữ năng lượng về cơ bản là các nguồn hiện tại và không thể tự cung cấp hỗ trợ điện áp và tần số. Họ phải dựa vào điện áp và tần số của lưới điện¹.

2. Chiến lược kiểm soát

Lưới - Hình thành lưu trữ năng lượng: Nó áp dụng chiến lược đồng bộ hóa công suất tương tự như máy phát đồng bộ, điều chỉnh công suất hoạt động và phản ứng bằng cách điều chỉnh góc và biên độ của điện áp đầu ra. Lưới - Bộ chuyển đổi có cấu trúc có thể hoạt động song song hoặc tắt - chế độ lưới. Khi được bổ sung các thành phần lưu trữ năng lượng hoặc dung lượng dự phòng được đặt trước, bộ chuyển đổi có cấu trúc lưới - cũng có thể cung cấp quán tính ảo và giảm xóc cho hệ thống².

Lưới - sau lưu trữ năng lượng: Chiến lược điều khiển của nó là thu được pha của lưới công suất thông qua một pha - vòng lặp bị khóa để điều khiển góc độ và góc pha của dòng điện được tiêm vào lưới điện. Lưới - Các bộ chuyển đổi sau dựa vào lưới điện và phải hoạt động song song. Họ không thể tự cung cấp hỗ trợ điện áp và tần số².

3. Đặc điểm hoạt động

3.1Grid - hình thành lưu trữ năng lượng

Công suất quá tải: Lưới - Hệ thống lưu trữ năng lượng loại có khả năng hoạt động liên tục trong một thời gian dài với dòng điện xoay chiều là 110% dòng điện được định mức. Ở mức 120% dòng điện định mức, thời gian hoạt động liên tục sẽ không dưới 2 phút. Ở mức 150% dòng điện định mức, thời gian hoạt động liên tục sẽ không dưới 1 phút và ở mức 300% của dòng điện được định mức, thời gian hoạt động liên tục sẽ không dưới 10 giây³.

Hỗ trợ điện áp hoạt động: Tham gia vào quy định điện áp động của hệ thống điện và cung cấp ngắn hạn - Hỗ trợ công suất phản ứng trong giai đoạn thoáng qua của hệ thống. Lưới - Các hệ thống lưu trữ năng lượng loại có các đặc điểm điều chỉnh năng lượng hoạt động tương tự như các máy phát điện đồng bộ và cũng có khả năng điều chỉnh điện áp điện trong và điện áp phản ứng³.

Ngắn - Hỗ trợ dòng điện: lưới - Lưu trữ năng lượng loại sẽ cung cấp một dòng điện ngắn- nhất định và khả năng quá tải của nó phải không dưới ba lần dòng điện được định mức. Thời gian hoạt động liên tục quá tải phải không dưới 10 giây. Công suất hỗ trợ mạch ngắn - của lưới - lưu trữ năng lượng có cấu trúc có thể đạt được thông qua các phương tiện khác nhau như tăng cường khả năng của bộ chuyển đổi và song song nhiều đơn vị. Khi nhiều máy đang hoạt động song song, dòng điện lưu thông của máy phổ biến nhỏ hơn 5%³.

3.2Grid - sau lưu trữ năng lượng

Phụ thuộc vào tín hiệu lưới: Điều khiển của nó phụ thuộc vào tín hiệu tần số và điện áp của lưới điện để điều chỉnh. Điều này có nghĩa là trong lưới - sau lưu trữ năng lượng, lưới điện là bên "điều khiển chính" và hệ thống lưu trữ năng lượng chỉ đóng vai trò là bộ điều chỉnh bổ sung cho lưới điện⁴.

Quy định năng lượng: Chủ yếu được sử dụng để điều chỉnh tần số, cân bằng tải, điều chỉnh tần số, cạo đỉnh, v.v. trong lưới điện, giúp lưới điện duy trì sự ổn định khi nhu cầu dao động hoặc tạo ra năng lượng tái tạo không ổn định⁴.

4. Độ sáng và điểm yếu

4.1grid - hình thành lưu trữ năng lượng

Ưu điểm: Nó có khả năng điều chỉnh đầu ra của nó trong thời gian thực bằng cách huy động hoạt động của chính nó mà không cần nguồn điện bên ngoài. Bằng cách điều chỉnh đầu ra điện, nó duy trì đầu ra điện áp, tạo thành kết nối lưới nguồn điện áp và giữ cho hệ thống ổn định. Ngoài ra, trong một lưới điện yếu mà không có nguồn điện áp cứng, nó có thể tạo thành một lưới điện độc lập⁵.

Nhược điểm: Công suất quá dòng của lưới - hình thành PC tăng từ 1,5 lần lên 3,0 lần, do đó chi phí cao hơn đáng kể so với lưới -⁵.

4.2Grid - sau lưu trữ năng lượng

Ưu điểm: Cấu trúc điều khiển rất đơn giản và pha - công nghệ vòng lặp bị khóa hiện tại tương đối trưởng thành. Do đó, hệ thống có thể được kiểm soát trong điều kiện hiện tại và điểm công suất tối đa của hệ thống được xác định⁵.

Nhược điểm: Mặc dù pha - Công nghệ vòng lặp bị khóa dựa trên điều khiển là tương đối trưởng thành, nhưng nó vẫn thụ động có được các giá trị tham chiếu tần số và điện áp ổn định được cung cấp bởi lưới điện để vận hành bình thường. Hơn nữa, tính ổn định của vòng điều khiển của chính nó yếu hơn so với lưới - hình thành các vòng lưu trữ năng lượng và nó không thể đóng vai trò tích cực trong việc hỗ trợ hệ thống⁵.

5. Kịch bản áp dụng

5.1grid - hình thành lưu trữ năng lượng

Lưới điện yếu hoặc các khu vực ở cuối lưới điện: Cấu trúc lưới điện khu vực tương đối yếu, với khả năng điều chỉnh thoáng qua hạn chế. Năng lượng mới rất phong phú nhưng nhu cầu tải thấp, làm cho các vấn đề ổn định dễ xảy ra. Lưới - Hình thành lưu trữ năng lượng có thể tăng cường hiệu quả sức mạnh của các lưới công suất yếu này, cải thiện lưới - thân thiện và khả năng mang năng lượng mới⁶.

Nguồn: http://xz.people.com.cn/n2/2024/1111/c138901-41037675.html

Hoạt động của đảo Microgrid: Đối với các đảo xa đất liền, các khu vực khai thác từ xa, các đồn bảo vệ biên giới và một số công viên công nghiệp yêu cầu hoạt động đảo, lưới - Lưu trữ năng lượng loại có thể được sử dụng làm nguồn điện chính để tạo ra một bộ máy điện tử ổn định và hoạt động với các nguồn điện khác⁶.

Nguồn: http://www.cnnes.cc/hangye/20240604/8166.html

Tỷ lệ cao của truyền tải năng lượng mới: Trong các cơ sở lưu trữ năng lượng,-}⁶.

Nguồn: https://www.hoergypower.cn/news_1/12.html

Cung cấp các dịch vụ phụ trợ lưới: Trong thị trường năng lượng trong tương lai, lưới - hình thành lưu trữ năng lượng có thể tham gia vào các dịch vụ phụ trợ như quy định tần số chính, phản ứng quán tính và hỗ trợ năng lượng phản ứng bởi khả năng điều chỉnh nhanh chóng của nó và nhiều chức năng hỗ trợ và thu được lợi nhuận⁶.

5.2 Lưới - sau lưu trữ năng lượng

Quy định tần số lưới và cạo đỉnh: Nó có thể nhanh chóng đáp ứng với những thay đổi về tần số và tải trọng, và điều chỉnh giải phóng năng lượng điện được lưu trữ⁴.

Quy định tần số lưới điện: Bằng cách vận hành đồng bộ hóa với lưới điện, nó cung cấp hỗ trợ ngay lập tức cho các biến động trong tần số lưới điện⁴.

Cân bằng tải: Cung cấp hỗ trợ điện trong thời gian nhu cầu điện cao điểm để giảm gánh nặng trên lưới điện⁴.

Nhìn chung, lưới - sau lưu trữ năng lượng phù hợp cho các kịch bản ứng dụng trong đó độ ổn định của lưới là tương đối tốt và không cần hỗ trợ điện áp và tần số bổ sung. Ví dụ, trong các lưới điện đô thị lớn, do giếng - đã phát triển cấu trúc lưới và độ ổn định cao, lưới - sau các hệ thống lưu trữ năng lượng có thể bổ sung hiệu quả tải trọng lưới và tăng cường độ tin cậy của nguồn cung cấp năng lượng¹.

6. Xu hướng phát triển

Với sự gia tăng liên tục về tốc độ thâm nhập của năng lượng mới, việc chuyển đổi từ "theo lưới điện" sang "xây dựng lưới điện" đã trở thành một sự đồng thuận trong ngành và cũng là một trong những xu hướng phát triển trong tương lai của công nghệ lưu trữ năng lượng trong tương lai⁷.

Là một công nghệ mới nổi, Grid - Lưu trữ năng lượng có cấu trúc vẫn đang trong giai đoạn khám phá trong ngành, đối mặt với những thách thức như rào cản kỹ thuật cao, chi phí cao và thiếu các tiêu chuẩn thống nhất⁷.

Grid - Hình thành công nghệ lưu trữ năng lượng là một nhu cầu thiết yếu để hỗ trợ xây dựng một hệ thống điện mới. Để giải quyết các thách thức do lưới điện "kép-" cao (tỷ lệ cao của năng lượng sạch và tỷ lệ cao của các thiết bị điện tử năng lượng), chẳng hạn như ngẫu nhiên, biến động, quán tính thấp và sự phân biệt trong phát điện, -⁷.

Trong tương lai, với sự tiến bộ của công nghệ và giảm chi phí, lưới - Các hệ thống lưu trữ năng lượng có cấu trúc dự kiến ​​sẽ được áp dụng ở các khu vực hơn và trở thành một trong những công nghệ chính cho hệ thống điện chuyển đổi sang tỷ lệ năng lượng tái tạo cao hơn⁷.

1.csdn, "Sự khác biệt về mặt tam giác giữa lưu trữ năng lượng và lưu trữ năng lượng ròng" https://blog.csdn.net/sean9169/article/details/146165002

2. Zhihu, "Loại công nghệ kiểm soát mạng cấu trúc" https://zhuanlan.zhihu.com/p/684706863

3. Mạng lưu trữ năng lượng Trung Quốc, "Các nguyên tắc và chỉ số kỹ thuật của lưới - lưu trữ năng lượng có cấu trúc là gì?" https://www.escn.com.cn/news/show-2121742.html

4. Mạng lưu trữ năng lượng quốc tế, "Với loại lưu trữ năng lượng ròng và lưu trữ mạng cấu trúc" https://www.chu21.com/html/chungy-42328.shtml

5. Mạng năng lượng, "Độ tương phản được phát hành và với công nghệ lưu trữ năng lượng ròng" https://www.dianyuan.com/bbs/2738370.html

6.

7. Lưới điện, "Giải thích toàn diện về lưới - sau và lưới - Hình thành lưu trữ năng lượng: so sánh công nghệ và xu hướng trong tương lai" http://www.chinapower.com.cn/chuneng/dongtai1/20240627/25593.html