Hệ thống lưu trữ năng lượng được chia thành bốn loại chính theo kiến trúc và kịch bản ứng dụng của chúng: chuỗi, tập trung, phân tán và
mô-đun. Mỗi loại phương pháp lưu trữ năng lượng đều có những đặc điểm và kịch bản áp dụng riêng.
1. Lưu trữ năng lượng dây
Đặc trưng:
Mỗi mô-đun quang điện hoặc bộ pin nhỏ được kết nối với bộ biến tần (microinverter) riêng của nó, sau đó các bộ biến tần này được kết nối song song với lưới điện.
Thích hợp cho hệ thống năng lượng mặt trời gia đình hoặc thương mại nhỏ vì tính linh hoạt cao và dễ dàng mở rộng.
Ví dụ:
Thiết bị lưu trữ năng lượng pin lithium nhỏ được sử dụng trong hệ thống phát điện năng lượng mặt trời trên mái nhà.
Thông số:
Dải công suất: thường từ vài kilowatt (kW) đến hàng chục kilowatt.
Mật độ năng lượng: tương đối thấp, vì mỗi biến tần yêu cầu một lượng không gian nhất định.
Hiệu quả: hiệu suất cao do giảm tổn thất điện năng ở phía DC.
Khả năng mở rộng: dễ dàng thêm các bộ phận hoặc bộ pin mới, phù hợp cho việc xây dựng theo từng giai đoạn.
2. Lưu trữ năng lượng tập trung
Đặc trưng:
Sử dụng biến tần trung tâm lớn để quản lý việc chuyển đổi nguồn điện của toàn hệ thống.
Phù hợp hơn cho các ứng dụng nhà máy điện quy mô lớn, chẳng hạn như trang trại gió hoặc nhà máy quang điện mặt đất lớn.
Ví dụ:
Hệ thống lưu trữ năng lượng loại Megawatt (MW) được trang bị cho các nhà máy điện gió lớn.
Thông số:
Dải công suất: từ hàng trăm kilowatt (kW) đến vài megawatt (MW) hoặc thậm chí cao hơn.
Mật độ năng lượng: Mật độ năng lượng cao do sử dụng thiết bị lớn.
Hiệu quả: Có thể có tổn thất cao hơn khi xử lý dòng điện lớn.
Hiệu quả chi phí: Chi phí đơn vị thấp hơn cho các dự án quy mô lớn.
3. Lưu trữ năng lượng phân tán
Đặc trưng:
Phân phối nhiều đơn vị lưu trữ năng lượng nhỏ hơn ở các địa điểm khác nhau, mỗi đơn vị hoạt động độc lập nhưng có thể được nối mạng và phối hợp.
Nó có lợi cho việc cải thiện sự ổn định của lưới điện cục bộ, cải thiện chất lượng điện năng và giảm tổn thất truyền tải.
Ví dụ:
Lưới điện siêu nhỏ trong cộng đồng đô thị, bao gồm các đơn vị lưu trữ năng lượng nhỏ trong nhiều tòa nhà dân cư và thương mại.
Thông số:
Dải công suất: từ hàng chục kilowatt (kW) đến hàng trăm kilowatt.
Mật độ năng lượng: phụ thuộc vào công nghệ lưu trữ năng lượng cụ thể được sử dụng, chẳng hạn như pin lithium-ion hoặc các loại pin mới khác.
Tính linh hoạt: có thể nhanh chóng đáp ứng những thay đổi về nhu cầu địa phương và nâng cao khả năng phục hồi của lưới điện.
Độ tin cậy: ngay cả khi một nút bị lỗi, các nút khác vẫn có thể tiếp tục hoạt động.
4. Lưu trữ năng lượng theo mô-đun
Đặc trưng:
Nó bao gồm nhiều mô-đun lưu trữ năng lượng được tiêu chuẩn hóa, có thể được kết hợp linh hoạt thành các công suất và cấu hình khác nhau nếu cần.
Hỗ trợ plug-and-play, dễ cài đặt, bảo trì và nâng cấp.
Ví dụ:
Giải pháp lưu trữ năng lượng container được sử dụng trong các khu công nghiệp hoặc trung tâm dữ liệu.
Thông số:
Dải công suất: từ hàng chục kilowatt (kW) đến hơn vài megawatt (MW).
Thiết kế tiêu chuẩn hóa: khả năng thay thế và tương thích tốt giữa các mô-đun.
Dễ dàng mở rộng: khả năng lưu trữ năng lượng có thể dễ dàng mở rộng bằng cách bổ sung thêm các mô-đun.
Bảo trì dễ dàng: nếu một mô-đun bị lỗi, nó có thể được thay thế trực tiếp mà không cần tắt toàn bộ hệ thống để sửa chữa.
Đặc tính kỹ thuật
Kích thước | Lưu trữ năng lượng chuỗi | Lưu trữ năng lượng tập trung | Lưu trữ năng lượng phân tán | Lưu trữ năng lượng mô-đun |
Kịch bản áp dụng | Hệ thống năng lượng mặt trời dành cho gia đình hoặc thương mại nhỏ | Các nhà máy điện quy mô lớn (như trang trại gió, nhà máy điện quang điện) | Lưới điện siêu nhỏ cộng đồng đô thị, tối ưu hóa năng lượng địa phương | Khu công nghiệp, trung tâm dữ liệu và những nơi khác yêu cầu cấu hình linh hoạt |
Dải công suất | Vài kilowatt (kW) đến hàng chục kilowatt | Từ hàng trăm kilowatt (kW) đến vài megawatt (MW) và thậm chí cao hơn | Hàng chục kilowatt đến hàng trăm kilowatt | Nó có thể được mở rộng từ hàng chục kilowatt đến vài megawatt trở lên |
Mật độ năng lượng | Thấp hơn, vì mỗi biến tần yêu cầu một lượng không gian nhất định | Cao, sử dụng thiết bị lớn | Phụ thuộc vào công nghệ lưu trữ năng lượng cụ thể được sử dụng | Thiết kế tiêu chuẩn, mật độ năng lượng vừa phải |
Hiệu quả | Cao, giảm tổn thất điện năng phía DC | Có thể có tổn thất cao hơn khi xử lý dòng điện cao | Nhanh chóng đáp ứng những thay đổi về nhu cầu địa phương và tăng cường tính linh hoạt của lưới điện | Hiệu suất của một mô-đun duy nhất tương đối cao và hiệu quả tổng thể của hệ thống phụ thuộc vào sự tích hợp |
Khả năng mở rộng | Dễ dàng thêm các thành phần hoặc bộ pin mới, phù hợp cho việc xây dựng theo từng giai đoạn | Việc mở rộng tương đối phức tạp và cần phải xem xét giới hạn công suất của biến tần trung tâm. | Linh hoạt, có thể làm việc độc lập hoặc hợp tác | Rất dễ mở rộng, chỉ cần thêm các mô-đun bổ sung |
Trị giá | Chi phí đầu tư ban đầu cao nhưng chi phí vận hành lâu dài thấp | Giá thành đơn vị thấp, phù hợp với các dự án có quy mô lớn | Đa dạng hóa cơ cấu chi phí, tùy theo chiều rộng và chiều sâu phân phối | Chi phí mô-đun giảm nhờ quy mô kinh tế và việc triển khai ban đầu rất linh hoạt |
BẢO TRÌ | Bảo trì dễ dàng, một lỗi nhỏ sẽ không ảnh hưởng tới toàn bộ hệ thống | Quản lý tập trung đơn giản hóa một số công việc bảo trì, nhưng các thành phần chính vẫn quan trọng | Phân phối rộng rãi làm tăng khối lượng công việc bảo trì tại chỗ | Thiết kế mô-đun tạo điều kiện thay thế và sửa chữa, giảm thời gian ngừng hoạt động |
Độ tin cậy | Cao, ngay cả khi một thành phần bị lỗi thì các thành phần khác vẫn hoạt động bình thường | Phụ thuộc vào độ ổn định của biến tần trung tâm | Cải thiện sự ổn định và độc lập của các hệ thống cục bộ | Thiết kế cao, dự phòng giữa các module nâng cao độ tin cậy của hệ thống |
Thời gian đăng: 18-12-2024