Phân tích so sánh bốn loại phương pháp lưu trữ năng lượng: Chuỗi, Tập trung, Phân tán và Mô-đun

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 đặc điểm và tình huống áp dụng riêng.

1. Lưu trữ năng lượng chuỗi

Đặc trưng:

Mỗi mô-đun quang điện hoặc bộ pin nhỏ được kết nối với bộ biến tần riêng (microinverter), sau đó các bộ biến tần này được kết nối song song với lưới điện.

Phù hợp cho hệ thống điện mặt trời thương mại hoặc gia đình nhỏ vì tính linh hoạt cao và dễ mở rộng.

Ví dụ:

Thiết bị lưu trữ năng lượng pin lithium nhỏ được sử dụng trong hệ thống phát điện mặt trời trên mái nhà.

Các thông số:

Phạm vi công suất: thường từ vài kilowatt (kW) đến hàng chục kilowatt.

Mật độ năng lượng: tương đối thấp vì mỗi bộ biến tần cần một lượng không gian nhất định.

Hiệu suất: hiệu suất cao do giảm tổn thất điện năng ở phía DC.

Khả năng mở rộng: dễ dàng thêm các thành phần hoặc bộ pin mới, phù hợp với việc xây dựng theo từng giai đoạn.

2. Lưu trữ năng lượng tập trung

Đặc trưng:

Sử dụng bộ biến tần trung tâm lớn để quản lý quá trình chuyển đổi điện năng của toàn bộ hệ thống.

Phù hợp hơn cho các ứng dụng nhà máy điện quy mô lớn, chẳng hạn như trang trại gió hoặc nhà máy điện quang điện mặt đất quy mô lớn.

Ví dụ:

Hệ thống lưu trữ năng lượng loại Megawatt (MW) được trang bị các nhà máy điện gió lớn.

Các 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 suất: Có thể có tổn thất cao hơn khi xử lý dòng điện lớn.

Hiệu quả về 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 bổ nhiều đơn vị lưu trữ năng lượng nhỏ hơn ở nhiều địa điểm khác nhau, mỗi đơn vị hoạt động độc lập nhưng có thể được kết nối mạng và phối hợp.

Nó có lợi cho việc cải thiện sự ổn định của lưới điện cục bộ, nâng cao 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.

Các 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 phản ứng nhanh với những thay đổi về nhu cầu cục bộ và tăng cường 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 mô-đun

Đặc trưng:

Nó bao gồm nhiều mô-đun lưu trữ năng lượng được chuẩn hóa, có thể kết hợp linh hoạt thành nhiều dung lượng và cấu hình khác nhau khi cần thiết.

Hỗ trợ cắm và chạy, dễ cài đặt, bảo trì và nâng cấp.

Ví dụ:

Giải pháp lưu trữ năng lượng dạng container được sử dụng trong các khu công nghiệp hoặc trung tâm dữ liệu.

Các thông số:

Dải công suất: từ hàng chục kilowatt (kW) đến hơn vài megawatt (MW).

Thiết kế chuẩn hóa: khả năng hoán đổi và tương thích tốt giữa các mô-đun.

Dễ dàng mở rộng: dung lượng lưu trữ năng lượng có thể dễ dàng mở rộng bằng cách thêm các mô-đun bổ sung.

Dễ bảo trì: nếu một mô-đun bị hỏng, có thể thay thế trực tiếp mà không cần phải tắt toàn bộ hệ thống để sửa chữa.

Tính năng 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
Các tình huống áp dụng Hệ thống năng lượng mặt trời gia đình hoặc thương mại nhỏ Các nhà máy điện quy mô lớn (như trang trại gió, nhà máy điện quang điện) Lưới điện vi mô cộng đồng đô thị, tối ưu hóa điện năng cục bộ Các khu công nghiệp, trung tâm dữ liệu và những nơi khác yêu cầu cấu hình linh hoạt
Phạm vi 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 hoặc hơn
Mật độ năng lượng Thấp hơn, vì mỗi biến tần cần 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 chuẩn hóa, 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 Phản ứng nhanh với những thay đổi về nhu cầu cục bộ và tăng cường tính linh hoạt của lưới điện Hiệu quả của một mô-đun đơn lẻ tương đối cao và hiệu quả của toàn bộ hệ thống phụ thuộc vào sự tích hợp
Khả năng mở rộng Dễ dàng thêm các thành phần hoặc bộ pin mới, phù hợp với việc xây dựng theo từng giai đoạn Việc mở rộng tương đối phức tạp và cần phải xem xét đến giới hạn công suất của bộ 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 Đầu tư ban đầu cao nhưng chi phí vận hành dài hạn thấp Chi phí đơn vị thấp, phù hợp với các dự án quy mô lớn Đa dạng hóa cơ cấu chi phí, tùy thuộc vào phạm vi và độ sâu của phân phối Chi phí mô-đun giảm theo quy mô kinh tế và triển khai ban đầu linh hoạt
BẢO TRÌ Bảo trì dễ dàng, một lỗi duy nhất sẽ không ảnh hưởng đến toàn bộ hệ thống Quản lý tập trung đơn giản hóa một số công việc bảo trì, nhưng các thành phần chính là quan trọng Phân phối rộng rãi làm tăng khối lượng công việc bảo trì tại chỗ Thiết kế mô-đun tạo điều kiện thuận lợi cho việc thay thế và sửa chữa, giảm thời gian chết
Độ tin cậy Cao, ngay cả khi một thành phần bị hỏng, các thành phần khác vẫn có thể hoạt động bình thường Phụ thuộc vào độ ổn định của bộ biến tần trung tâm Cải thiện tính ổn định và tính độc lập của hệ thống cục bộ Thiết kế dự phòng cao giữa các mô-đun nâng cao độ tin cậy của hệ thống

Thời gian đăng: 18-12-2024