Този проект е внедрен в Южна Африка, за да отговори на изискванията за резервно захранване, управление на натоварването и оптимизация на енергията на местен търговски и индустриален клиент. Системата се състои от два шкафа за съхранение на енергия с въздушно охлаждане с мощност 125 kW/241 kWh, осигуряващи обща номинална мощност от 250 kW и общ капацитет за съхранение на енергия от 482 kWh.

Системата поддържа паралелна работа на множество устройства, което позволява добавянето на допълнителни шкафове за съхранение на енергия в зависимост от бъдещото нарастване на натоварването и променящите се нужди от електроенергия.

В някои региони на Южна Африка ограниченият капацитет на мрежата, прекъсванията на електрозахранването и колебанията в напрежението могат да нарушат производството, работата на оборудването и нормалните бизнес дейности. Традиционните решения за дизелови генератори са свързани с високи разходи за гориво и поддръжка, както и с шум, емисии и сложно ежедневно управление.

За да отговори на изискванията на клиента за надеждност на захранването, контрол на разходите и удобство при поддръжката, този проект използва интегрирано решение за съхранение на енергия с въздушно охлаждане. Системата подобрява възможностите за резервно захранване, оптимизира потреблението на електроенергия и намалява натоварването на мрежата по време на пикови периоди на търсене, осигурявайки на клиента по-стабилно, гъвкаво и рентабилно енергоснабдяване.

2. Конфигурация на системата

Проектът включва два външни шкафа за съхранение на енергия с въздушно охлаждане, всеки с номинална мощност 125 kW и капацитет за съхранение на енергия 241 kWh.

Когато работят паралелно, двата модула осигуряват:

• Обща номинална мощност: 250 kW
• Общ капацитет за съхранение на енергия: 482 kWh
• Номинална мощност на един агрегат: 125 kW
• Капацитет за съхранение на единична единица: 241 kWh

Всеки шкаф интегрира батерийната система, системата за преобразуване на енергия (PCS), системата за управление на батериите (BMS), системата за управление на енергията (EMS), системата за контрол на температурата, противопожарната система и компонентите за електрическа защита.

Този силно интегриран дизайн намалява работата по инсталиране на оборудване на място и въвеждане в експлоатация на системата. Той също така съкращава периода на внедряване на проекта и минимизира рисковете за съвместимост между различните системни компоненти.

3. Стратегия за работа на системата

При нормални условия на мрежата, системата може да зарежда по време на периоди с ниско търсене или по-ниски тарифи, в зависимост от оперативната стратегия на клиента. Съхранената енергия може да се разрежда по време на периоди с пиково търсене, за да се намали пиковото потребление от мрежата и да се оптимизира профилът на потребление на електроенергия на клиента.

Когато в мрежата възникне прекъсване, колебания на напрежението или недостатъчно захранване, системата за съхранение на енергия може да поддържа критични товари според конфигурираната стратегия за управление. Това спомага за намаляване на прекъсванията в производството, прекъсванията на бизнеса и загубите, причинени от неочаквани прекъсвания на захранването.

Системата за управление на енергията (EMS) непрекъснато следи и координира мрежата, оборудването за съхранение на енергия и локалните товари. Тя автоматично настройва стратегиите за зареждане и разреждане според натоварването, състоянието на зареждане на батерията и условията на работа на системата, подобрявайки цялостната ефективност на използване на енергията.

4. Проектиране на система за въздушно охлаждане

Проектът използва зряла архитектура за въздушно охлаждане. Оптимизирани вътрешни канали за въздушен поток и системи за наблюдение на температурата осигуряват непрекъснато разсейване на топлината за батерийните модули и оборудването за преобразуване на енергия.

В сравнение с по-сложните системи за течно охлаждане, решението с въздушно охлаждане елиминира охлаждащи тръбопроводи, охлаждаща течност, помпи и други компоненти за циркулация на течности. Това води до по-проста структура на системата, по-лесна рутинна проверка и по-удобна дългосрочна поддръжка.

Дизайнът с въздушно охлаждане също така помага за намаляване на първоначалната инвестиция в оборудване и дългосрочните експлоатационни и поддръжка разходи.

За да се справи с високотемпературните и запрашени външни условия, характерни за някои части на Южна Африка, оборудването използва устойчив на атмосферни влияния дизайн на външния корпус, комбиниран с интелигентна вентилация, контрол на температурата и механизми за защита на системата. Тези характеристики подобряват стабилността на работа при трудни условия на околната среда.

5. Интелигентно управление и контрол на безопасността

Системата интегрира три основни платформи за управление: PCS, BMS и EMS. Заедно те координират управлението на батериите, преобразуването на енергия, системния мониторинг и разпределението на енергията.

Системата за управление на сградата (BMS) непрекъснато следи напрежението, температурата, тока, състоянието на зареждане и работното състояние на клетките на батерията. Когато се открие необичайно състояние, системата може да издаде предупреждение и да активира съответните защитни мерки.

PCS управлява двупосочно преобразуване на енергия между батерията и променливотоковата захранваща система, докато EMS разработва и изпълнява стратегии за зареждане и разреждане според изискванията за електроенергия на клиента.

Чрез многостепенни механизми за наблюдение, предупреждение и защита, системата може да идентифицира и реагира на оперативни рискове, като например пренапрежение, поднапрежение, свръхток, прегряване, къси съединения и комуникационни проблеми. Това подобрява цялостната безопасност и надеждност на системата за съхранение на енергия.

6. Стойност на проекта

Системата осигурява енергийна поддръжка за критични товари, когато захранването от мрежата е недостатъчно или прекъснато, намалявайки производствените и оперативните загуби, причинени от прекъсвания на електрозахранването.

По време на нормална работа, системата за съхранение на енергия може също да извършва разпределение на пиковите натоварвания, пренасочване на натоварването и оптимизиране на потреблението на електроенергия. Това намалява пиковия натиск и подобрява капацитета на съществуващата електроразпределителна система на клиента.

Чрез използването на батерийно съхранение на енергия, клиентът може да избегне или забави скъпи подобрения на трансформатори и друга електрическа инфраструктура, като същевременно получи по-гъвкав достъп до захранване.

Модулната система поддържа паралелно разширяване. Допълнителни шкафове за съхранение на енергия могат да бъдат инсталирани с увеличаване на производствения капацитет, количеството оборудване или търсенето на електроенергия. Това помага да се избегнат прекомерни първоначални инвестиции и подобрява дългосрочната мащабируемост на проекта.

Със своя интегриран дизайн, интелигентно управление на енергията, по-ниски общи инвестиционни разходи и удобна дългосрочна поддръжка, този проект предоставя практическа справка за търговски и промишлени приложения за съхранение на енергия в Южна Африка и други пазари с висока температура или слаба мрежа.