Jak škálovat modulární C&I BESS: Jedna skříň nebo více skříní?

Modulárníobchodní a průmyslový (C&I) bateriový systém skladování energie (BESS)se může zdát jednoduché v měřítku: potřebujete větší kapacitu, přidejte další skříň. V praxi závisí správný počet skříní na více než kWh.

Jedna skříň může stačit, pokud splňuje požadovaný výkon, použitelnou energii a dobu vybíjení. Pro vyšší energii, vyšší výkon, delší dobu provozu nebo budoucí růst může být zapotřebí více skříní.

Jak se systém škáluje, závisí také nasystém přeměny energie (PCS)architektura, požadavky na nabíjení, kapacita transformátoru a připojení k síti. Tato příručka vysvětluje, jak dimenzovat modulární C&I BESS pro současné potřeby a budoucí rozšíření.

Co vlastně znamená škálování modulárního C&I BESS?

V aC&I BESSškálování může zahrnovat tři oblasti: energetickou kapacitu, výkon a širší systém. Ty spolu souvisí, ale nemusí se nutně zvětšovat stejným způsobem, jako když přibývají další skříně.

Škálování energetické kapacity

Energetické škálováníznamená zvýšení množství energie, které může BESS uložit. U stejných bateriových skříní se instalovaná energie obecně zvyšuje s počtem skříní. Další energetická kapacita může podporovat:

• delší dobu vybíjení nebo zálohování
• více se přesouvá sluneční energie
• větší dostupnost energie pro každodenní jízdu na kole

Hlavním cílem je více kWh, spíše než nutně vyšší okamžitý výkon.

Škálování výkonu

Škálování výkonuznamená zvýšení množství energie, které může BESS nabíjet nebo vybíjet najednou. To se stává relevantní, když místo potřebuje podporovat vyšší špičkové zatížení, nabíjení elektromobilů nebo souběžnější poptávku po zařízení.

Zda další skříně také zvýší kW, závisí na architektuře PCS a jmenovitém výkonu.

Měřítko{0}}na úrovni systému

Jak BESS roste, expanze může ovlivnit také zařízení mimo bateriové skříně, včetně:

• PCS a kapacita transformátoru
• rozvaděče, kabely a ochranná zařízení
• systém řízení energie (EMS)a komunikační architektura
• kapacita propojení sítě

Modulární konstrukce skříně může zjednodušit rozšíření, ale širší elektrický a řídicí systém musí také podporovat zamýšlené měřítko.

Jedna skříň nebo více skříní: Co váš projekt potřebuje?

Počet skříní BESS by neměl být založen pouze na kWh. Začněte se třemi požadavky projektu:

• Výkon (kW):Kolik energie musí BESS dodat najednou?
• Energie (kWh):Kolik energie musí systém uložit?
• Trvání:Jak dlouho musí vydržet požadovaný výkon?

Užitečným výchozím bodem je: Doba skladování ≈ využitelná energie ÷ vybíjecí výkon

Tyto hodnoty musí spolupracovat. Systém může mít dostatek energie, ale nedostatečný výkon pro zátěž, nebo dostatek energie, ale příliš málo využitelné energie, aby splnil požadovanou dobu trvání.

Když jedna skříň může stačit

Jedna skříň může být dostatečná, pokud její využitelná energie, dostupný výkon a doba vybíjení splňují požadavky projektu.

Pokud například jedna skříň dokáže unést požadovanou špičkovou-holicí zátěž po celé cílové období, přidání další skříně pouze za účelem zvýšení instalované kWh může nabídnout malou praktickou hodnotu.

Stále je třeba zvážit budoucí růst. Plánované rozšíření fotovoltaiky, nabíjení elektromobilů nebo nové výrobní zátěže mohou ospravedlnit ponechání místa pro další kapacitu později.

Když více skříní dává větší smysl

Více skříní se stává praktičtější, když jedna skříň již nemůže splňovat energetické nebo provozní požadavky projektu.

Pokud je energie limitujícím faktorem, další skříně mohou podporovat:

• delší dobu vybíjení nebo zálohování
• více se přesouvá sluneční energie
• více využitelné energie pro každodenní jízdu na kole

Pokud je limitujícím faktorem výkon, cesta rozšíření závisí na architektuře PCS. Sdílený nebo centralizovaný PCS může vyžadovat další kapacitu PCS, zatímco všechny-v{2}}jedné skříni s vlastním PCS mohou přidat energii i jmenovitý výkon. V obou případech musí podpůrná elektrická infrastruktura podporovat vyšší výkon.

Budoucí rozšíření je dalším důvodem, proč uvažovat o více{0}}skříňovém designu. Místo, které se dnes vejde do jedné skříně, může s rostoucí zátěží potřebovat více energie a energie.

Co se vlastně změní, když přidáte další skříně BESS?

Jakmile je jasný požadavek na škálování projektu, další otázkou je, co se vlastně změní, když se přidá další skříň.

Instalovaná baterie měří přímou váhu s počtem skříní. Napájení, kapacita nabíjení, kapacita na straně sítě-a požadavky na ovládání více závisí na architektuře BESS a širším elektrickém systému.

Váhy energie baterie nejvíce přímo

S identickými skříněmi s kapacitou 261 kWh, instalovanými bateriovými energetickými váhami přímo s počtem skříněk:

• 1 × 261 kWh=261 kWh
• 2 × 261 kWh=522 kWh
• 4 × 261 kWh=1, 044 kWh

Tato dodatečná kapacita může podporovat delší doby vybíjení, větší posun solární energie nebo delší záložní provoz. Tyto údaje představují instalovanou energii spíše než použitelnou energii. Skutečná využitelná energie může být nižší kvůli provoznímu oknu SOC, rezervě SOC, degradaci baterie a snížení teploty-.

Výkon systému závisí na architektuře PCS

Napájení se neřídí počtem skříní přesně stejným způsobem jako energie baterie.

Se sdíleným nebo centralizovaným PCS může přidání bateriových skříní zvýšit instalovanou energii bez zvýšení jmenovitého výkonu PCS. Se všemi skříněmi-v-jednom, z nichž každá obsahuje vlastní PCS, může přidání skříní zvýšit instalovanou energii i jmenovitý výkon.

V obou architekturách může být použitelný systémový výstup stále omezen:

• Množství PCS a jmenovitý výkon
• Limity proudu baterie a rychlost C-
• Kapacita AC sběrnice
• Kapacita transformátoru a rozváděče
• Provozní limity EMS a strategie řízení
• Limity propojení sítí

Širší elektrický systém tedy určuje, kolik z instalovaného výkonu lze skutečně využít.

Více energie může také změnit požadavky na nabíjení

Přidáním dalších skříní se zvyšuje množství energie, které může být potřeba dobít po vybití.

Pokud se nabíjecí výkon nezmění, větší akumulátorový systém bude obecně potřebovat delší dobu nabíjení. Zachování stejné doby nabíjení může vyžadovat více nabíjecího výkonu, pokud:

• Nabíjecí výkon PCS
• aktuální limity nabití baterie-
• kapacita transformátoru
• dostupný výkon sítě

Síťová-kapacita strany se neškáluje automaticky

Přidání větší kapacity baterie a PCS automaticky nezvýší výkon, který může web importovat, exportovat nebo distribuovat.

Vyšší výkon systému může také vyžadovat dostatečnou kapacitu v:

• transformátor
• rozvaděče a jističe
• přípojnice
• kabely
• kapacita propojení sítě na PCC

 

I když baterie a PCS podporují vyšší výkon, stávající elektrická infrastruktura nebo povolená importní/exportní kapacita na PCC může omezit energii dostupnou pro rozšířený systém.

Více skříní vyžaduje větší koordinaci systému

Více-skříňový BESS musí fungovat jako jeden koordinovaný systém. S rostoucím počtem skříní musí řídicí architektura zvládat:

• Rozdíly SOC mezi skříněmi
• rozdělení výkonu nabíjení a vybíjení
• Odeslání PCS
• provozní limity a výměna stavu mezisystém správy baterie (BMS)a EMS
• alarmy a monitorování systému

Schopnost řízení a komunikace by proto měla být od začátku považována za součást návrhu rozšíření.

Rychlé shrnutí: Co se lineárně měří-a co nikoli?

Níže uvedená tabulka shrnuje, jak se mění klíčové parametry systému při přidávání skříní.

Tři běžné cesty škálování C&I BESS: energie, výkon a postupná expanze

Projekty začínající stejným125 kW / 261 kWh C&I BESSmůže vyžadovat velmi odlišné cesty expanze v závislosti na tom, zda je omezením energie, výkon nebo budoucí růst.

Scénář 1: Energie-Rozšíření LED - Více kWh, Podobné kW

Zvažte místo, kde provozní požadavek na 125 kW zůstává dostatečný, ale BESS musí vydržet zátěž déle.

Zde je omezením spíše energetická kapacita než výkon.

Přidáním druhé identické skříně se zvýší energie instalované baterie z 261 kWh na 522 kWh. Pokud místo pokračuje v provozu na zhruba stejné úrovni výkonu, použije se dodatečná kapacita spíše k prodloužení doby vybíjení než ke zvýšení okamžitého výkonu.

Cesta rozšíření:125 kW / 261 kWh → více instalované energie při podobném požadavku na provozní výkon

Jedná se o přímočarou energetickou-expanzi: více kWh bez odpovídajícího zvýšení požadované kW.

Scénář 2: Výkon-Rozšíření LED - Zátěž se zvýšila

Pokud je dodatečná 261 kWh skříň připojena ke sdílenému PCS, může se energie instalované baterie zvýšit na 522 kWh, zatímco výkon systému zůstane na 125 kW, pokud se také nerozšíří kapacita PCS.

Pokud je každá skříň o výkonu 261 kWh jednotkou typu „vše v jednom“ s vlastním 125 kW PCS, dvě skříně mohou poskytnout až 250 kW instalovaného jmenovitého výkonu. Dosažení tohoto výstupu na místě však stále vyžaduje dostatečné:

• transformátorová a distribuční kapacita
• rozvaděče, přípojnice a kabely
• EMS a schopnost řízení systému
• kapacita propojení lokality a sítě

Expanze s napájením- proto vyžaduje, aby byla baterie, PCS a širší elektrický systém vyhodnoceny společně.

Scénář 3: Postupné rozšíření - Velikost pro dnešek, návrh pro zítřek

Projekt dnes nemusí potřebovat další energii nebo energii. Jedna 261 kWh skříň může splňovat současné požadavky, zatímco budoucí plány zahrnují více FV, větší vozový park EV, rozšíření zařízení nebo vyšší výrobní zatížení.

Bateriový systém by se pak mohl rozšiřovat ve fázích:

• Fáze 1: 1 skříň=261 kWh
• Fáze 2: 2 skříně=522 kWh
• Budoucnost: 4 skříně=1 044 kWh

Tyto údaje ukazují pouze energii nainstalované baterie-není zaručená energie systému. Postupné rozšiřování by však mělo být plánováno od začátku. Je-li pravděpodobný budoucí růst, měl by počáteční návrh zvážit, zda lze přidat další skříně, kapacitu PCS, elektrickou infrastrukturu a řídicí systémy bez většího přepracování.

Jak naplánovat modulární C&I BESS pro budoucí rozšíření

Budoucí expanze by měla být zabudována do počátečního návrhu systému. Klíčem je ponechat dostatečnou flexibilitu v rozvržení lokality, elektrické infrastruktuře a architektuře řízení, aby bylo možné později přidat kapacitu bez většího přepracování.

1. Vyhraďte místo pro další skříně

Budoucí skříně potřebují více než prázdnou půdu. Počáteční rozvržení webu by také mělo zohledňovat:

• další pozice skříně
• povolení k servisu a údržbě
• budoucí kabelové trasy
• požadované oddělovací vzdálenosti

Včasná rezervace tohoto prostoru může snížit stavební a instalační práce, když se systém rozšíří. Pomáhá také vyhnout se přepracování nebo přemístění stávajícího zařízení, když jsou přidány další skříně.

2. Naplánujte PCS a elektrický návrh pro rozšíření

Budoucí skříně mohou zvýšit energetickou kapacitu, požadavky na napájení nebo obojí. První -fázový elektrický návrh by proto měl zvážit, zda lze pozdější rozšíření zvládnout bez výměny hlavního zařízení.

Zkontrolujte schopnost rozšíření:

• Kapacita PCS nebo konfigurace paralelního PCS
• rozvaděče a jističe
• přípojnice
• kabely

Otázkou je nejen to, zda lze nainstalovat další skříň, ale zda ji dokáže elektrický systém integrovat při zamýšleném provozním výkonu.

3. Zkontrolujte kapacitu transformátoru a sítě

Expanze může nakonec dosáhnout limitů mimo samotný BESS.

Očekávaná expanzní cesta by měla být porovnána s:

• jmenovitý výkon transformátoru
• dostupná kapacita sítě
• povolený import/export energie na PCC

To je nejdůležitější, pokud se očekává, že budoucí rozšíření zvýší kW. Více energie baterie může prodloužit dobu vybíjení beze změny napájení na místě, zatímco vyšší výkon může vyžadovat upgrade transformátoru nebo připojení k síti.

4. Ujistěte se, že řídicí systém může škálovat

Přidáním rozvaděčů se také zvyšuje počet zařízení, provozních limitů a datových bodů, které je nutné koordinovat.

EMS a komunikační architektura by měla podporovat:

• plánovaný počet skříní
• více{0}}jednotkové odeslání
• koordinace SOC
• alokace výkonu
• komunikace mezi BMS, PCS a EMS

Architektura řízení by proto měla být porovnána s plánovanou velikostí systému, nikoli pouze s konfigurací první{0}}fáze.

5. Potvrďte budoucí kompatibilitu baterií

Skříň přidaná o několik let později nemusí být totožná s původním vybavením. Revize produktu, změny firmwaru a stárnutí baterie mohou ovlivnit to, zda staré a nové skříně mohou fungovat společně.

Budoucí expanze by proto měla vzít v úvahu:

• chemie a napětí baterie
• specifikace skříně a modulu
• BMS a kompatibilita firmwaru
• komunikační protokoly
• rozdíly ve stáří baterie a zdravotním stavu

Samotná fyzická modularita nezaručuje, že nové skříně lze integrovat se starším systémem bez dalších technických kontrol. Před specifikací budoucího rozšíření by měla být kompatibilita potvrzena u výrobce.

Stručně řečeno, správná cesta rozšíření C&I BESS závisí na tom, zda projekt potřebuje více energie, více energie nebo obojí-a zda jej může podporovat širší systém.

Plánujete projekt C&I BESS nebo budoucí expanzi? Sdílejte své kW, kWh, provozní dobu a plán rozšíření sPolinovelpro konfiguraci systému-pro konkrétní projekt.

Kontaktujte nyní