Tento projekt byl realizován v Jižní Africe s cílem splnit požadavky místního komerčního a průmyslového zákazníka na záložní napájení, řízení zátěže a optimalizaci energie. Systém se skládá ze dvou vzduchem chlazených skříní pro ukládání energie o výkonu 125 kW/241 kWh, které poskytují celkový jmenovitý výkon 250 kW a celkovou kapacitu pro ukládání energie 482 kWh.

Systém podporuje paralelní provoz více jednotek, což umožňuje přidání dalších skříní pro ukládání energie v závislosti na budoucím růstu zátěže a měnící se poptávce po elektřině.

V některých regionech Jižní Afriky může omezená kapacita sítě, výpadky proudu a kolísání napětí narušit výrobu, provoz zařízení a běžnou obchodní činnost. Tradiční řešení dieselových generátorů jsou spojena s vysokými náklady na palivo a údržbu, stejně jako s hlukem, emisemi a složitou každodenní správou.

Aby bylo možné uspokojit požadavky zákazníka na spolehlivost napájení, kontrolu nákladů a pohodlnou údržbu, tento projekt využívá integrované řešení pro ukládání energie v bateriích chlazených vzduchem. Systém zlepšuje záložní napájení, optimalizuje spotřebu elektřiny a snižuje zátěž sítě během špičkové poptávky, čímž zákazníkovi poskytuje stabilnější, flexibilnější a nákladově efektivnější dodávku energie.

2. Konfigurace systému

Projekt zahrnuje dva venkovní vzduchem chlazené skříně na skladování energie, každá s jmenovitým výkonem 125 kW a kapacitou skladování energie 241 kWh.

Při paralelním provozu obě jednotky poskytují:

• Celkový jmenovitý výkon: 250 kW
• Celková kapacita úložiště energie: 482 kWh
• Jmenovitý výkon jedné jednotky: 125 kW
• Kapacita jedné jednotky: 241 kWh

Každá skříň integruje bateriový systém, systém přeměny energie (PCS), systém správy baterií (BMS), systém řízení energie (EMS), systém regulace teploty, protipožární systém a komponenty elektrické ochrany.

Tato vysoce integrovaná konstrukce snižuje potřebu instalace zařízení na místě a uvádění systému do provozu. Zkracuje také dobu nasazení projektu a minimalizuje rizika kompatibility mezi různými komponentami systému.

3. Strategie provozu systému

Za normálních podmínek v síti může systém nabíjet během období nízké poptávky nebo nižších tarifů na základě provozní strategie zákazníka. Uložená energie může být poté vybíjena během období špičkové poptávky, čímž se sníží spotřeba v síti a optimalizuje se profil spotřeby elektřiny zákazníka.

Pokud dojde k výpadku sítě, kolísání napětí nebo nedostatečnému napájení, systém skladování energie dokáže podporovat kritické zátěže podle nakonfigurované strategie řízení. To pomáhá zkrátit prostoje ve výrobě, přerušení provozu a ztráty způsobené neočekávanými výpadky napájení.

Systém EMS nepřetržitě monitoruje a koordinuje síť, zařízení pro ukládání energie a zátěže na místě. Automaticky upravuje strategie nabíjení a vybíjení podle požadavků na zátěž, stavu nabití baterie a provozních podmínek systému, čímž zlepšuje celkovou účinnost využití energie.

4. Návrh systému chlazení vzduchem

Projekt využívá vyspělou architekturu vzduchového chlazení. Optimalizované vnitřní kanály pro proudění vzduchu a systémy monitorování teploty zajišťují nepřetržitý odvod tepla pro bateriové moduly a zařízení pro přeměnu energie.

Ve srovnání se složitějšími systémy kapalinového chlazení eliminuje vzduchové chlazení chladicí potrubí, chladicí kapalinu, čerpadla a další komponenty pro cirkulaci kapaliny. Výsledkem je jednodušší struktura systému, snadnější pravidelná kontrola a pohodlnější dlouhodobá údržba.

Vzduchem chlazená konstrukce také pomáhá snížit počáteční investici do zařízení a dlouhodobé provozní a údržbářské náklady.

Aby bylo možné zařízení přizpůsobit se venkovním podmínkám s vysokými teplotami a prašností, které se vyskytují v některých částech Jižní Afriky, využívá konstrukci venkovní skříně odolnou vůči povětrnostním vlivům v kombinaci s inteligentním větráním, regulací teploty a mechanismy ochrany systému. Tyto funkce zlepšují provozní stabilitu i v náročných podmínkách prostředí.

5. Inteligentní řízení a řízení bezpečnosti

Systém integruje tři základní řídicí platformy: PCS, BMS a EMS. Společně koordinují správu baterií, přeměnu energie, monitorování systému a distribuci energie.

Systém BMS nepřetržitě monitoruje napětí, teplotu, proud, stav nabití a provozní stav bateriových článků. Pokud je zjištěn abnormální stav, systém může vydat upozornění a aktivovat odpovídající ochranná opatření.

PCS řídí obousměrnou přeměnu energie mezi bateriovým systémem a střídavým napájecím systémem, zatímco EMS vyvíjí a realizuje strategie nabíjení a vybíjení podle požadavků zákazníka na elektřinu.

Díky víceúrovňovým monitorovacím, varovným a ochranným mechanismům dokáže systém identifikovat a reagovat na provozní rizika, jako je přepětí, podpětí, nadproud, přehřátí, zkraty a poruchy komunikace. To zlepšuje celkovou bezpečnost a spolehlivost systému skladování energie.

6. Hodnota aplikace projektu

Systém poskytuje energetickou podporu kritickým zátěžím, když je napájení sítě nedostatečné nebo přerušené, čímž snižuje výrobní a provozní ztráty způsobené výpadky proudu.

Během běžného provozu může systém akumulace energie také provádět potlačování špiček, přesouvání zátěže a optimalizaci spotřeby elektřiny. Tím se snižuje tlak ve špičce a zlepšuje se kapacita stávajícího distribučního systému zákazníka.

Využitím bateriového úložiště energie se zákazník může vyhnout nákladným modernizacím transformátorů a další elektrické infrastruktury nebo je oddálit a zároveň získat flexibilnější přístup k energii.

Modulární systém podporuje paralelní rozšiřování. Další skříně pro ukládání energie lze instalovat s rostoucí výrobní kapacitou, množstvím zařízení nebo poptávkou po elektřině. To pomáhá vyhnout se nadměrným počátečním investicím a zlepšuje dlouhodobou škálovatelnost projektu.

Díky integrovanému designu, inteligentnímu řízení energie, nižším celkovým investičním nákladům a pohodlné dlouhodobé údržbě poskytuje tento projekt praktickou referenci pro komerční a průmyslové aplikace skladování energie v Jižní Africe a na dalších trzích s vysokými teplotami nebo slabými sítěmi.