Контейнерная подстанция аккумуляторной системы хранения энергии: полное руководство по покупке

Инженер-проектировщик, сравнивающий предложения по сетевому хранению данных, часто обнаруживает, что стоимость батареи — это только половина дела. Трансформатор среднего напряжения, распределительное устройство, реле защиты и здание управления могут добавить месяцы к графику и десятки тысяч долларов к бюджету строительных работ. Контейнерная подстанция с аккумуляторной системой хранения энергии решает эту проблему напрямую: хранилище, преобразователь энергии, трансформатор и распределительное устройство поставляются как один блок, прошедший заводские испытания, и команда объекта завершает заделку кабеля вместо того, чтобы строить подстанцию ​​с нуля. В этой статье объясняется, что содержат эти системы, как их определить и настроить, а также что необходимо проверить, прежде чем заключать договоры с поставщиком.

Что такое контейнерная подстанция аккумуляторной системы хранения энергии?

Контейнерная подстанция с аккумуляторной системой хранения энергии представляет собой передвижной корпус, обычно основанный на 20-футовом или 40-футовом контейнере ISO, который объединяет аккумуляторные стойки, систему преобразования энергии (PCS), трансформатор среднего напряжения, распределительное устройство среднего напряжения и соответствующие подсистемы управления, охлаждения и безопасности. Отличием этого контейнера от стандартного BESS является оборудование среднего напряжения. Обычный контейнер для хранения заканчивается на клеммах инвертора; контейнерная подстанция проходит через трансформатор и распределительное устройство до точки соединения с инженерной сетью или распределительной шиной объекта.

В зависимости от конфигурации агрегат может работать от сети, в изолированном режиме или в обоих режимах. Гибридные версии также поддерживают входы фотоэлектрических систем, дизельных генераторов или и то, и другое, и именно так интегрированные решения PV-BESS-DG вышли на рынок мобильной энергетики.

Основные компоненты и характеристики для проверки

Каждая контейнерная подстанция BESS сочетает в себе электрохимическое хранилище, силовую электронику и электрическую защиту. В таблице ниже перечислены основные подсистемы и параметры, которые стоит проверять при сравнении котировок.

Отсек трансформатора и распределительного устройства — это то, что отличает настоящую контейнерную подстанцию от более простого аккумуляторного контейнера. Убедитесь, что отсек среднего напряжения имеет достаточный доступ для заделки кабеля, заземления и тестирования реле защиты. Некоторые поставщики устанавливают трансформатор вне контейнера на общей раме; другие помещают его внутрь. Оба подхода работают, но интегрированная схема сокращает интерфейсы объекта и время ввода в эксплуатацию.

Почему формат контейнера выигрывает по графику и гибкости

Заводская интеграция обеспечивает воспроизводимое качество и полные записи испытаний. Поскольку сборка и ввод системы в эксплуатацию осуществляется на заводе, работы на объекте сводятся к подготовке фундамента, протяжке кабеля и проверке заделки. От закладки фундамента до подачи питания на постоянную подстанцию ​​может пройти от девяти до двенадцати месяцев. Контейнерная подстанция обычно вводится в эксплуатацию в течение четырех-восьми недель после поставки. Эта разница имеет значение для потребностей в аварийном энергоснабжении, сезонных строительных работ и удаленных мест, где трудно найти квалифицированную электротехническую рабочую силу.

Развертывание следует короткой последовательности:

1. Подготовьте площадку: выравниваемую площадку, кабельные траншеи и заземляющую сетку.
2. Доставить и установить контейнер на фундамент с помощью крана
3. Подключите кабели среднего напряжения, вспомогательное питание и линии связи.
4. Комиссия: проверка реле защиты, проверка настроек кода сети и обучение операторов.

Формат также поддерживает перемещение. В случае перемещения груза или изменения подключения к сети контейнер можно отключить, перевезти и снова подключить. Для подрядчиков, арендованных автопарков и групп реагирования на чрезвычайные ситуации такая мобильность превращает хранилище из основного актива в инструмент многократного использования.

Выбор размеров, соединений и конфигурации

В каждой спецификации доминируют две цифры: номинальная мощность в мегаваттах и полезная энергия в мегаватт-часах. PCS определяет, насколько быстро заряжается и разряжается система; батарея определяет, как долго она сможет поддерживать эту скорость. Например, система мощностью 1 МВт / 2 МВт-ч обеспечивает около двух часов работы при номинальной мощности без учета глубины разряда и потерь преобразования. Большинство систем на базе LFP поддерживают глубину разряда от 90% до 95%, а эффективность туда и обратно обычно падает между 88% и 94%.

Следующее решение – сопряжение. Системы, связанные с переменным током, подключают накопительный преобразователь к той же шине переменного тока, что и фотоэлектрические инверторы или дизель-генераторы, что упрощает модернизацию. Системы, связанные с постоянным током, направляют фотоэлектрические элементы непосредственно в шину постоянного тока аккумулятора, что повышает эффективность работы в обоих направлениях для новых установок, использующих солнечную энергию и аккумуляторы. Когда объект также зависит от дизельных генераторов в случае длительных простоев или периодов низкой солнечной активности, универсальный контейнер PV-BESS-DG объединяет все три источника питания в одной архитектуре управления.

Для нагрузок, которые со временем растут, портативный и масштабируемый контейнер PV-ESS позволяет добавлять мощность в модульных блоках без перепроектирования существующего интерфейса подстанции.

Портативный и масштабируемый контейнер PV и ESS мощностью 110 кВт и 241 кВтч Этот модульный микросетевой контейнер объединяет солнечную энергию, хранилище и инвертор в одном блоке высотой 20 HQ, предварительно смонтированном и протестированном на заводе для быстрого развертывания. Он подходит для растущих нагрузок и автономных объектов, нуждающихся в расширении мощности без модернизации подстанции. Посмотреть продукт →

В таблице ниже сравниваются три распространенные конфигурации контейнеров.

Где контейнерные подстанции приносят наибольшую пользу

Контейнерные подстанции BESS используются в четырех основных ситуациях. Первый — это вспомогательные услуги в масштабе сети, такие как регулирование частоты и поддержка напряжения, где быстрое реагирование и надежное соединение среднего напряжения имеют большее значение, чем физический размер. Второй – это интеграция возобновляемых источников энергии, при которой контейнер для хранения переводит солнечную или ветровую энергию в более ценные часы. Более широкая отраслевая тенденция видна в ускорение развертывания интеграции фотоэлектрических систем хранения и виртуальных электростанций , с контейнеризированными системами, выступающими в качестве интерфейса торговли и управления.

Третья ситуация – автономное и слабое электроснабжение шахт, строительных площадок, отдаленных населенных пунктов и промышленных поселков. Эти места нуждаются в непрерывном энергоснабжении, несмотря на колебания мощности возобновляемых источников энергии и нестабильность сетей. Универсальный контейнер PV-BESS-DG выполняет эту последовательность автоматически: солнечная батарея заряжает батарею в течение дня, батарея несет вечернюю нагрузку, а дизель-генераторная установка запускается только тогда, когда уровень заряда батареи падает ниже резервного порога.

Универсальная фотоэлектрическая, аккумуляторная и дизельная контейнерная энергосистема Этот интегрированный контейнер сочетает в себе солнечную энергию мощностью 78 кВт, аккумуляторную батарею мощностью 128 кВтч и генераторную установку мощностью 75 кВА с интеллектуальной системой EMS для автоматической координации энергопотребления. Он обеспечивает надежное непрерывное электропитание для объектов, находящихся вне сети и со слабой сетью, таких как шахты, лагеря и аварийные операции. Посмотреть продукт →

Четвертая ситуация – временное и аварийное питание. Мобильные контейнерные подстанции могут заменить поврежденную трансформаторную подстанцию, поддержать перебои в обслуживании сети или обеспечить питанием базу реагирования во время аварийного восстановления. Сезонные пики спроса в удаленных рабочих лагерях также подходят для такого подхода, поскольку контейнер можно перераспределить после окончания сезона.

Как оценить поставщика контейнерной подстанции

Поскольку контейнерная подстанция пересекает механические, электрические, термические аспекты и вопросы безопасности, опыт поставщиков имеет такое же значение, как и марка компонентов. Используйте краткий контрольный список:

• Проверенный опыт интеграции аккумуляторной батареи, АСУ ТП, трансформатора и распределительного устройства в одном контейнере.
• Протоколы испытаний и сертификаты для ячеек, модулей и всей системы в сборе.
• Поддержка соответствия сетевым нормам, включая настройки реле защиты, исследования гармоник и обнаружение секционирования.
• Гибкость конфигурации уровней напряжения, климатических пакетов и протоколов управления.
• Послепродажная поддержка, включая ввод в эксплуатацию, запасные части и удаленный мониторинг.

Производители, имеющие опыт работы в области контейнерной солнечной генерации, такие как Ампора Технология , объедините практический опыт интеграции фотоэлектрических систем, накопителей и дизельных гибридов в одном корпусе.

Если будущее расширение вероятно, выберите модульную интегрированную контейнерную систему, которая позволяет добавлять дополнительные аккумуляторные блоки без переделки распределительного устройства или трансформаторного отсека.

Компактная модульная солнечная контейнерная система мощностью 24 кВт Этот компактный контейнер 08GP обеспечивает 24 кВт предварительно подключенной солнечной энергии со складными батареями, которые можно развернуть в течение дня. Его модульная конструкция допускает параллельное расширение, что делает его идеальным для удаленных баз, телекоммуникационных станций и строительных площадок с ограниченным пространством. Посмотреть продукт →

Покупка контейнерной подстанции с аккумуляторной системой хранения энергии — это упражнение на осмотр, а не на угадывание. Начните с профиля нагрузки и применимого кода сети, преобразуйте эти требования в показатели мощности, энергии и напряжения, а затем сравните интегрированные конфигурации от поставщиков с проверенными разработками на уровне контейнера. Контейнерная подстанция не устранит все задержки проекта, но она устраняет риски строительства, испытаний и координации, которые традиционно возникают между батареей и сетью.