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康明斯:固定式储能技术了解下

康明斯中国 2020-03-20 13:41:02

随着新一轮能源革命的兴起,太阳能发电、风力发电正在全球蓬勃发展。据报道,2019年全球太阳能发电装机总容量已超过100GW,同时,陆上及海上风力发电也在加速布局。

然而,可再生能源生产方式受到自然条件限制,具有间歇性和波动性的特点。例如:在特定地区,新安装的太阳能和风能发电设备与现有发电设备同时发电时,会导致某时段内可再生能源电力过剩;而在没有阳光、没有风的天气下,则会出现电能短缺。

如何捕获并储存多余电能作为备用能源成为目前一大挑战。而固定式储能技术将在解决这一问题中扮演重要角色,成为未来能源基础设施的重要组成部分。

那么,什么是固定式储能系统?

固定式储能系统包括一组电池、电子控制系统、逆变器和热管理系统,并集成在一个设备外罩中。固定式储能系统可以存储能量,并在需要时将能量转化为电能,释放出来。

固定式储能单元是如何工作的?

电池和电子控制系统是固定式储能系统的核心。电池以化学能的形式将能量存储在系统中, 锂是把化学能存储在电池中最常用的元素。

电池在放电和充电过程中的工作原理:

以电的形式释放能量:锂原子携带其电子存储在电池同一端。当电子与锂原子分离后, 电子通过外部电路为负载供电。同时,失去电子后的锂原子变成带正电的锂离子,从电池的一端移动到另一端。这种运动会持续到所有锂离子移动到另一端为止,即电池电量耗尽时。

电池充电并存储化学能:电池外部的电源提供电能,向电池中注入电子。带负电的电子与带正电的锂离子结合,生成锂原子后从电池的一侧移到另一侧。当所有锂原子移动完毕,电池就充满电了。

电子控制系统

协调储能系统运作的中心,它控制电池何时需要充电,何时需要向负载放电及热管理系统的运行。此外,控制系统还与储能系统外部的设备进行交互来协调运行。

逆变器

将电池产生的电能由直流电(DC)转换为交流电(AC)。家庭和办公室中大都使用交流电,公用电网也是通过交流电的方式来供电。在逆变器的帮助下,电池提供的电能就可以转换为交流电为负载供电。

热管理系统

控制整个系统的温度,防止电池内化学反应产生的热量对系统造成伤害。

固定式储能解决方案应用前景

随着电池技术的快速发展及成本的降低,固定式储能技术在全球迅速发展,储能系统将成为提升可再生能源灵活性的重要手段。

康明斯:固定式储能技术了解下

在中国,根据中关村储能产业技术联盟(CNESA)全球储能项目数据库的不完全统计,截止到2019年底,中国已投运的电力储能项目累计装机容量(包含物理储能、电化学储能以及熔融盐储热)达到32.3GW。

成本下降驱动固定储能解决方案快速发展的同时,用户对电价、现有电力基础设施的低弹性、业务运营的重要性等因素的考量,也推动了其应用。公用事业、电力生产商和电网运营商,以及商业建筑领域正率先部署储能系统。

公用事业、电力生产商和电网运营商:在装机容量不断增加的区域,储能解决方案能帮助用户解决可再生能源间歇性波动、高峰需求和短期停电等难题。

商业建筑:对于那些能源成本高或运营连续性极为重要的企业,储能解决方案将变得更加普遍。

此外,固定式储能解决方案系统的另一个用途是,在停电后启动备用发电机时能提供不间断的电源供应。

作为全球领先的柴油和天然气发电机、数字解决方案和控制系统供应商,康明斯近期推出了基于策略管理的储能系统(Tactical Energy Storage Systems ,TESS),在灵活多变的微电网领域中为用户提供集成的电源解决方案,提高能源调度灵活性,改善电源质量并提供静音电源。

康明斯:固定式储能技术了解下

从微电网到燃料电池,再到储能设备的发展,康明斯不断创新,致力于为用户提供多元能源解决方案,满足客户不同需求。

标签: 康明斯中国
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