隨著電化學(xué)儲能在電力系統(tǒng)內(nèi)不斷推廣應(yīng)用,有一種集裝箱式移動儲能系統(tǒng)正在進入人們的視野,區(qū)別于傳統(tǒng)儲能電站需要建設(shè)專用廠房、施工周期長且固定無法移動的特點,移動式儲能系統(tǒng)可進行工廠化生產(chǎn),具備環(huán)境適應(yīng)性強、安裝簡便、可擴展性高的特點,目前,越來越多的移動式儲能跋山涉水,被運往祖國各地。
集裝箱式移動儲能系統(tǒng)一般由儲能電池系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、電池管理單元、專用消防系統(tǒng)、專用空調(diào)、儲能變流器及隔離變壓器組成,并最終集成在一個40英尺集裝箱內(nèi)。單個箱體的布局效果圖如下所示:
移動式儲能系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)
其中電池系統(tǒng)主要由電芯串并聯(lián)構(gòu)成:首先十幾組電芯通過串并聯(lián)組成電池箱,然后電池箱通過串聯(lián)組成電池組串并提升系統(tǒng)電壓,最終將電池組串進行并聯(lián)提升系統(tǒng)容量,并集成安裝在電池柜內(nèi)。
監(jiān)控系統(tǒng)主要實現(xiàn)對外通訊、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集、分析和處理的功能,保證數(shù)據(jù)監(jiān)控準確、電壓電流采樣精度高、數(shù)據(jù)同步率及遙控命令執(zhí)行速度快;電池管理單元擁有高精度的單體電壓檢測與電流檢測功能,保證電芯模塊的電壓均衡,避免電池模塊間產(chǎn)生環(huán)流,影響系統(tǒng)運行效率。
集裝箱內(nèi)還配置了專用的消防及空調(diào)系統(tǒng)以保證系統(tǒng)的安全,其中消防系統(tǒng)通過煙霧傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、應(yīng)急燈等安全設(shè)備感知火警,并自動滅火;專用空調(diào)系統(tǒng)根據(jù)外部環(huán)境溫度,通過熱管理策略控制空調(diào)冷熱系統(tǒng),保證集裝箱內(nèi)溫度處于合適區(qū)間,延長電池使用壽命。
儲能變流器則是將電池直流電轉(zhuǎn)換為三相交流電的能量轉(zhuǎn)換單元,其可運行于并網(wǎng)及離網(wǎng)模式。并網(wǎng)模式下變流器按照上層調(diào)度下發(fā)的功率指令與電網(wǎng)進行能量交互;離網(wǎng)模式下儲能變流器可為廠區(qū)負荷提供電壓頻率支撐,并為部分可再生能源提供黑啟動電源。儲能變流器出口與隔離變壓器連接,使一次側(cè)與二次側(cè)的電氣完全絕緣,最大程度保證集裝箱系統(tǒng)的安全。
目前,移動式儲能系統(tǒng)以其較為突出的靈活便捷性已廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)輸發(fā)配送等領(lǐng)域。與傳統(tǒng)固定式儲能電站相比,集裝箱儲能系統(tǒng)的模塊化設(shè)計采用了國際標準化的集裝箱尺寸,允許遠洋和公路運輸,可以通過高架起重機進行吊裝,可移動性強,不受地域限制。另外集裝箱儲能系統(tǒng)可進行工廠化生產(chǎn),直接在車間進行組裝調(diào)試,大大節(jié)約了工程的施工和運維成本,并實現(xiàn)事故隔離。
這種結(jié)構(gòu)緊湊、工程建設(shè)周期短,能夠快速響應(yīng)客戶需求的移動式儲能系統(tǒng)有成為電化學(xué)儲能未來主流的成組方式的希望。而未來隨著電池本體技術(shù)的不斷突破,移動式儲能系統(tǒng)的能量密度也將進一步提升,成本也大幅度下降,未來有希望成為推進能源生產(chǎn)和消費革命的重要載體,是能源互聯(lián)網(wǎng)中極具發(fā)展前景的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)。
原文來源:國家電網(wǎng)報