儲能係統提升智能電網的應用效率
發布時間:2022-12-30 來源:艾睿電子 責任編輯:wenwei
【導讀】受shou到dao國guo際ji局ju勢shi與yu能neng源yuan產chan量liang變bian化hua的de影ying響xiang,世shi界jie各ge國guo都dou麵mian臨lin著zhe能neng源yuan短duan缺que的de壓ya力li,除chu了le一yi方fang麵mian增zeng加jia能neng源yuan的de產chan能neng與yu來lai源yuan之zhi外wai,通tong過guo技ji術shu的de協xie助zhu來lai降jiang低di能neng源yuan的de損sun耗hao,也ye是shi重zhong要yao的de發fa展zhan方fang向xiang。本ben文wen將jiang為wei您nin介jie紹shao智zhi能neng電dian網wang應ying用yong的de發fa展zhan,以yi及ji由you ADI 所推出的儲能係統 (ESS) 解決方案的功能特性與優勢。
儲能係統存儲可再生能源保持現代電網穩定
集中式能源網是由發電機產生的能源、gaoyashudianxianhediyashudianxianzuchengdewangluo,yuanjulishusongdianli,weiguojiademingmaihejingjitigongdongli。suizheshijieyuelaiyueyilaidianqihua,laohuadedianwangzhengmianlinzhejudadeyali。zaigaofengshiduanxuqiugenggaodeyongdianliangyijingchengweichangtai,bufenluohouguojiayudiquyouyurongliangbuzuhejichusheshiguzhangerdaozhidexiandian,yeyingxiangzherenmendeshenghuozhiliang。
儲能係統 (ESS) 是一種通過捕獲並存儲可再生能源 (如風能和太陽能) 來lai保bao持chi現xian代dai電dian網wang穩wen定ding的de應ying用yong技ji術shu。通tong過guo緩huan解jie可ke再zai生sheng能neng源yuan麵mian臨lin的de間jian歇xie性xing問wen題ti,儲chu能neng技ji術shu有you助zhu於yu消xiao除chu以yi往wang阻zu礙ai加jia大da采cai用yong風feng能neng和he太tai陽yang能neng資zi源yuan的de障zhang礙ai。通tong過guoESS就可以隨時向所有用戶和應用供電,包括為電動汽車充電及為樓宇、醫院和學校供電。ESS不僅可以支持高峰時段運行的電網,還可以保持現有電網基礎設施,而不存在電網過載和崩潰的風險。
近年來,受電動汽車 (EV) 和其他電氣化技術預期普及率的影響,儲能和ESS已成為全球關注的焦點。ESS將支持電動汽車的增長,同時也作為電池二次壽命的主要應用。ESS有效地促進了主流能源生產中的可再生資源整合,包括可對電池進行回收利用 (Recycle),yinweidianchizaidiandongcheyingyongzhongdeshengmingzhouqijieshushi,dianchibenshenrengranshiyoujiazhide。ciwaihaikeduishiyongguodedianchimokuaijinxingceshihezhongxinzuzhuangjinxingzaizhizao (Refabricate),或將電池模塊集成在固定式存儲係統中,進行重複使用 (Reuse),以及將這些大電池產生的電力被用於穩定電網等,進行轉售 (Resell)。
分布式能源網將比傳統電網供電更便宜
為了支持可持續能源使用,ESS捕(bu)獲(huo)並(bing)存(cun)儲(chu)主(zhu)要(yao)由(you)分(fen)布(bu)式(shi)可(ke)變(bian)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)提(ti)供(gong)的(de)能(neng)源(yuan),不(bu)僅(jin)有(you)利(li)於(yu)環(huan)境(jing),也(ye)對(dui)發(fa)達(da)國(guo)家(jia)和(he)不(bu)發(fa)達(da)國(guo)家(jia)的(de)人(ren)口(kou)有(you)益(yi),在(zai)這(zhe)些(xie)國(guo)家(jia),電(dian)氣(qi)化(hua)用(yong)於(yu)推(tui)動(dong)商(shang)業(ye)發(fa)展(zhan)和(he)維(wei)持(chi)生(sheng)命(ming)。儲(chu)能(neng)係(xi)統(tong)不(bu)僅(jin)在(zai)能(neng)源(yuan)需(xu)求(qiu)低(di)時(shi)存(cun)儲(chu)能(neng)量(liang)以(yi)供(gong)高(gao)峰(feng)負(fu)荷(he)時(shi)使(shi)用(yong),並(bing)使(shi)未(wei)來(lai)的(de)電(dian)網(wang)運(yun)行(xing)成(cheng)為(wei)可(ke)能(neng),無(wu)需(xu)投(tou)資(zi)數(shu)萬(wan)億(yi)美(mei)元(yuan)來(lai)擴(kuo)展(zhan)輸(shu)電(dian)線(xian),或(huo)新(xin)建(jian)汙(wu)染(ran)大(da)氣(qi)的(de)化(hua)石(shi)燃(ran)料(liao)發(fa)電(dian)廠(chang)。
通過使用可再生能源可為未來提供動力,在2017年和2018年,可再生能源對世界能源消耗和發電量分別貢獻18.1%和26%。在這部分能源消耗中,7.5%來自傳統生物質,4.2%來自熱能 (非生物質),1%生物燃料用於交通,3.6%水力發電,2%電力來自風能、太陽能、生物質、地熱和海洋能源。
對dui可ke持chi續xu能neng源yuan未wei來lai的de需xu求qiu正zheng在zai推tui動dong更geng多duo可ke變bian可ke再zai生sheng能neng源yuan接jie入ru電dian網wang,這zhe反fan過guo來lai又you加jia速su了le儲chu能neng技ji術shu的de普pu及ji,幫bang助zhu電dian網wang實shi現xian彈dan性xing最zui大da化hua。預yu測ce在zai電dian動dong汽qi車che和he其qi他ta電dian氣qi化hua技ji術shu預yu期qi普pu及ji率lv的de推tui動dong下xia,儲chu能neng市shi場chang將jiang在zai未wei來lai幾ji十shi年nian迅xun速su增zeng長chang。在zai接jie下xia來lai的de二er十shi年nian裏li,對dui新xin儲chu能neng的de投tou資zi預yu計ji將jiang猛meng增zeng6200億美元。到2030年,預計新增存儲容量的65%將用於將各種可再生能源接入電網,並提供各種電網服務,30%用於支持住宅、商業及工業設施,5%用於支持電動汽車基礎設施。
盡管分布式能源網仍存在許多實際障礙,但在過去十年中,隨著地方性太陽能發電廠、小(xiao)型(xing)風(feng)力(li)發(fa)電(dian)場(chang)和(he)電(dian)池(chi)儲(chu)能(neng)設(she)施(shi)的(de)發(fa)展(zhan),小(xiao)規(gui)模(mo)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)已(yi)大(da)大(da)提(ti)高(gao),可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)技(ji)術(shu)的(de)成(cheng)本(ben)已(yi)大(da)幅(fu)下(xia)降(jiang)。通(tong)過(guo)太(tai)陽(yang)能(neng)和(he)風(feng)能(neng)等(deng)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)的(de)分(fen)布(bu)式(shi)發(fa)電(dian),允(yun)許(xu)根(gen)據(ju)自(zi)身(shen)需(xu)求(qiu)生(sheng)產(chan)清(qing)潔(jie)電(dian)力(li)的(de)消(xiao)費(fei)者(zhe)將(jiang)多(duo)餘(yu)的(de)電(dian)力(li)送(song)回(hui)電(dian)網(wang)。
當(dang)前(qian)電(dian)網(wang)正(zheng)在(zai)從(cong)集(ji)中(zhong)式(shi)發(fa)電(dian)向(xiang)分(fen)布(bu)式(shi)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)轉(zhuan)變(bian),為(wei)儲(chu)能(neng)創(chuang)造(zao)了(le)巨(ju)大(da)的(de)機(ji)遇(yu)。目(mu)前(qian)存(cun)在(zai)兩(liang)種(zhong)基(ji)本(ben)類(lei)型(xing)的(de)儲(chu)能(neng),包(bao)括(kuo)在(zai)電(dian)表(biao)的(de)前(qian)麵(mian),稱(cheng)為(wei)電(dian)網(wang)規(gui)模(mo)儲(chu)能(neng),專(zhuan)為(wei)主(zhu)要(yao)能(neng)源(yuan)生(sheng)產(chan)商(shang)設(she)計(ji),以(yi)及(ji)在(zai)電(dian)表(biao)的(de)後(hou)麵(mian),住(zhu)宅(zhai)業(ye)主(zhu)和(he)企(qi)業(ye)可(ke)以(yi)利(li)用(yong)安(an)裝(zhuang)在(zai)其(qi)房(fang)屋(wu)上(shang)的(de)各(ge)種(zhong)儲(chu)能(neng)選(xuan)項(xiang)。預(yu)計(ji)到(dao)2025年,分布式可再生能源將比電網供電更便宜。
電池管理係統是儲能市場的關鍵技術
快速變化的電氣化環境和相對不成熟的儲能市場,也代表著ESS領域所麵臨的挑戰與龐大的商機。ADI公司擁有廣泛的硬件係統專業知識、行業領先的電池管理係統 (BMS) 技術,以及著名的全麵現場支持,能夠為想要進入ESS領域的公司,提供下一代儲能係統解決方案,共同迅速開發和工業化一種精確、高性能、功能安全認證的儲能係統。
通過在長期合作的基礎上,ADI能夠與有意進入ESS市場的公司合作,快速實現功能安全認證儲能係統工業化的項目,能夠協助ESS公司加快上市速度和獲利時效,並以可接受的成本提供高性能的解決方案,可提供企業在集成、電源和完整係統解決方案設計方麵的幫助和指導。
半個多世紀以來,ADI的de目mu標biao一yi直zhi是shi幫bang助zhu創chuang建jian和he解jie鎖suo各ge種zhong技ji術shu,解jie決jue工gong程cheng領ling域yu的de嚴yan峻jun挑tiao戰zhan,分fen享xiang見jian解jie並bing支zhi持chi合he作zuo夥huo伴ban和he客ke戶hu設she計ji正zheng確que的de解jie決jue方fang案an,從cong而er助zhu力li全quan球qiu人ren口kou,同tong時shi發fa揮hui人ren類lei的de潛qian力li。想xiang要yao在zaiESS這(zhe)個(ge)充(chong)滿(man)競(jing)爭(zheng)對(dui)手(shou)的(de)激(ji)烈(lie)環(huan)境(jing)中(zhong)在(zai)市(shi)場(chang)上(shang)取(qu)得(de)成(cheng)功(gong),必(bi)須(xu)擁(yong)有(you)具(ju)備(bei)獨(du)特(te)優(you)勢(shi)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),從(cong)競(jing)爭(zheng)產(chan)品(pin)中(zhong)脫(tuo)穎(ying)而(er)出(chu),其(qi)中(zhong)的(de)核(he)心(xin)優(you)勢(shi)便(bian)是(shi)軟(ruan)件(jian)及(ji)ADI的高精度BMS技術。
BMS精度對於ESS應用至關重要,采用ADI的BMS技術,提高的精度可以額外提供15%到20%的車輛充電續航裏程和更長的電池使用壽命。更高的充電測量精度也可以轉化為更長的電池有效時間,在花費數百萬美元的大型ESS係統中,節省的成本將非常可觀。
合作夥伴與ADI的現場工程師攜手合作
ADI的專業現場應用工程師 (FAE) 團隊利用其廣泛的硬件係統專業知識和行業領先的BMS技術,與合作夥伴的軟件知識緊密配合。ADI為ESS合作夥伴提供LTC6813來測量和監控電池單元,並提供精確的電壓和電流信息。LTC6813是目前市場上的高精度器件,讓合作夥伴的工程師能夠利用微控製器非常精確地計算電池的充電狀態 (SoC) 和健康狀態 (SoH)。
要確定精確的電池放電率,並實現更長的電動汽車續航裏程,需要更高的BMSjingdu,xuyaoqueqiedizhidaoshengyuduoshaodianliang,yibianlejiehainengxingshiduoyuan。yidingyaozhidaoyaogeidianchichongduoshaodianyijiheshitingzhifangdian,fouzehuisunhaidianchixingnenghuodianchibenshen。BMS的測量精度更高,電動汽車的電池使用壽命就一定會比測量精度不高的更長,住宅或商業用途的儲能係統也是同樣的原理。
ADI的FAE能夠與儲能合作夥伴攜手參與在係統層麵創建參考設計,並最終完成設計,ADI並可為合作夥伴提供IC、BMS和隔離通信通道設計。ADI可提供最終解決方案,為合作夥伴提供完整的支持。
ADI的BMS器件在芯片內部很複雜,但客戶設計起來很輕鬆。ADI遠不隻是一個元器件提供商,而是真正的合作夥伴,擁有豐富的係統級知識、深厚的領域專業知識和重要的ESS經驗及見解。ADI可為ESS公司的本地團隊提供技術支持,並提供專家級的現場應用工程師。它不僅為BMS、電源和監控係統提供器件,還保證了關鍵時刻的高精度、性能、可靠性和上市速度,這樣ESS公司就可以在競爭激烈的市場獲得新客戶,同時增強獲利時效。
結語
suizhenengyuanxuqiuhexiaofeizhejiaosedebuduanzhuanbian,chunengjiejuefanganjiangzaiweishijietigongdonglifangmianfahuigengjiatuchudezuoyong。zheyizhuanbianjiangweicongpohuaihuanjingdehuashiranliaozhuanxianggengqingjie、更可持續的電力應用奠定基礎。ESSzhichikezaishengnengyuanyudianwangyouxiaolianjie,youcicujingengdaguimodishiyongkezaishengnengyuan,tongshiduixianyoudianwangjichusheshijinxingjingjigaoxiaodeshengji,congeryoukenengjieshengshuwanyimeiyuan。
ADI和儲能公司合作使得充電速度更快,開發出準確、安全且經濟高效的ESS解決方案,ADI及其合作夥伴正在為實現能源獨立、更可持續的電氣化未來,以及更健康的人類環境和全球生態係統鋪平道路。
來源:艾睿電子
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