Сътрудничеството между дизел генераторни агрегати и системи за съхранение на енергия е важно решение за подобряване на надеждността, икономичността и опазването на околната среда в съвременните енергийни системи, особено в сценарии като микромрежи, резервни източници на захранване и интеграция на възобновяема енергия. По-долу са изброени принципите на съвместна работа, предимствата и типичните сценарии на приложение на двете системи:
1. Метод за основно сътрудничество
Връхно бръснене
Принцип: Системата за съхранение на енергия зарежда през периоди с ниска консумация на електроенергия (използвайки евтина електроенергия или излишна мощност от дизелови двигатели) и разрежда през периоди с висока консумация на електроенергия, намалявайки времето за работа на дизеловите генератори при високо натоварване.
Предимства: Намалява разхода на гориво (около 20-30%), минимизира износването на агрегата и удължава циклите на поддръжка.
Плавен изход (контрол на скоростта на плавно завиване)
Принцип: Системата за съхранение на енергия реагира бързо на колебанията в натоварването, компенсирайки недостатъците на забавянето при стартиране на дизеловия двигател (обикновено 10-30 секунди) и забавянето в регулирането.
Предимства: Избягва честото стартиране и спиране на дизеловите двигатели, поддържа стабилна честота/напрежение, подходящ за захранване на прецизно оборудване.
Черен старт
Принцип: Системата за съхранение на енергия служи като начален източник на енергия за бързо стартиране на дизеловия двигател, решавайки проблема с традиционните дизелови двигатели, изискващи външно захранване за стартиране.
Предимство: Подобрява надеждността на аварийното захранване, подходящо за сценарии на повреда в електропреносната мрежа (като болници и центрове за данни).
Хибридна интеграция на възобновяеми енергийни източници
Принцип: Дизеловият двигател се комбинира с фотоволтаична/вятърна енергия и съхранение на енергия, за да стабилизира колебанията във възобновяемата енергия, като дизеловият двигател служи като резервен.
Предимства: Икономията на гориво може да достигне над 50%, намалявайки въглеродните емисии.
2. Ключови моменти на техническата конфигурация
Функционални изисквания на компонентите
Дизеловият генератор трябва да поддържа режим на работа с променлива честота и да се адаптира към графика за зареждане и разреждане на акумулатора на енергия (например да бъде поет от акумулатора на енергия, когато автоматичното намаляване на натоварването е под 30%).
Системата за съхранение на енергия (BESS) дава приоритет на използването на литиево-железно-фосфатни батерии (с дълъг живот и висока безопасност) и типове захранване (като 1C-2C), за да се справи с краткосрочни ударни натоварвания.
Системата за управление на енергията (EMS) трябва да има логика за многорежимно превключване (свързана с мрежата/извън мрежата/хибридна) и алгоритми за динамично разпределение на натоварването.
Времето за реакция на двупосочния преобразувател (PCS) е по-малко от 20 ms, което поддържа безпроблемно превключване, за да се предотврати обратната мощност на дизеловия двигател.
3. Типични сценарии на приложение
Островна микромрежа
Фотоволтаичен + дизелов двигател + съхранение на енергия, дизеловият двигател стартира само през нощта или в облачни дни, намалявайки разходите за гориво с повече от 60%.
Резервно захранване за център за данни
Съхранението на енергия дава приоритет на поддържането на критични товари за 5-15 минути, със споделено захранване след стартиране на дизеловия двигател, за да се избегнат моментни прекъсвания на захранването.
Захранване в мината
Съхранението на енергия може да се справи с ударни натоварвания, като например при багери, а дизеловите двигатели работят стабилно във високоефективен диапазон (70-80% натоварване).
4. Икономическо сравнение (като пример е взета система с мощност 1 MW)
Първоначална цена на конфигурационния план (10 000 юана) Годишни разходи за експлоатация и поддръжка (10 000 юана) Разход на гориво (л/година)
Чисто дизелов генератор 80-100 25-35 150000
Дизел + съхранение на енергия (30% пиково изгаряне) 150-180 15-20 100000
Цикъл на рециклиране: обикновено 3-5 години (колкото по-висока е цената на електроенергията, толкова по-бързо е рециклирането)
5. Предпазни мерки
Съвместимост на системата: Регулаторът на дизеловия двигател трябва да поддържа бързо регулиране на мощността по време на интервенция за съхранение на енергия (като например оптимизация на PID параметрите).
Защита за безопасност: За да се предотврати претоварване на дизеловия двигател, причинено от прекомерно съхранение на енергия, е необходимо да се зададе твърда точка на изключване за SOC (състояние на зареждане) (например 20%).
Подкрепа в политиката: Някои региони предоставят субсидии за хибридната система „дизелов двигател + съхранение на енергия“ (като например пилотната политика за съхранение на енергия в Китай от 2023 г.).
Чрез разумна конфигурация, комбинацията от дизелови генераторни агрегати и системи за съхранение на енергия може да постигне преход от „чисто резервно захранване“ към „интелигентна микромрежа“, което е практично решение за прехода от традиционна енергия към нисковъглеродна. Конкретният дизайн трябва да бъде цялостно оценен въз основа на характеристиките на натоварването, местните цени на електроенергията и политиките.
Време на публикуване: 22 април 2025 г.
