Мегаватт-час — это тот момент, когда накопитель перестает быть прибором и становится инфраструктурой. Это также та емкость, при которой покупатели чаще всего обнаруживают, что масштабируемость была предположена, а не спроектирована: первый блок работает, второй требует коммутационного оборудования, на которое никто не рассчитывал, а третий нуждается в системе управления, которая никогда не была рассчитана на три блока. С точки зрения закупок полезные вопросы касаются того, как на самом деле происходит расширение. MPMC POWERTECH CORP., основанная в 2008 году и базирующаяся в Шанхае Пудун, выпускает стационарные накопители от 261 кВтч до 5 015 кВтч с документированными многоузловыми установками.

MPMC 8 MWh контейнерная система накопления энергии на батареях — 2 × HBD-500-1000 и 3 × HBD-1000-2000

Что находится на отметке 1 MWh

Опубликованный MPMC диапазон HBD-A охватывает эту емкость с обеих сторон. Модели HBD-250-1000 и HBD-500-1000 указаны с 1,045 кВт·ч при номинальной мощности переменного тока 250 кВт и 500 кВт соответственно, а HBD-1000-2000 — с 1,125 кВт при 2,170 кВт·ч. В серии MPMC использует элементы LFP емкостью 314 Ач, рассчитанные на 8 000 циклов при глубине разряда 90%, жидкостное охлаждение, защиту системы IP54 и защиту аккумуляторного блока IP67, аэрозольное пожаротушение в соответствии с CE, рабочий диапазон от −20°C до +55°C с понижением мощности выше 45°C и максимальную высоту эксплуатации 3 000 м.

То, что две модели имеют общую емкость 1 045 кВт·ч при разных номинальных мощностях, является самым полезным фактом в этом классе. Такое сочетание существует потому, что одна и та же запасенная энергия обслуживает разные режимы работы, и выбор только по емкости игнорирует различие, которое производитель уже явно обозначил.

Соотношение определяет модель, а не емкость

Профиль нагрузки с интервалом в пятнадцать минут за полный расчетный период определяет, какая строка применяется. Резкие скачки обусловлены мощностью; длительные плато — энергией. Размер по пиковому значению обычно выбирает неправильное соотношение при такой мощности, где стоимость ошибки значительна.

Масштабируемость — это решение, принимаемое на раннем этапе проектирования

Расширение в этом классе происходит путем добавления блоков параллельно, а не увеличением одного, что сохраняет сертифицированную базу и общие запасные части. Простота или дороговизна зависят от того, что было зарезервировано на первом этапе.

Три фактора решают это. Вместимость коммутационного оборудования должна учитывать конечное количество блоков, а не только первое. Система управления должна быть настроена на большее количество блоков, чем содержит первая фаза, что является вопросом лицензирования и конфигурации так же, как и техническим. И физическое расположение требует пространства, доступа и прокладки кабелей для дополнений. Ни один из этих факторов не дорог на этапе проектирования; все становятся дорогими позже.

Доказательства того, что многоблочные схемы работают

Опубликованные установки MPMC этого класса являются многоблочными, а не одиночными. Венгерская установка зеленой электростанции общей мощностью 8 МВт указана как два блока HBD-500-1000 и три блока HBD-1000-2000, обеспечивающие регулирование частоты, сглаживание пиков и балансировку нагрузки. Нидерландская установка для регулирования частоты, подключенная к сети, указана с мощностью 8 МВт как четыре блока по 2 МВт.

Дальнейшая европейская поставка объемом 8 МВтч описывается с использованием параллельной архитектуры с двумя PCS мощностью 2 097 кВтч на единицу, размещенной в контейнерах 20HQ с полностью сварной рамой, антикоррозийным покрытием C4, изоляцией на основе керамического аэрогеля и защитой IP55. Конфигурация для Дубая указана как десять станций, каждая из которых сочетает HBD-500-1000 с тремя генераторами мощностью 500 кВА. Эти данные указывают на масштаб и архитектуру поставки, а не на показатели производительности для другой сети или тарифа.

MPMC 8 MWh контейнерная система накопления энергии на батареях — 2 × HBD-500-1000 и 3 × HBD-1000-2000

Режимы управления и вопрос переключения

MPMC перечисляет режим PQ для управления активной и реактивной мощностью, режим VF для независимого управления напряжением и частотой, режим VSG, имитирующий инерцию системы, черный старт, формирование сети и регулирование реактивной мощности под собственной SCADA и EMS с хранением данных за десять лет, уровнем кибербезопасности SL3 и спутниковой связью StarLink в качестве резервного канала.

Одна деталь конфигурации стоит уточнить до заказа. MPMC указывает бесшовное переключение между сетевым и автономным режимами как стандарт для мобильной серии HBD-R, тогда как стационарная серия HBD-A указана с переключением с разрывом как по умолчанию, а бесшовный переход доступен как опция. Если защищаемое оборудование не может допустить кратковременное прерывание, эта опция должна быть указана явно, а не предполагаться.

Используемая энергия при этой мощности

Три снижения отделяют 1 045 кВтч от поставляемой энергии: глубина разряда, так как срок службы цикла оценивается в 90%; потери преобразования через силовой каскад; и снижение мощности при температуре выше 45°C. При этой мощности эти снижения значительны в абсолютных величинах, и время работы следует рассчитывать по поставляемой энергии при фактической нагрузке.

Номинальная мощность является независимым ограничением. Система на 1,045 кВт·ч с номинальной мощностью 250 кВт не может обеспечить нагрузку в 400 кВт, независимо от того, сколько энергии она содержит, именно поэтому существует вариант на 500 кВт при той же емкости.

Границы гарантии и температурное условие

Опубликованная MPMC гарантия на серию HBD-A составляет 5 лет или 2,2 МВт·ч на кВт·ч мощности системы и 10 лет или 4,3 МВт·ч на кВт·ч для производительности батареи, с сохранением не менее 70% емкости к концу срока службы. Также указано условие действительности: рабочая температура батарейного блока поддерживается в диапазоне от 0°C до 25°C с допуском ±3°C, а влажность не превышает 80%.

Оба ограничения действуют совместно, и объект, совершающий один цикл в день, достигает лимита пропускной способности задолго до окончания календарного срока. Температурное условие является проектным требованием для корпуса и его охлаждения, а не коммерческой оговоркой, и его следует рассматривать вместе с тепловым проектированием. Размеры также должны проверяться с учетом емкости в конце срока службы, а не емкости первого года.

Системы накопления энергии MPMC HBD-500-1000 — установка из 10 блоков

Где обычно применяется класс 1 МВт·ч

При этой емкости применения делятся на три широкие группы, и стратегия управления отличается для каждой. Сетевые услуги, такие как регулирование частоты, требуют быстрой реакции и интенсивных циклов, что делает лимит пропускной способности основным ограничением. Коммерческое снижение пиковых нагрузок происходит один раз в день в соответствии с тарифом, где длительность превышения порога определяет емкость. Работа вне сети и гибридный режим требуют, чтобы устройство формировало напряжение и частоту, а не следовало за ними.

Опубликованные установки MPMC охватывают все три направления: регулирование частоты в Нидерландах на 8 МВт·ч, снижение пиковых нагрузок и балансировка нагрузки в Венгрии на 8 МВт·ч, а также внесетевое решение в Дубае, сочетающее накопление с генерацией. Если объект планирует использовать более одного из этих вариантов, конфликт между ними должен быть разрешен в стратегии управления до ввода в эксплуатацию, поскольку энергия, использованная для экономии, недоступна для других целей.

Пункты проверки перед заключением контракта

• Предоставить профиль нагрузки с интервалом в пятнадцать минут за полный расчетный период.

• Выбирать по соотношению номинальной мощности к емкости, а не только по емкости.

• Указать конечную целевую емкость, а не только первый этап.

• Подтвердить емкость коммутационного оборудования и конфигурацию системы управления для конечного количества блоков.

• Зарезервировать физическое пространство, доступ и кабельные трассы для последующих блоков.

• Запросить полезную энергию при предполагаемой глубине разряда отдельно от номинальной емкости.

• Указать режим переключения, включая бесшовный переход, если требуется.

• Сопоставить требуемые режимы управления с поддерживаемыми.

• Проверить лимит пропускной способности относительно ожидаемого количества циклов в день.

• Рассматривать температурное условие батареи как требование к проектированию системы охлаждения.

Часто задаваемые вопросы