Les technologies de stockage d'énergie centralisées et basées sur des chaînes jouent différents rôles dans les systèmes de stockage d'énergie, chacun présentant des avantages et des limites uniques.
Technologie de stockage d'énergie centralisée
Avantage
La logique de contrôle est simple : les packs de batteries du système de stockage d'énergie centralisé sont directement connectés en série pour former un cluster de batteries, puis connectés en parallèle à un ou plusieurs grands onduleurs de stockage d'énergie (PCS) via le côté DC. Cette structure rend le système de contrôle relativement simplifié, facile à gérer et à entretenir.
Faible coût initial : en raison de sa structure simple et de sa capacité à réaliser des achats à grande échelle et une gestion centralisée, il peut réduire les coûts de construction initiale et de maintenance opérationnelle.
Défaut
Effet baril : tous les modules de batterie sont connectés en parallèle et la durée de vie globale du système dépend du maillon le plus faible, qui est le module de batterie ayant les pires performances.
Problème de circulation entre les clusters : différents clusters de batteries ont des profondeurs de décharge incohérentes, entraînant des phénomènes de circulation, qui à leur tour affectent l'efficacité de la charge et de la décharge et peuvent présenter des risques pour la sécurité.
Complexité opérationnelle élevée : lorsqu'un dysfonctionnement se produit, la présence d'un personnel professionnel est généralement requise pour le débogage et la maintenance, ce qui augmente les temps d'arrêt et les coûts opérationnels.
Exemples d'applications
Le Huaneng Huangtai 100 MWLe projet /200MWh est l'une des premières centrales électriques de stockage d'énergie à grande échelle en Chine à adopter une architecture PCS centralisée. Le projet adopte une méthode d'assemblage conteneurisé, et la capacité de l'équipement dans un seul conteneur peut atteindre plusieurs mégawattheures (MWh), ce qui convient au stockage d'énergie côté réseau et au stockage d'énergie pour les grandes centrales électriques à énergies renouvelables.
Technologie de stockage d'énergie basée sur des chaînes
Avantage
Forte flexibilité : le système de stockage d'énergie de type chaîne se compose de plusieurs unités de stockage d'énergie de plus petite capacité, chacune avec des fonctions de contrôle et de gestion indépendantes, ce qui lui confère un haut degré de flexibilité et d'évolutivité, ce qui facilite l'extension ou la reconstitution de l'énergie de manière flexible en fonction des besoins réels. .
Sécurité accrue : chaque groupe de batteries est contrôlé individuellement pour la charge et la décharge, évitant ainsi l'influence des courants de circulation et réalisant une isolation des défauts ; Et un système de gestion thermique efficace est adopté pour garantir une bonne uniformité de la température et une durée de vie plus longue de la batterie.
Facile à transporter et à installer : l'armoire unique a une taille compacte, ce qui la rend pratique pour le transport et l'installation sur site, particulièrement adaptée aux applications avec terrain complexe ou distribution multipoint.
Défaut
Complexité d'intégration accrue : par rapport aux systèmes centralisés, le processus d'intégration et de débogage du stockage d'énergie de type chaîne est plus complexe car il nécessite une configuration fine de chaque unité de stockage d'énergie.
Coût global élevé : bien que le coût des composants individuels soit inférieur, le coût d'investissement du système global augmentera en raison de la nécessité de disposer de davantage d'optimiseurs et d'équipements de surveillance.
Exemples d'applications
Le projet de stockage d'énergie solaire de 3 MW/6 MWh à Linyang, Dezhou, Shandong est un cas d'application typique du stockage d'énergie de type chaîne. Ce projet utilise des armoires intégrées de stockage d'énergie de type chaîne intelligente, chacune contenant plusieurs unités de stockage d'énergie. Chaque unité est connectée à un petit PCS, et la sortie CA est ensuite connectée au transformateur pour l'amplification et la connexion au réseau électrique. Cette conception améliore non seulement la fiabilité et la stabilité du système, mais permet également de mélanger des batteries anciennes et nouvelles, améliorant ainsi l'adaptabilité et l'économie du système.
Caractéristiques de deux voies technologiques en termes de capacité de stockage d'énergie
Stockage d'énergie centralisé
Limite de capacité
La capacité d’un seul conteneur :
Dans les solutions de stockage d'énergie centralisées, un conteneur de stockage d'énergie typique contient généralement plusieurs clusters de batteries, qui sont connectés en parallèle du côté CC, puis connectés à un grand PCS pour le traitement de l'onduleur. Selon différentes normes de conception et spécifications techniques, la capacité maximale installée d’un seul conteneur peut atteindre plusieurs mégawattheures (MWh). Par exemple, il est mentionné dans les données qu'un conteneur de 40 pieds avec des cellules de batterie de 280 Ah peut avoir une capacité installée maximale de batteries de 1 000 V.
Capacité de débit électrique sur tout le cycle de vie :
En raison de l’effet baril du stockage centralisé de l’énergie, les performances de l’ensemble du système sont limitées par le groupe de batteries le plus faible. Par conséquent, en cas d’exploitation à long terme, la capacité de stockage d’énergie réellement disponible diminuera. De plus, afin d'éviter les risques de sécurité causés par des problèmes de circulation, une certaine marge est conservée pendant la charge et la décharge, ce qui réduit indirectement la capacité effective de stockage d'énergie.
Évolutivité de la capacité
Applicabilité aux projets à grande échelle :
Le stockage d'énergie centralisé est très approprié pour les projets de stockage d'énergie à grande échelle au niveau du réseau, tels que les centrales électriques de stockage d'énergie à grande échelle du côté du réseau source, qui nécessitent souvent une puissance de charge/décharge unique élevée et une grande capacité totale de stockage d'énergie. Cependant, lorsqu'il s'agit d'extension ou de réapprovisionnement en puissance, les opérations doivent être effectuées cabine par cabine, ce qui entraîne une faible flexibilité.
Stockage d'énergie de type chaîne
Limite de capacité
Les avantages de la conception modulaire :
Le système de stockage d'énergie de type chaîne adopte généralement une conception modulaire, dans laquelle chaque groupe de batteries dans l'armoire intégrée de stockage d'énergie est connecté à un petit PCS indépendant, puis connecté au réseau électrique via une convergence CA. Cette architecture permet une définition plus flexible de la taille de chaque unité de stockage d'énergie, en les combinant théoriquement dans n'importe quelle taille de système de stockage d'énergie en fonction de la demande. Par exemple, il a été signalé que la puissance minimale des systèmes de stockage d’énergie de type chaîne démarre à partir de 50 kW.
Capacité d’une seule armoire :
Bien que la capacité d'une seule armoire intégrée de stockage d'énergie soit relativement petite, elle peut facilement réaliser un stockage d'énergie de grande capacité grâce à une connexion parallèle. De plus, étant donné que chaque unité de stockage d'énergie est contrôlée indépendamment, même si certaines unités rencontrent des problèmes, cela n'affectera pas le fonctionnement des autres unités, ce qui contribue à maintenir la stabilité et la fiabilité de l'ensemble du système.
Évolutivité de la capacité
Méthodes d'expansion flexibles :
Un avantage significatif du stockage d'énergie de type chaîne est sa grande flexibilité, non seulement pour s'adapter à diverses conditions de terrain complexes, mais également pour prendre en charge le mélange d'anciennes et de nouvelles batteries et pour ajouter de nouvelles unités de stockage d'énergie pour une expansion à tout moment en fonction des besoins réels. . Cela signifie que les utilisateurs augmentent progressivement leur capacité de stockage d'énergie en fonction de l'évolution de leur propre charge électrique, sans avoir besoin d'un investissement ponctuel dans la construction d'installations à grande échelle.
Considérationsdans des applications pratiques
Sélection de la capacité de stockage d’énergie :
Qu'il s'agisse d'un stockage d'énergie centralisé ou de type chaîne, lors de la sélection d'une capacité de stockage d'énergie spécifique, les exigences spécifiques du projet doivent être prises en compte, y compris, mais sans s'y limiter, la durée de vie prévue, les politiques de tarification de l'électricité du marché cible, les conditions climatiques locales, etc. pour les scénarios d'application qui nécessitent un déploiement rapide et un investissement initial limité, le stockage d'énergie basé sur les chaînes est plus approprié ; Pour les projets de stockage d’énergie à grande échelle déjà planifiés, le stockage d’énergie centralisé est un meilleur choix car il crée une capacité de stockage d’énergie suffisante dès les premiers stades.