Samvinna díselrafstöðva og orkugeymslukerfa er mikilvæg lausn til að bæta áreiðanleika, hagkvæmni og umhverfisvernd í nútíma raforkukerfum, sérstaklega í aðstæðum eins og örnetum, varaaflgjöfum og samþættingu endurnýjanlegrar orku. Eftirfarandi eru samvinnureglur, kostir og dæmigerð notkunarsvið þessara tveggja:
1. kjarnasamvinnuaðferð
Rakstur á hámarki
Meginregla: Orkugeymslukerfið hleðst þegar rafmagnsnotkun er lítil (með því að nota ódýra raforku eða umframafl frá díselvélum) og afleðst þegar rafmagnsnotkunin er mikil, sem dregur úr rekstrartíma díselrafstöðva við mikið álag.
Kostir: Minnka eldsneytisnotkun (um 20-30%), lágmarka slit á einingum og lengja viðhaldsferla.
Slétt úttak (stýring á ramphraða)
Meginregla: Orkugeymslukerfið bregst hratt við sveiflum í álagi og bætir upp fyrir galla eins og töf á ræsingu díselvélarinnar (venjulega 10-30 sekúndur) og töf á reglustýringu.
Kostir: Forðastu tíðar ræsingar og stöðvun dísilvéla, viðhalda stöðugri tíðni/spennu, hentugur til að veita nákvæmnisbúnaði afl.
Svarta byrjunin
Meginregla: Orkugeymslukerfið þjónar sem upphafsaflgjafi til að ræsa díselvélina hratt og leysir þannig vandamálið með hefðbundnar díselvélar sem þurfa utanaðkomandi afl til að ræsa.
Kostur: Auka áreiðanleika neyðarafls, hentugur í aðstæðum þar sem rafmagnsleysi getur komið upp (eins og á sjúkrahúsum og í gagnaverum).
Samþætting endurnýjanlegrar blöndu
Meginregla: Díselvélin er sameinuð sólarorku/vindorku og orkugeymslu til að jafna sveiflur í endurnýjanlegri orku, þar sem díselvélin þjónar sem varaafl.
Kostir: Eldsneytissparnaður getur náð yfir 50%, sem dregur úr kolefnislosun.
2. Lykilatriði í tæknilegri uppsetningu
Virknikröfur íhluta
Díselrafstöðin þarf að styðja breytilega tíðni og aðlagast hleðslu- og afhleðsluáætlun orkugeymslu (eins og að orkugeymsla taki við þegar sjálfvirk álagslækkun er undir 30%).
Orkugeymslukerfið (BESS) forgangsraðar notkun litíum-járnfosfatrafhlöðu (með langan líftíma og mikilli öryggi) og aflgerðum (eins og 1C-2C) til að takast á við skammtímaáhrif.
Orkustjórnunarkerfið (EMS) þarf að hafa fjölháða rofa (tengt við raforkunet/ótengt raforkunet/blending) og reiknirit fyrir breytilega álagsdreifingu.
Viðbragðstími tvíátta breytisins (PCS) er innan við 20 ms, sem styður óaðfinnanlega rofa til að koma í veg fyrir öfuga aflsskipti díselvélarinnar.
3. Dæmigert notkunarsvið
Örnet á eyju
Sólarorka + díselvél + orkugeymsla, díselvélin ræsist aðeins á nóttunni eða á skýjuðum dögum, sem lækkar eldsneytiskostnað um meira en 60%.
Varaaflsveita fyrir gagnaver
Orkugeymsla forgangsraðar því að styðja við mikilvæg álag í 5-15 mínútur, með sameiginlegri aflgjafa eftir að díselvélin ræsist til að forðast tímabundin rafmagnsleysi.
Rafmagnsframleiðsla í námum
Orkubylgjur geta tekist á við álag eins og gröfur og díselvélar starfa stöðugt á háafköstarbilinu (70-80% álagshraði).
4. Hagfræðilegur samanburður (með 1MW kerfi sem dæmi)
Upphafskostnaður við uppsetningaráætlun (10.000 júan) Árlegur rekstrar- og viðhaldskostnaður (10.000 júan) Eldsneytisnotkun (l/ár)
Hrein díselrafstöð 80-100 25-35 150000
Dísel + orkugeymsla (30% hámarksnýting) 150-180 15-20 100000
Endurvinnslutími: venjulega 3-5 ár (því hærra sem rafmagnsverðið er, því hraðari er endurvinnslan)
5. Varúðarráðstafanir
Kerfissamhæfi: Stjórntæki dísilvélarinnar þarf að styðja hraða aflstillingu við orkugeymsluíhlutun (eins og hagræðingu PID breytu).
Öryggisvernd: Til að koma í veg fyrir ofhleðslu díselvélarinnar vegna óhóflegrar orkugeymslu þarf að stilla fastan hleðslumörk fyrir SOC (State of Charge) (eins og 20%).
Stefnumótandi stuðningur: Sum svæði veita niðurgreiðslur fyrir blendingakerfið „dísilvél + orkugeymsla“ (eins og nýja tilraunastefna Kína um orkugeymslu árið 2023).
Með skynsamlegri uppsetningu getur samsetning díselrafstöðva og orkugeymslu náð fram uppfærslu frá „hreinni varaaflsorku“ í „snjallt örnet“, sem er hagnýt lausn fyrir umskipti frá hefðbundinni orku yfir í kolefnislítinn orkugjafa. Sérstök hönnun þarf að vera metin ítarlega út frá álagseiginleikum, staðbundnum rafmagnsverði og stefnu.
Birtingartími: 22. apríl 2025
