Ovaj projekat je implementiran u Južnoj Africi kako bi se zadovoljili zahtjevi lokalnog komercijalnog i industrijskog kupca za rezervno napajanje, upravljanje opterećenjem i optimizaciju energije. Sistem se sastoji od dva vazdušno hlađena ormara za skladištenje energije kapaciteta 125 kW/241 kWh, koji pružaju ukupnu nazivnu snagu od 250 kW i ukupni kapacitet skladištenja energije od 482 kWh.

Sistem podržava paralelni rad više jedinica, omogućavajući dodavanje dodatnih ormara za skladištenje energije u skladu s budućim rastom opterećenja i promjenjivim potrebama za električnom energijom.

U nekim regijama Južne Afrike, ograničeni kapacitet mreže, nestanci struje i fluktuacije napona mogu poremetiti proizvodnju, rad opreme i normalne poslovne aktivnosti. Tradicionalna rješenja dizel generatora uključuju visoke troškove goriva i održavanja, kao i buku, emisije i složeno svakodnevno upravljanje.

Kako bi se zadovoljili zahtjevi kupaca za pouzdanošću napajanja, kontrolom troškova i praktičnim održavanjem, ovaj projekat usvaja integrisano rješenje za skladištenje energije u baterijama hlađenim zrakom. Sistem poboljšava mogućnost rezervnog napajanja, optimizuje potrošnju električne energije i smanjuje pritisak na mrežu tokom perioda vršne potražnje, pružajući kupcu stabilnije, fleksibilnije i isplativije snabdijevanje energijom.

2. Konfiguracija sistema

Projekat uključuje dva vanjska ormara za skladištenje energije hlađena zrakom, svaki sa nazivnom snagom od 125 kW i kapacitetom skladištenja energije od 241 kWh.

Pri paralelnom radu, dvije jedinice pružaju:

• Ukupna nazivna snaga: 250 kW
• Ukupni kapacitet skladištenja energije: 482 kWh
• Nazivna snaga jedne jedinice: 125 kW
• Kapacitet skladištenja jedne jedinice: 241 kWh

Svaki ormar integriše sistem baterija, sistem za konverziju energije (PCS), sistem za upravljanje baterijama (BMS), sistem za upravljanje energijom (EMS), sistem za kontrolu temperature, sistem za zaštitu od požara i komponente za električnu zaštitu.

Ovaj visoko integrirani dizajn smanjuje instalaciju opreme na licu mjesta i rad na puštanju sistema u rad. Također skraćuje period implementacije projekta i minimizira rizike kompatibilnosti između različitih komponenti sistema.

3. Strategija rada sistema

Pod normalnim uslovima mreže, sistem može puniti bateriju tokom perioda niske potražnje ili nižih tarifa, na osnovu operativne strategije kupca. Uskladištena energija se zatim može prazniti tokom perioda vršne potražnje kako bi se smanjila vršna potrošnja u mreži i optimizovao profil potrošnje električne energije kupca.

Kada dođe do prekida u napajanju mreže, fluktuacija napona ili nedovoljnog napajanja, sistem za skladištenje energije može podržati kritična opterećenja u skladu s konfiguriranom strategijom upravljanja. Ovo pomaže u smanjenju zastoja u proizvodnji, prekida poslovanja i gubitaka uzrokovanih neočekivanim nestancima napajanja.

EMS kontinuirano prati i koordinira mrežu, opremu za skladištenje energije i opterećenja na licu mjesta. Automatski prilagođava strategije punjenja i pražnjenja prema potražnji opterećenja, stanju napunjenosti baterije i uslovima rada sistema, poboljšavajući ukupnu efikasnost korištenja energije.

4. Dizajn sistema za hlađenje zrakom

Projekat usvaja zrelu arhitekturu zračnog hlađenja. Optimizovani kanali za unutrašnji protok zraka i sistemi za praćenje temperature omogućavaju kontinuirano odvođenje toplote za baterijske module i opremu za konverziju energije.

U poređenju sa složenijim sistemima za tečno hlađenje, rešenje sa vazdušnim hlađenjem eliminiše rashladne cevi, rashladnu tečnost, pumpe i druge komponente za cirkulaciju tečnosti. To rezultira jednostavnijom strukturom sistema, lakšom rutinskom inspekcijom i praktičnijim dugoročnim održavanjem.

Dizajn sa vazdušnim hlađenjem takođe pomaže u smanjenju početnih investicija u opremu i dugoročnih troškova rada i održavanja.

Kako bi se prilagodila visokim temperaturama i prašnjavim vanjskim uvjetima koji se nalaze u dijelovima Južne Afrike, oprema koristi dizajn vanjskog kućišta otpornog na vremenske uvjete u kombinaciji s inteligentnom ventilacijom, kontrolom temperature i mehanizmima zaštite sistema. Ove karakteristike poboljšavaju stabilnost rada u zahtjevnim uvjetima okoline.

5. Inteligentno upravljanje i sigurnost

Sistem integriše tri osnovne kontrolne platforme: PCS, BMS i EMS. Zajedno, one koordiniraju upravljanje baterijama, konverziju energije, nadzor sistema i raspodjelu energije.

BMS kontinuirano prati napon, temperaturu, struju, stanje napunjenosti i radni status baterijskih ćelija. Kada se otkrije abnormalno stanje, sistem može izdati upozorenje i aktivirati odgovarajuće zaštitne mjere.

PCS upravlja dvosmjernom konverzijom energije između baterijskog sistema i AC sistema napajanja, dok EMS razvija i izvršava strategije punjenja i pražnjenja u skladu sa zahtjevima kupca za električnom energijom.

Kroz višenivoske mehanizme praćenja, upozorenja i zaštite, sistem može identificirati i reagirati na operativne rizike kao što su prenapon, podnapon, prekomjerna struja, pregrijavanje, kratki spojevi i komunikacijski kvarovi. Ovo poboljšava ukupnu sigurnost i pouzdanost sistema za skladištenje energije.

6. Vrijednost prijave projekta

Sistem pruža energetsku podršku kritičnim opterećenjima kada je napajanje iz mreže nedovoljno ili prekinuto, smanjujući gubitke u proizvodnji i radu uzrokovane nestankom struje.

Tokom normalnog rada, sistem za skladištenje energije može također vršiti optimizaciju vršnih opterećenja, prebacivanje opterećenja i potrošnju električne energije. Ovo smanjuje pritisak vršne potražnje i poboljšava kapacitet postojećeg sistema distribucije električne energije korisnika.

Korištenjem baterijskog skladištenja energije, kupac može izbjeći ili odgoditi skupe nadogradnje transformatora i druge električne infrastrukture, a istovremeno dobiti fleksibilniji pristup električnoj energiji.

Modularni sistem podržava paralelno proširenje. Dodatni ormari za skladištenje energije mogu se instalirati kako se povećava proizvodni kapacitet, količina opreme ili potražnja za električnom energijom. Ovo pomaže u izbjegavanju prekomjernih početnih ulaganja i poboljšava dugoročnu skalabilnost projekta.

Svojim integriranim dizajnom, inteligentnim upravljanjem energijom, nižim ukupnim investicijskim troškovima i praktičnim dugoročnim održavanjem, ovaj projekt pruža praktičnu referencu za komercijalne i industrijske primjene skladištenja energije u Južnoj Africi i drugim tržištima s visokim temperaturama ili slabom mrežom.