В проектах по накоплению энергии фраза «все в одном» привлекательна, поскольку она подразумевает компактную, интегрированную и более простую в развертывании систему.
Но на практике это также вызывает важный вопрос:
Что на самом деле входит в систему?
Аккумуляторная система накопления энергии — это не только группа аккумуляторов. Она также может включать преобразование энергии, управление аккумуляторами, терморегулирование, противопожарную защиту, электрическую защиту, связь и функции управления.
BESS «все в одном» объединяет многие из этих функций в одном упакованном блоке, вместо того чтобы требовать установки каждой части в качестве отдельного устройства на объекте. Это может снизить сложность установки и упростить применение системы в коммерческих и промышленных проектах.
Почему «все в одном» может сбивать с толку
«Все в одном» не всегда означает одно и то же у каждого поставщика.
- В некоторых системах аккумулятор, PCS, BMS, охлаждение, противопожарная защита и система управления интегрированы в один шкаф или корпус.
- В других системах интегрирована только часть системы, в то время как PCS, EMS, трансформатор или распределительный шкаф могут быть отдельными.
Вот почему покупателям не следует судить только по названию продукта.
Прежде чем сравнивать цены, всегда проверяйте техническую конфигурацию и объем поставки.
Что обычно интегрируется в BESS «все в одном»?
Типичная аккумуляторная система накопления энергии «все в одном» может включать несколько основных подсистем.
Точная конструкция зависит от емкости системы, уровня напряжения, метода охлаждения, требований безопасности и применения в проекте.
1. Аккумуляторные модули
Аккумуляторные модули являются основной частью BESS для накопления энергии. Они определяют, сколько энергии может хранить система, и сильно влияют на стоимость системы, срок службы и показатели безопасности.
Во многих коммерческих и промышленных системах накопления энергии обычно используются литий-железо-фосфатные аккумуляторы, поскольку они обеспечивают хорошую термическую стабильность, длительный срок службы и подходящие показатели безопасности для стационарных применений.
В зависимости от конструкции системы, аккумуляторные модули могут быть расположены в блоках, стойках или кластерах внутри шкафа или корпуса.
При оценке BESS «все в одном» покупателям следует проверять не только номинальную емкость, но и химический состав аккумуляторов, качество элементов, срок службы, условия гарантии и допустимый диапазон рабочих температур.
2. Система управления аккумуляторами
Система управления аккумуляторами, или BMS, отвечает за мониторинг и защиту аккумуляторов.
Она отслеживает ключевые параметры аккумуляторов, такие как напряжение элемента, температура, ток заряда и разряда, состояние заряда, состояние здоровья, статус тревоги и статус защиты.
На основе этой информации BMS помогает предотвратить небезопасные условия эксплуатации, такие как перезаряд, переразряд, перегрев, перегрузка по току и дисбаланс напряжения.
В BESS «все в одном» BMS является критически важным уровнем безопасности и управления. Без нее аккумуляторные модули не могут безопасно или надежно работать как часть полной системы накопления энергии.
3. Система преобразования энергии
Система преобразования энергии, или PCS, преобразует мощность между постоянным и переменным током.
Аккумуляторы хранят энергию в виде электричества постоянного тока. Большинство заводов, зданий, сетей и нагрузок используют электричество переменного тока. PCS позволяет энергии перемещаться между аккумулятором и внешней электрической системой.
- Во время зарядки PCS преобразует мощность переменного тока в мощность постоянного тока для зарядки аккумулятора.
- Во время разряда PCS преобразует мощность постоянного тока от аккумулятора в мощность переменного тока для нагрузки или сети.
В некоторых системах «все в одном» PCS интегрирована в тот же шкаф или корпус. В других системах PCS может быть установлена отдельно. Это различие следует уточнить перед закупкой.
4. Система управления энергией
Система управления энергией, или EMS, контролирует работу системы накопления энергии.
EMS может решать, когда аккумулятор должен заряжаться, когда он должен разряжаться, сколько энергии должно быть подано и как система должна координироваться с солнечной энергией, сетевой энергией, генераторами, счетчиками или нагрузками объекта.
Например, на заводе EMS может управлять системой для зарядки в периоды низких цен на электроэнергию и разрядки в периоды пиковых цен.
В проекте по накоплению солнечной энергии EMS может помочь хранить избыточную солнечную энергию в течение дня и высвобождать ее позже, когда выработка солнечной энергии ниже.
Некоторые небольшие системы «все в одном» могут использовать локальный контроллер вместо более продвинутой EMS. Для более крупных или сложных проектов возможности EMS становятся более важными.
5. Система терморегулирования
Температура аккумулятора напрямую влияет на безопасность, производительность и срок службы.
Если температура слишком высока, старение аккумулятора может ускориться, а риски безопасности возрасти. Если температура слишком низка, производительность зарядки и разрядки может снизиться.
BESS «все в одном» может использовать воздушное охлаждение или жидкостное охлаждение. Воздушное охлаждение проще и может подходить для небольших систем или умеренных условий эксплуатации. Жидкостное охлаждение обеспечивает более равномерный контроль температуры и часто используется в системах большей емкости или мощности.
При выборе BESS «все в одном» метод охлаждения должен соответствовать условиям установки, температуре окружающей среды, рабочему профилю и ожидаемой частоте циклов заряда-разряда.
6. Система противопожарной защиты и безопасности
Безопасность является одной из важнейших частей аккумуляторной системы накопления энергии.
BESS «все в одном» может включать датчики температуры, обнаружение дыма, обнаружение газа, пожаротушение, кнопки аварийной остановки, сигнализацию и логику защиты системы.
Однако пожарную безопасность не следует оценивать только по наличию устройства пожаротушения.
Полная конструкция безопасности должна учитывать химический состав аккумуляторов, логику BMS, терморегулирование, электрическую защиту, конструкцию корпуса, вентиляцию, расстояние установки, доступ для обслуживания и местные требования проекта.
Другими словами, безопасность аккумуляторов — это проблема системного уровня, а не только компонентного.
7. Компоненты электрической защиты и подключения
BESS «все в одном» также нуждается в компонентах электрической защиты и подключения.
Они могут включать автоматические выключатели, предохранители, контакторы, устройства защиты от перенапряжения, разъединители, клеммы, вспомогательные источники питания, измерительные устройства и интерфейсы связи.
Эти компоненты помогают системе накопления энергии безопасно подключаться к электрической системе объекта.
В реальном проекте BESS может потребоваться работать с низковольтным распределительным устройством, трансформаторами, солнечными инверторами, распределительными щитами, счетчиками или оборудованием для подключения к сети.
Вот почему BESS «все в одном» не следует рассматривать как изолированный аккумуляторный продукт. Это часть более широкой системы распределения электроэнергии.
Ищете решения для промышленного распределения электроэнергии для вашего проекта?
BESS «все в одном», аккумуляторный шкаф и контейнерная BESS: в чем разница?
Эти термины иногда используются по-разному разными поставщиками, поэтому покупателям всегда следует проверять фактический объем поставки. Ключевой вопрос заключается не только в названии продукта, но и в том, что входит в систему.
| Параметр | Типичное значение | Общий объем | Типичное применение |
|---|---|---|---|
| Аккумуляторный шкаф | Шкаф, в основном ориентированный на оборудование со стороны аккумуляторов | Аккумуляторные модули, аккумуляторные стойки, BMS, клеммы, предохранители, контакторы и другие компоненты постоянного тока. PCS, EMS, охлаждение, противопожарная защита или защита переменного тока могут быть включены или не включены. | Проекты, где аккумуляторная секция поставляется отдельно, или где PCS и другое оборудование устанавливаются снаружи. |
| BESS «все в одном» | Более интегрированная аккумуляторная система накопления энергии | Обычно объединяет аккумуляторные модули, BMS, PCS, терморегулирование, противопожарную защиту, электрическую защиту и функции локального управления в одном упакованном блоке. Однако точный объем зависит от поставщика. | Компактные коммерческие и промышленные проекты, накопление солнечной энергии, поддержка зарядки электромобилей, небольшие заводы, коммерческие здания и резервное питание на уровне объекта. |
| Контейнерная BESS | Более крупная интегрированная BESS, установленная в контейнере | Аккумуляторные стойки, PCS или интерфейс PCS, охлаждение, противопожарная защита, электрическая защита, система управления и вспомогательные системы, установленные в 10-футовом, 20-футовом или 40-футовом контейнере. Некоторые трансформаторы или распределительные устройства могут оставаться внешними. | Более крупные коммерческие, промышленные, коммунальные, микросетевые или проектные приложения для накопления энергии. |
Проще говоря, аккумуляторный шкаф обычно акцентирует внимание на аккумуляторной секции, BESS «все в одном» — на компактной системной интеграции, а контейнерная BESS — на крупномасштабном накоплении энергии в контейнерной структуре.
Прежде чем сравнивать цены, покупателям следует уточнить, что включено, что является внешним и где находится граница системы.
Почему интеграция важна
Основная ценность BESS «все в одном» заключается в интеграции.
Когда аккумуляторы, преобразование энергии, управление, охлаждение, защита и связь спроектированы для совместной работы, система может быть проще в установке и эксплуатации.
Интеграция может сократить объем проводки на объекте, сократить время установки, упростить ввод в эксплуатацию и улучшить совместимость между подсистемами.
Для коммерческих и промышленных проектов это может быть важно, поскольку многие объекты имеют ограниченное пространство, ограниченное время установки и ограниченные инженерные ресурсы.
Типовая доля затрат на основные компоненты BESS
В большинстве продуктов BESS «все в одном» аккумуляторные модули обычно составляют наибольшую долю стоимости системы.
Для составления бюджета проекта эти проценты следует рассматривать только как приблизительную справку. Фактические расценки зависят от емкости системы, номинальной мощности PCS, конструкции охлаждения, требований к сертификации, типа корпуса и условий на объекте.
В следующей таблице приведена только общая справка:
| Компонент | Типовая доля затрат |
|---|---|
| Аккумуляторные элементы / модули / стойки | 45–60% |
| PCS / инвертор | 10–20% |
| BMS | 5–8% |
| EMS / локальная система управления | 3–8% |
| Терморегулирование | 5–10% |
| Система противопожарной защиты и безопасности | 3–8% |
| Шкаф / корпус / конструкция | 5–10% |
| Электрическая защита, проводка, шины и вспомогательное оборудование | 5–10% |
Эти проценты не должны использоваться как фиксированная формула расценок. Они являются лишь полезным способом понять, откуда берется основная ценность BESS.
Что покупателям следует проверить перед выбором BESS «все в одном»
При сравнении аккумуляторных систем накопления энергии «все в одном» покупателям следует сравнивать не только емкость аккумуляторов. Также следует проверить полный объем системы и требования проекта.
| Пункт для проверки | Почему это важно |
|---|---|
| Объем поставки | Подтвердите, включает ли система аккумуляторные модули, BMS, PCS, EMS или локальный контроллер, охлаждение, противопожарную защиту, электрическую защиту, интерфейс связи и шкаф или корпус. Также проверьте, требуются ли внешние распределительные устройства, трансформаторы, счетчики или оборудование для подключения к сети. |
| Номинальные значения мощности и энергии | Энергетическая емкость, измеряемая в кВт·ч или МВт·ч, показывает, сколько энергии может хранить система. Номинальная мощность, измеряемая в кВт или МВт, показывает, сколько энергии система может заряжать или разряжать за один раз. Оба значения должны соответствовать нагрузке и применению. |
| Химический состав аккумуляторов | Химический состав аккумуляторов влияет на безопасность, срок службы, стоимость, температурные характеристики и плотность энергии. Для многих коммерческих и промышленных применений накопления энергии обычно используются литий-железо-фосфатные аккумуляторы, но также следует проверять качество элементов, сертификацию, гарантию и системную конструкцию безопасности. |
| Метод охлаждения | Охлаждение влияет на контроль температуры аккумуляторов и долгосрочную надежность. Воздушное охлаждение может подходить для некоторых небольших систем, в то время как жидкостное охлаждение может быть лучше для систем большей емкости или приложений с частыми циклами заряда-разряда. |
| Конструкция безопасности | Безопасность должна включать мониторинг аккумуляторов, электрическую защиту, терморегулирование, обнаружение пожара, пожаротушение, аварийную остановку, конструкцию шкафа, вентиляцию и доступ для обслуживания. Для проектов BESS безопасность должна рассматриваться на системном уровне. |
| Подключение к энергосистеме объекта | BESS должна правильно подключаться к электрической системе объекта. В зависимости от проекта, ей может потребоваться взаимодействие с низковольтным распределительным устройством, трансформаторами, солнечными инверторами, генераторами, счетчиками или системой управления энергией здания. Уровень напряжения, метод подключения к сети, требования к защите, протокол связи и схема установки должны быть подтверждены перед покупкой. |
Заключение
«Все в одном» в аккумуляторной системе накопления энергии означает, что несколько ключевых подсистем интегрированы в одно комплексное решение.
Типичная BESS «все в одном» может включать аккумуляторные модули, BMS, PCS, терморегулирование, противопожарную защиту, электрическую защиту и функции управления. Однако точный объем может варьироваться между поставщиками.
Для покупателей важно проверить, что включено, что является внешним и где находится граница системы.
Короче говоря, BESS «все в одном» — это не просто шкаф с аккумуляторами внутри. Это интегрированная система, предназначенная для хранения, преобразования, защиты и подачи электрической энергии в более компактной и практичной форме.
Часто задаваемые вопросы
Является ли BESS «все в одном» тем же, что и аккумуляторный шкаф?
Не всегда. Аккумуляторный шкаф обычно акцентирует внимание на аккумуляторной секции, в то время как BESS «все в одном» обычно означает более интегрированную систему с аккумуляторными модулями, BMS, PCS, охлаждением, противопожарной защитой, электрической защитой и функциями управления. Однако поставщики могут использовать эти термины по-разному, поэтому всегда следует проверять фактический объем поставки.
Всегда ли BESS «все в одном» включает PCS?
Не всегда. Во многих системах «все в одном» PCS интегрирована в тот же шкаф или корпус. В других конструкциях PCS может быть установлена отдельно. Покупателям следует подтвердить, включена ли PCS, какова ее номинальная мощность и соответствует ли она требуемому применению.
Требуется ли для BESS «все в одном» внешнее распределительное устройство или трансформатор?
Иногда да. Даже если BESS называется «все в одном», ей все равно может потребоваться внешнее распределительное устройство, трансформаторы, счетчики или оборудование для подключения к сети в зависимости от уровня напряжения проекта, схемы установки и требований к подключению к сети.
В чем разница между номинальной мощностью и энергетической емкостью?
Энергетическая емкость, измеряемая в кВт·ч или МВт·ч, показывает, сколько энергии может хранить система. Номинальная мощность, измеряемая в кВт или МВт, показывает, сколько энергии система может заряжать или разряжать за один раз. Оба значения важны при выборе BESS.
Всегда ли жидкостное охлаждение лучше воздушного?
Не обязательно. Жидкостное охлаждение может обеспечить более равномерный контроль температуры и часто используется в системах большей емкости или мощности. Воздушное охлаждение проще и может подходить для небольших систем или умеренных условий эксплуатации. Правильный выбор зависит от условий установки и рабочего профиля.
Что покупателям следует подтвердить перед сравнением цен?
Покупателям следует подтвердить, что включено, что является внешним и где находится граница системы. Важные пункты включают аккумуляторные модули, BMS, PCS, EMS или локальный контроллер, систему охлаждения, противопожарную защиту, электрическую защиту, интерфейс связи, шкаф или корпус и требуемое внешнее оборудование.
