С непрекъснатото увеличаване на съотношението на летливата нова енергия като вятърна енергия и фотоволтаици в електрическата мрежа, способността за регулиране на честотата на традиционното генериране на топлинна енергия постепенно не е в състояние да отговори на изискванията за стабилност на електрическата мрежа. Контейнерите за съхранение на енергия се превърнаха в „новия любимец“ на пазара за спомагателни услуги на електропровода с скорост на реакция на милисекунда, живот с висок цикъл и гъвкави характеристики на внедряване. Те играят незаменима роля в регулирането на първичната честота, регулирането на вторичната честота, пиковото бръснене и пълненето на долината и предефинират стабилния режим на управление на захранващата система.
1 милисекундна реакция на нивото: "високоскоростен регулатор" за регулиране на честотата на електрическата мрежа
Стабилността на честотата на електрическата мрежа (50Hz ± 0,2Hz в Китай) е основният индикатор за безопасната работа на енергийната система. Когато натоварването внезапно се увеличи или изходът на новата енергия намалява рязко, честотата незабавно ще се отклони от стандартната стойност. Ако не е коригирано във времето, това може да доведе до мащабни прекъсвания на тока. Времето за честотна реакция на традиционните топлинни мощни единици обикновено е 10-30 секунди, докато скоростта на реакция на контейнерите за съхранение на енергия може да бъде само 50 милисекунди, което е повече от 200 пъти по-голямо от тази на топлинните енергийни единици. Те могат бързо да се намесят в ранните етапи на колебанията на честотата и да потиснат разширяването на отклоненията.
В регулация на честотата контейнерът за съхранение на енергия симулира инерционните характеристики на синхронен генератор чрез „виртуален инерционен контрол“. Когато скоростта на промяна на честотата на захранващата мрежа надвишава 0,1Hz/s, системата за съхранение на енергия автоматично освобождава или абсорбира активната мощност. Всяка 100MW/20MWH контейнерна група за съхранение на енергия може да осигури 50MW способност за мигновена регулация, еквивалентна на приноса на честотната модулация на две 300MW топлинни мощности. Проектът за контейнер за съхранение на енергия, поддържащ милион киловат вятърна централа в Jiangsu, увеличи честотната квалификационна скорост на връзката на мрежата на вятърната енергия от 98,5% до 99,9% чрез услуга за регулиране на честотата, като намалява глобите от над 3 милиона юана годишно поради честотата, надвишаваща стандарта.
Регулацията на вторичната честота тества способността за непрекъсната регулация на системата за съхранение на енергия. Контейнерите за съхранение на енергия трябва да поддържат стабилна мощност в рамките на 1-5 минути според инструкциите за изпращане на мрежата, за да компенсират остатъчните отклонения след регулиране на честотата. Контейнерът приема хибриден разтвор за съхранение на енергия на "литиев железен фосфат+суперкондензатор", който може да балансира плътността на енергията и плътността на мощността: Суперкондензаторът е отговорен за въздействието на високата мощност през първите 10 секунди, а литийната батерия предприема непрекъснатото регулиране след това, като се прави три пъти по-голяма, отколкото чистата система за съхранение на енергия от 20MWH, която се отнася до ± 1%.
2 пикови бръснене и пълнене на долината: „Експертът по арбитраж на енергия“ на пазара на електричество
На пазара на електроенергия, където има значителна разлика между цените на пиковите и долините на електроенергията, контейнерите за съхранение на енергия могат да осигурят както пиково бръснене, така и запълване на долината за електроенергийната мрежа, както и стабилна възвръщаемост за инвеститорите, чрез арбитражния модел на „зареждане на долината и пиково изхвърляне“. Приемането на Шанхай като пример, през 2024 г. цената на електричеството по време на пиковите часове (10: 00-11: 00, 14: 00-15: 00) ще достигне 1,2 юана/kWh, докато по време на пиковите часове (0: 00-7: 00) ще бъде само 0,25 юана/kWh, с разлика в цената почти 5 пъти. Цикъл на контейнери за съхранение на енергия от 100 mwh може да изпълнява един цикъл на зареждане и изхвърляне на ден, с дневна печалба от около 80000 юана след приспадане на загуби и годишна печалба от над 29 милиона юана. Периодът на изплащане на инвестиции може да бъде контролиран в рамките на 5-6 години.
В отговор на феномена на „Съкращаване на мощността на вятъра и слънчевата енергия“, причинено от бързото развитие на новата енергия, контейнерите за съхранение на енергия могат да бъдат заредени по време на обедния пик на фотоволтаичната продукция и изхвърлени по време на вечерния пиков товар, подобрявайки скоростта на абсорбция на чистата енергия. Проектът за контейнери за съхранение на енергия от 500 mwh, поддържащ фотоволтаична база в GANSU, може да увеличи годишното потребление на фотоволтаично с 120 милиона kWh, да намали степента на съкращаване от 15% до под 5% и да осигури 100 милиона Yuan капацитет за бръснене на електропровода, получавайки върхови субсидии за бръснене от около 20 милиона юана на година.
Услугите за архивиране на капацитет са друг източник на приходи за контейнери за съхранение на енергия. По време на пиковите периоди на натоварване на електрическата мрежа, системата за съхранение на енергия служи като резервен източник на захранване за поддържане на горещо състояние в режим на готовност, готова да реагира на недостига на захранване по всяко време и да получава субсидии въз основа на капацитета за резервно копие. Контейнер за съхранение на енергия от 20 mwh в индустриален парк в Гуандун може да генерира допълнителен годишен доход от 1,2 милиона юана, като участва в пазара на резерв за капацитет, което е еквивалентно на намаляване на разходите за електроенергия от 0,15 юана на киловатния час.
3 Модулен клъстер: „Еластичният корпус“ на помощните услуги
Модулният характер на контейнерите за съхранение на енергия им позволява бързо да образуват „клъстери за регулиране на честотата“ и гъвкаво да регулират своя мащаб според нуждите на електрическата мрежа. Единичен контейнер с 20 фута може да осигури 5-10 mWh капацитет за съхранение на енергия. Чрез технологията за управление на клъстери стотици контейнери могат да образуват електроцентрала за съхранение на енергия на ниво GWH, като отговарят на мащабните нужди за регулиране на мощността на електрическата мрежа. Проектът за съхранение на енергия Vistra в Тексас, САЩ, се състои от 1,2 GWH система, състояща се от 400 контейнера за съхранение на енергия. По време на пиковия период на консумация на електроенергия през лятото на 2023 г. той ще предоставя услуги за регулиране на честотата повече от 500 пъти на ден, като стабилизира локалната честота на електропровода.
Ядрото на технологията за контрол на клъстера е платформата за управление на виртуалната електроцентрала (VPP). Платформата събира SOC в реално време (състояние на зареждане), мощност и други данни на всеки контейнер чрез 5G комуникация. Използвайки алгоритмите за прогнозиране на модела, той балансира времето за зареждане и изхвърляне на всеки контейнер, докато отговаря на инструкциите на мрежата, като по този начин удължава общия живот на клъстера с 10%. В проекта за клъстери за съхранение на енергия на захранващата мрежа на определена провинция, VPP платформата контролира разликите в зареждането и изхвърлянето на 100 контейнера в рамките на 5%, като избягва преждевременното пенсиониране на индивидуалното оборудване поради прекомерна употреба.
Черната старт способност е най -добрата гаранция за контейнерните клъстери за съхранение на енергия. Когато в мрежата на електроенергията има мащабен прекъсване на електрозахранването, клъстерът за съхранение на енергия може да служи като черен източник на захранване за захранване на мощност на спомагателно оборудване в термични електроцентрали и хидроенергийни инсталации, помагайки на основния източник на енергия да възобнови работата. Клъстерът на контейнери от 100 mwh от определена електроцентрала за съхранение на енергия в провинция Zhejiang е проверен чрез черни тестове за стартиране, за да се осигури стартираща мощност за два 600MW топлинни мощност в рамките на 30 минути, като съкращава времето за възстановяване на електропровода до по-малко от 2 часа и намалява с 4 часа в сравнение с традиционните схеми за старт на черните.
Широкото прилагане на контейнери за съхранение на енергия в областта на помощните услуги на мрежата бележи трансформацията на захранващата система от „източник след натоварване“ в „Координация на съхранението на натоварване на източника на мрежата“. Тези гъвкави „енергийни регулатори“ не само повишават стабилността на електропровода и способността да абсорбират нова енергия, но и да получат значителни ползи чрез участие в пазара на електроенергия, образувайки печеливш модел на „социални ползи+икономически ползи“, осигурявайки ключова подкрепа за изграждането на нови енергийни системи.