Энергетическое оборудование
По мере того, как глобальная энергетическая структура ускоряет свою трансформацию в сторону более чистой и низкоуглеродной энергетики, строительство новых энергосистем стало важной частью национальных стратегий. На этом фоне технологии хранения энергии, как важнейшее средство поддержки интеграции высокой доли возобновляемой энергии и повышения гибкости и стабильности сети, открыли беспрецедентные возможности для развития. Традиционные системы хранения энергии в основном основаны на архитектурах преобразователей с фиксированным подключением, которые отличаются жестким управлением, медленной реакцией и простой топологией, что затрудняет их адаптацию к сложным и постоянно меняющимся требованиям работы сети. В этом контексте появились гибкие взаимосвязанные преобразователи для хранения энергии, ставшие одной из основных технологий, движущих модернизацией новых систем хранения энергии. Эта технология, благодаря внедрению передовых силовых электронных топологий и интеллектуальных алгоритмов управления, обеспечивает более эффективное, гибкое и надежное взаимодействие энергии между накопителями энергии, что является ключевым фактором для построения новой энергетической системы со скоординированным взаимодействием между ?источником-сетью-нагрузкой-накопителем?.
Основное преимущество гибких взаимосвязанных преобразователей энергии заключается в их высокой степени реконфигурируемости электрических соединений и динамических возможностях регулировки.
Многочисленные преимущества для адаптации к новым системам хранения энергии
В новых системах хранения энергии гибкий взаимосвязанный преобразователь демонстрирует превосходные возможности системной интеграции. Во-первых, он обеспечивает беспрепятственный доступ к различным типам носителей энергии, включая литий-ионные батареи, натрий-ионные батареи, проточные батареи и суперконденсаторы, эффективно решая проблемы больших различий в производительности и плохой совместимости между различными технологиями хранения энергии.
В районах с крупномасштабным подключением к сети прерывистых возобновляемых источников энергии, таких как ветровая и фотоэлектрическая энергия, энергосеть сталкивается с серьезными колебаниями мощности и нестабильностью напряжения. Гибкие взаимосвязанные преобразователи хранения энергии демонстрируют значительные преимущества в этих сценариях. В качестве примера рассмотрим прибрежный интегрированный проект ветровой, солнечной и накопительной энергетики, в котором было развернуто 10 комплектов гибких взаимосвязанных преобразователей хранения энергии, каждый из которых отвечал за управление накопителями энергии мощностью 300 кВт/600 кВт·ч. Благодаря динамической настройке стратегий зарядки и разрядки каждого накопителя энергии, система успешно сгладила диапазон, в котором дневные колебания выходной мощности фотоэлектрических систем превышали 45%, контролируя отклонение напряжения в сети в пределах ±1,5%.
Гибкие взаимосвязанные преобразователи энергии постепенно интегрируются в ?нервный центр? интеллектуальной сети. Благодаря глубокой интеграции с системами автоматизации распределения (DAS), усовершенствованными системами учета (AMI) и системами управления энергией (EMS), эта технология обеспечивает восприятие в реальном времени и проактивное управление локальными условиями сети. Например, в городских распределительных сетях гибкие взаимосвязанные преобразователи могут выступать в качестве ?микроэнергетических маршрутизаторов?, автономно определяя временные окна зарядки и разрядки накопителей энергии на основе цен на электроэнергию в реальном времени, прогнозов нагрузки и состояния оборудования, снижая затраты потребителей на электроэнергию и уменьшая пиковые нагрузки на сеть. Что еще важнее, это поддерживает распределенную торговую архитектуру на основе блокчейна, позволяя ресурсам хранения энергии участвовать в спотовом рынке электроэнергии на уровне одноранговой сети, способствуя развитию энергетической экосистемы в направлении децентрализации и совместного использования.
В настоящее время гибкие взаимосвязанные преобразователи энергии находятся на критическом этапе перехода от демонстрационных приложений к широкомасштабному внедрению. Международная электротехническая комиссия (МЭК) начала соответствующую работу по стандартизации, охватывающую множество аспектов, таких как протоколы интерфейса, протоколы связи и защита от перегрузки.
Помимо применения в энергетических системах, технологическая концепция гибких взаимосвязанных преобразователей энергии распространяется на транспорт, производство, строительство и другие области.