Dengan penjualan kendaraan energi baru yang meningkat secara eksponensial, permintaan pemilik kendaraan energi baru untuk pengisian daya super telah melonjak, dan era pengisian daya super telah tiba. Sangat mendesak untuk menambahkan peralatan pengisian daya super ke stasiun pengisian daya tradisional. Pembangunan infrastruktur pengisian daya berskala besar dan transformasi stasiun pengisian daya telah berdampak serius dan membebani jaringan listrik yang ada. Pada saat yang sama, sulit untuk meningkatkan kapasitas stasiun pengisian daya, biaya investasi tinggi dan terdapat terlalu banyak ketidakpastian.

Faktor-faktor seperti faktor daya yang rendah dan masalah kualitas daya yang sering seperti harmonik yang disebabkan oleh stasiun pengisian tradisional selama operasi telah menjadikan pemasangan penyimpanan energi di stasiun pengisian sebagai pilihan utama.

Stasiun pengisian penyimpanan energi adalah infrastruktur pengisian cerdas yang mengintegrasikan pembangkit listrik fotovoltaik, sistem penyimpanan energi, dan tiang pengisian EV. Fungsi utamanya adalah untuk mencapai pemanfaatan efisien energi bersih dan stabilitas pasokan listrik melalui penyimpanan energi dan konfigurasi optimal.

Dibandingkan dengan stasiun pengisian tradisional yang tunggal, jenis stasiun ini memiliki keuntungan signifikan seperti sumber energi multi yang saling melengkapi, penghematan energi dan perlindungan lingkungan, pemangkasan puncak dan pengisian lembah. Dalam proses operasi yang sebenarnya, manfaat ekonomi dan sosial dapat dimaksimalkan dengan mengoptimalkan konfigurasi dan manajemen penjadwalan.

Mengurangi biaya operasional. Saat ini, metode perhitungan harga listrik berdasarkan waktu penggunaan diadopsi di seluruh negeri. Dengan mengkonfigurasi penyimpanan energi, mengisi daya selama jam-jam non-puncak dan mengeluarkan daya selama jam-jam puncak dapat mengurangi konsumsi listrik puncak dan menurunkan biaya listrik. Pada saat yang sama, setelah mengkonfigurasi penyimpanan energi, arus lalu lintas stasiun dapat ditingkatkan dengan mengurangi biaya layanan selama jam-jam puncak. Beberapa stasiun dilengkapi dengan pembangkit listrik tenaga surya (fotovoltaik), dan daya fotovoltaik disimpan secara mandiri untuk digunakan sendiri, sehingga listrik yang tersimpan dapat digunakan pada jam-jam puncak untuk mengurangi biaya listrik. Mengkonfigurasi penyimpanan energi juga memungkinkan partisipasi dalam respons sisi permintaan jaringan listrik, membantu jaringan listrik melakukan pencukuran puncak dan modulasi frekuensi, menghasilkan pendapatan. Di masa depan, ini juga dapat berpartisipasi dalam transaksi pasar spot listrik, dengan sumber pendapatan yang beragam dan prospek yang menjanjikan.

Perluasan kapasitas virtual. Ini sejalan dengan deteksi cuaca semua kondisi dari daya dan kapasitas distribusi; daya pengisian dan pengosongan penyimpanan energi secara dinamis beradaptasi dengan permintaan daya stasiun. Penyimpanan super dan pengisian terintegrasi, memastikan pengisian cepat tanpa khawatir.

Meningkatkan kualitas daya. Ketika stasiun pengisian dilengkapi dengan penyimpanan energi, dalam situasi seperti ketika transformator kelebihan beban, daya dibatasi, atau pengisian tidak mungkin dilakukan karena pemadaman listrik, ini dapat meningkatkan kualitas daya dan mempertahankan operasi normal stasiun pengisian.

Sub-skenario Aplikasi Penyimpanan Energi di Stasiun Pengisian

Dari sisi pembangkitan listrik, pengguna akhir permintaan penyimpanan energi adalah pembangkit listrik. Karena dampak yang berbeda dari berbagai sumber daya pada jaringan listrik dan ketidaksesuaian dinamis antara pembangkitan dan konsumsi daya yang disebabkan oleh beban yang tidak terduga, ada banyak jenis permintaan penyimpanan energi di sisi pembangkitan listrik, termasuk enam skenario seperti pergeseran waktu energi, unit kapasitas, pelacakan beban, modulasi frekuensi sistem, kapasitas cadangan, dan koneksi jaringan energi terbarukan.

Pergeseran waktu energi mencapai pemangkasan puncak dan pengisian lembah beban listrik melalui penyimpanan energi, yaitu, pembangkit listrik mengisi daya baterai selama periode beban listrik di luar puncak dan melepaskan listrik yang tersimpan selama periode puncak beban listrik. Selain itu, ini juga merupakan pergeseran waktu energi untuk menyimpan daya angin dan surya yang terpotong dari energi terbarukan dan kemudian memindahkannya ke periode waktu lain untuk koneksi jaringan. Pergeseran waktu energi adalah aplikasi berbasis energi yang khas, yang tidak memiliki persyaratan ketat untuk waktu pengisian dan pengosongan daya serta persyaratan luas untuk daya pengisian dan pengosongan daya. Namun, frekuensi aplikasi pergeseran waktu energi relatif tinggi, lebih dari 300 kali setahun, karena beban daya pengguna dan karakteristik pembangkitan energi terbarukan.

Karena perbedaan beban listrik pada periode waktu yang berbeda, unit pembangkit listrik tenaga batu bara perlu memiliki kemampuan pengaturan beban puncak. Oleh karena itu, perlu dicadangkan kapasitas pembangkitan tertentu untuk beban puncak yang sesuai, yang membuat unit tenaga termal tidak dapat mencapai kapasitas penuh dan memengaruhi keekonomian operasi unit. Penggunaan penyimpanan energi dapat mengisi daya selama periode beban listrik rendah dan melepaskan daya selama periode beban listrik puncak untuk mengurangi beban puncak. Memanfaatkan efek substitusi sistem penyimpanan energi untuk melepaskan unit kapasitas pembangkit listrik tenaga batu bara, sehingga meningkatkan tingkat pemanfaatan unit tenaga termal dan meningkatkan efisiensi ekonominya. Unit kapasitas adalah aplikasi berbasis energi yang khas, yang tidak memiliki persyaratan ketat untuk waktu pengisian dan pengosongan daya serta persyaratan luas untuk daya pengisian dan pengosongan daya. Namun, karena beban daya pengguna dan karakteristik pembangkitan energi terbarukan, frekuensi aplikasi pergeseran waktu kapasitas relatif tinggi, sekitar 200 kali setahun.

Pelacakan beban adalah layanan tambahan yang menyesuaikan secara dinamis untuk mencapai keseimbangan waktu nyata untuk beban yang berubah lambat dan terus berubah. Beban yang terus berubah dengan perubahan lambat dapat dibagi lagi menjadi beban dasar dan beban tanjakan sesuai dengan situasi aktual operasi generator, dan pelacakan beban terutama diterapkan pada beban tanjakan, yaitu, dengan menyesuaikan keluaran, laju tanjakan unit energi tradisional diminimalkan sebisa mungkin, memungkinkannya bertransisi dengan mulus ke tingkat instruksi pengiriman. Dibandingkan dengan unit kapasitas, pelacakan beban membutuhkan waktu respons pengosongan yang lebih tinggi, dan waktu yang sesuai dibutuhkan dalam hitungan menit.

Perubahan frekuensi akan berdampak pada pengoperasian yang aman dan efisien serta umur peralatan pembangkit listrik dan listrik. Oleh karena itu, penyesuaian frekuensi sangatlah penting. Dalam struktur energi tradisional, ketidakseimbangan energi jangka pendek pada jaringan listrik disesuaikan oleh unit-unit tradisional (terutama tenaga panas dan tenaga air di Tiongkok) dengan merespons sinyal AGC. Dengan terhubungnya sumber energi baru ke jaringan, volatilitas dan keacakan tenaga angin dan surya telah memperburuk ketidakseimbangan energi jangka pendek pada jaringan listrik dalam waktu singkat. Sumber energi tradisional (terutama tenaga panas) tertinggal dalam merespons instruksi pengiriman jaringan listrik karena modulasi frekuensinya yang lambat, dan terkadang akan terjadi kesalahan tindakan seperti penyesuaian terbalik, sehingga tidak dapat memenuhi permintaan baru. Dibandingkan dengan itu, kecepatan modulasi frekuensi penyimpanan energi (terutama penyimpanan energi elektrokimia) cepat, dan baterai dapat dialihkan secara fleksibel antara kondisi pengisian dan pengosongan, menjadikannya sumber daya modulasi frekuensi yang sangat baik.

Dibandingkan dengan pelacakan beban, komponen beban dari modulasi frekuensi sistem berubah dalam hitungan menit dan detik, yang membutuhkan kecepatan respons lebih tinggi (umumnya respons detik), dan metode penyesuaian komponen beban umumnya adalah AGC. Namun, modulasi frekuensi sistem adalah aplikasi daya yang khas, yang membutuhkan pengisian dan pengosongan cepat dalam waktu singkat, dan membutuhkan laju pengisian dan pengosongan yang besar ketika penyimpanan energi elektrokimia digunakan, yang akan memperpendek masa pakai beberapa jenis baterai dan dengan demikian memengaruhi ekonominya.

Kapasitas cadangan mengacu pada cadangan daya aktif yang disediakan untuk memastikan kualitas daya serta operasi sistem yang aman dan stabil dalam keadaan darurat, selain memenuhi permintaan beban yang diharapkan. Umumnya, kapasitas siaga perlu sebesar 15-20% dari kapasitas pasokan daya normal sistem, dan nilai minimumnya harus setara dengan kapasitas unit dengan kapasitas terpasang terbesar dalam sistem. Karena kapasitas cadangan diperuntukkan bagi keadaan darurat, frekuensi operasi tahunannya umumnya rendah. Jika baterai digunakan sebagai layanan kapasitas cadangan saja, ekonominya tidak dapat dijamin, sehingga perlu dibandingkan dengan biaya kapasitas cadangan yang ada untuk menentukan efek substitusi yang sebenarnya.

Karena karakteristik keluaran pembangkit listrik tenaga angin dan tenaga surya yang acak dan intermiten, kualitas daya lebih buruk dibandingkan energi tradisional. Mengingat fluktuasi pembangkit listrik energi terbarukan (fluktuasi frekuensi, fluktuasi keluaran, dll.) berkisar dari beberapa detik hingga beberapa jam, terdapat aplikasi berbasis daya dan berbasis energi, yang secara umum dapat dibagi menjadi tiga jenis: pergeseran waktu energi dari energi terbarukan, penguatan kapasitas pembangkit listrik energi terbarukan, dan penghalusan keluaran energi terbarukan. Misalnya, untuk mengatasi masalah penolakan cahaya dalam pembangkit listrik tenaga surya, listrik sisa yang dihasilkan pada siang hari perlu disimpan untuk dibuang pada malam hari, yang termasuk dalam pergeseran waktu energi dari energi terbarukan. Untuk tenaga angin, karena ketidakpastian angin, keluaran tenaga angin berfluktuasi besar dan perlu dihaluskan, sehingga terutama digunakan aplikasi berbasis daya.