С увеличением продаж электромобилей, спрос владельцев электромобилей на суперзарядку резко возрос, и эра суперзарядки наступила. Срочно необходимо добавить оборудование для суперзарядки на традиционные зарядные станции. Масштабное строительство зарядной инфраструктуры и трансформация зарядных станций серьезно повлияли на существующую электросеть и создали дополнительную нагрузку. В то же время, увеличить мощность зарядных станций сложно, инвестиционные затраты высоки, и существует слишком много неопределенностей.

Такие факторы, как низкий коэффициент мощности и частые проблемы с качеством электроэнергии, такие как гармоники, вызванные традиционными зарядными станциями во время работы, сделали установку систем накопления энергии на зарядных станциях основным выбором.

Зарядная станция с накопителем энергии — это интеллектуальная зарядная инфраструктура, объединяющая фотоэлектрическую генерацию, систему накопления энергии и зарядные устройства для электромобилей. Ее основная функция заключается в обеспечении эффективного использования чистой энергии и стабильности электроснабжения посредством накопления энергии и оптимальной конфигурации.

По сравнению с традиционной однозарядной станцией, этот тип станции имеет значительные преимущества, такие как взаимодополняющие мультиэнергетические источники, энергосбережение и защита окружающей среды, сглаживание пиковых и заполнение впадин нагрузки. В фактическом процессе эксплуатации экономические и социальные выгоды могут быть максимизированы путем оптимизации конфигурации и управления диспетчеризацией.

Снизить операционные расходы. В настоящее время по всей стране применяется метод расчета тарифов на электроэнергию в зависимости от времени использования. Настраивая накопление энергии, зарядка в часы низкой нагрузки и разрядка в часы пик могут снизить потребление электроэнергии в пиковые часы и уменьшить затраты на электроэнергию. В то же время, после настройки накопления энергии, поток трафика на станции может быть увеличен за счет снижения платы за услуги в часы пик. Некоторые станции оснащены солнечными электростанциями, и солнечная энергия хранится для собственного использования, так что накопленная электроэнергия может быть использована в часы пик для снижения затрат на электроэнергию. Настройка накопления энергии также позволяет участвовать в ответной реакции со стороны потребителей на электросети, помогая электросети проводить сглаживание пиковых нагрузок и модуляцию частоты, зарабатывая. В будущем она также может участвовать в спотовых рыночных сделках с электроэнергией, имея разнообразные источники дохода и многообещающие перспективы.

Виртуальное расширение емкости. Это соответствует всепогодному определению мощности и распределительной мощности; мощность зарядки и разрядки накопителя энергии динамически адаптируется к потребляемой мощности станции. Интегрированы суперхранение и зарядка, обеспечивающие быструю зарядку без забот.

Улучшение качества электроэнергии. Когда зарядная станция оснащена накопителем энергии, в ситуациях, таких как перегрузка трансформатора, нормирование электроэнергии или невозможность зарядки из-за отключения электроэнергии, это может улучшить качество электроэнергии и поддерживать нормальную работу зарядной станции.

Подсценарий применения систем накопления энергии на зарядных станциях

С точки зрения генерации электроэнергии конечными пользователями спроса на накопление энергии являются электростанции. Из-за различных воздействий различных источников энергии на электросеть и динамического несоответствия между генерацией электроэнергии и потреблением электроэнергии, вызванного непредсказуемой нагрузкой, существует множество типов спроса на накопление энергии со стороны генерации электроэнергии, включая шесть сценариев, таких как временной сдвиг энергии, единица мощности, отслеживание нагрузки, модуляция частоты системы, резервная мощность и подключение возобновляемых источников энергии к сети.

Энергетический временной сдвиг достигает пикового сглаживания и заполнения впадин электрической нагрузки через накопление энергии, то есть электростанция заряжает батарею в период низкой нагрузки и выпускает накопленную электроэнергию в период пиковой нагрузки. Кроме того, это также является энергетическим временным сдвигом для хранения ограниченной ветровой и солнечной энергии возобновляемых источников, а затем перемещения ее на другие временные периоды для подключения к сети. Энергетический временной сдвиг является типичным приложением на основе энергии, которое не имеет строгих требований к времени зарядки и разрядки и широким требованиям к мощности зарядки и разрядки. Однако частота применения энергетического временного сдвига относительно высока, более 300 раз в год, из-за электрической нагрузки пользователей и характеристик генерации электроэнергии возобновляемых источников.

Из-за различий в электрической нагрузке в разные временные периоды угольные электростанции должны выполнять функции регулирования пиковых нагрузок. Поэтому необходимо зарезервировать определенную генерационную мощность для соответствующих пиковых нагрузок, что делает невозможным достижение полной мощности тепловыми электростанциями и влияет на экономику работы блока. Использование накопителей энергии позволяет заряжаться в период низкой электрической нагрузки и разряжаться в период пиковых электрических нагрузок, чтобы снизить пиковую нагрузку. Используя эффект замещения системы накопления энергии для освобождения мощностей угольных электростанций, тем самым повышая коэффициент использования тепловых электростанций и увеличивая их экономическую эффективность. Единица мощности является типичным приложением на основе энергии, которое не имеет строгих требований к времени зарядки и разрядки и широким требованиям к мощности зарядки и разрядки. Однако из-за нагрузки пользователей и характеристик генерации возобновляемой энергии частота применения временного сдвига мощности относительно высока, около 200 раз в год.

Отслеживание нагрузки — это вспомогательная служба, которая динамически настраивается для достижения реального баланса для медленно изменяющейся и постоянно изменяющейся нагрузки. Постоянно изменяющаяся нагрузка с медленным изменением может быть дополнительно разделена на базовую нагрузку и нагрузку нарастания в зависимости от фактической ситуации работы генератора, и отслеживание нагрузки в основном применяется к нагрузке нарастания, то есть путем регулирования выхода минимизируется скорость нарастания традиционных энергетических единиц, что позволяет им плавно переходить к уровню диспетчерских указаний. По сравнению с емкостными единицами, отслеживание нагрузки требует более высокого времени отклика на разряд, и соответствующее время должно составлять минуты.

Изменение частоты окажет влияние на безопасную и эффективную работу и срок службы оборудования для генерации электроэнергии и электрического оборудования. Поэтому регулировка частоты имеет большое значение. В традиционной энергетической структуре краткосрочный энергетический дисбаланс в электросети корректируется традиционными установками (в основном тепловой и гидроэлектростанциями в Китае) в ответ на сигналы AGC. С подключением новых источников энергии волатильность и случайность ветровой и солнечной энергии усилили краткосрочный энергетический дисбаланс в электросети за короткий период времени. Традиционные источники энергии (особенно тепловая энергия) отстают в реагировании на инструкции диспетчеризации электросети из-за медленной модуляции частоты, и иногда могут происходить неверные действия, такие как обратная регулировка, поэтому они не могут удовлетворить новые требования. Сравнительно, скорость модуляции частоты накопителей энергии (особенно электрохимических накопителей энергии) высокая, и батарея может гибко переключаться между состояниями зарядки и разрядки, что делает ее очень хорошим ресурсом для модуляции частоты.

По сравнению с отслеживанием нагрузки, компонент нагрузки модуляции частоты системы изменяется в минутах и секундах, что требует более высокой скорости реакции (обычно в секунды), а метод регулировки компонента нагрузки обычно является АГС. Однако модуляция частоты системы является типичным энергетическим приложением, которое требует быстрой зарядки и разрядки за короткое время и требует высокой скорости зарядки и разрядки при использовании электрохимического накопления энергии, что сократит срок службы некоторых типов батарей и, таким образом, повлияет на их экономичность.

Резервная мощность относится к активной мощности, зарезервированной для обеспечения качества электроэнергии и безопасной и стабильной работы системы в случае чрезвычайной ситуации, помимо удовлетворения ожидаемого спроса на нагрузку. Обычно резервная мощность должна составлять 15-20% от нормальной мощности электроснабжения системы, а минимальное значение должно быть равно мощности установки с наибольшей установленной мощностью в системе. Поскольку резервная мощность предназначена для чрезвычайных ситуаций, годовая частота эксплуатации, как правило, низка. Если батарея используется только в качестве резервной мощности, экономичность не может быть гарантирована, поэтому необходимо сравнить ее с затратами на существующую резервную мощность, чтобы определить фактический эффект замещения.

Из-за случайных и прерывистых характеристик выработки энергии ветровой и солнечной энергии качество электроэнергии хуже, чем у традиционных источников энергии. Поскольку колебания выработки возобновляемой энергии (колебания частоты, колебания мощности и т. д.) варьируются от нескольких секунд до нескольких часов, существуют как приложения, основанные на мощности, так и на энергии, которые можно в общем разделить на три типа: временной сдвиг энергии возобновляемой энергии, закрепление мощности выработки возобновляемой энергии и сглаживание выработки возобновляемой энергии. Например, чтобы решить проблему отказа света в солнечной энергетике, необходимо хранить оставшуюся электроэнергию, выработанную в течение дня, для разряда ночью, что относится к временной смене энергии возобновляемой энергии. Для ветровой энергии, из-за непредсказуемости ветра, выработка ветровой энергии сильно колеблется и нуждается в сглаживании, поэтому в основном используется приложение, основанное на мощности.