🗑️ 🈹 🍡 M5BAT - pendekatan baru untuk penyimpanan energi industri 🙉 🧚🏾 👩🏻

Perkembangan industri tenaga listrik saat ini memberikan peningkatan pengenalan sumber energi terbarukan. Perkembangan juga sedang berlangsung di bidang peningkatan kualitas dan keandalan pasokan daya.
Sebagai salah satu opsi untuk menyelesaikan masalah ini, digunakan ide untuk membuat gardu induk dengan baterai berkapasitas besar di dekat konsumen. Artikel ini menyajikan salah satu solusi yang dijadwalkan untuk commissioning pada 2016 di Jerman.

Sedikit sejarah

Pengembangan proyek semacam itu dimulai pada 1980-an. Pada saat itu, Berlin Barat memiliki sistem catu daya yang benar-benar otonom dan, untuk menjaga frekuensi, Batterie-Speicherkraftwerk Berlin-Steglitz dibangun pada tahun 1986, yang berarti "pembangkit listrik bertenaga baterai". Stasiun ini ditutup pada tahun 1994, setelah penggabungan sistem tenaga.

Stasiun memiliki karakteristik sebagai berikut:

Kekuatan puncak	17 MW
Output daya puncak	20 mnt
Energi tersimpan maksimum	14,4 MWh

Stasiun ini terdiri dari 7080 baterai timbal di 12 cabang paralel masing-masing 590 baterai.

Teknologi yang ada

Saat ini, baterai timbal-asam yang disebutkan di atas atau baterai lithium-ion banyak digunakan di pasaran untuk solusi semacam itu. Yang terakhir, orang dapat mengingat keputusan seperti itu di Jerman:

. Samsung 5 5 . 25600 --. 20 [2]
LG Chem 2 / 2,7 . JH2. LG , - (pouch bag cells). 10 [3]
(10 , 6,5 ) . 3360 , LG Chem [4]

Namun seperti halnya teknologi apa pun, selalu ada kekurangan. Untuk semua teknologi penyimpanan, yang berikut ini benar: kita mendapatkan banyak daya dan sedikit energi yang tersimpan, atau sebaliknya. Ini benar baik ketika membandingkan teknologi yang berbeda, dan di tengah-tengah satu kelompok dengan prinsip kimia yang sama (walaupun di sini perbedaannya sering tidak begitu hebat). Harga dan biaya operasi juga penting.

Oleh karena itu, ide-ide telah muncul dan terus muncul pada kombinasi berbagai jenis baterai. Misalnya, di Braderup, instalasi hibrida baterai lithium-ion (2 MW, hemat energi 2 MWh) dan baterai vanadium redox (Vanadium-Redox-Flow-Batteriespeicher, 330 kW dan 1 MWh) ditugaskan. Baterai lithium-ion diciptakan oleh Sony, vanadium - Vanadis Power, desain dan sistem kontrol - Bosch [5].

Tujuan artikel ini adalah untuk menggambarkan salah satu proyek hibrida ini, yaitu kombinasi baterai lithium-ion dan baterai timbal-asam.

Motivasi Proyek

Untuk instalasi stasioner, berat dan volume bukan faktor yang paling penting, karena di sini keunggulan baterai lithium-ion tidak memainkan peran besar. Pada saat yang sama, arus dengan mana baterai ini dapat diisi dan dibuang lebih tinggi daripada yang berlaku untuk baterai timbal-asam dengan kapasitas yang sama. Kerugian utama adalah biaya instalasi dan biaya operasi.

Penting untuk diingat di sini bahwa kita berbicara tentang energi, di mana ini bukan sekitar 5-6 tahun, tetapi sekitar 10 atau lebih, hingga 30 tahun untuk jaringan tegangan menengah (di mana instalasi serupa digunakan saat ini). Dalam hal ini, manfaat baterai lithium-ion diimbangi oleh fakta bahwa perawatan baterai timbal lebih murah (walaupun lebih sering). Saya perhatikan bahwa layanan ini bukan pengganti. Bahkan, dalam sistem seperti itu, baterai timbal-asam tanpa penggantian bertahan hingga 9 tahun setidaknya dalam kondisi yang sangat buruk (suhu rendah di Pegunungan Alpen), yang sudah sebanding dengan masa pakai baterai lithium-ion.

Oleh karena itu, diputuskan untuk mengimplementasikan instalasi hybrid untuk mencakup lompatan yang tidak terencana dan yang direncanakan untuk memperlancar jadwal konsumsi.

Karakteristik

Karakteristik instalasi tercantum dalam namanya - M5BAT. Direncanakan bahwa kapasitas puncak akan 5 MW, jumlah maksimum energi yang tersimpan - 5 MWh. Angka 5 juga digunakan untuk menyingkat nama berikut: Modularer multi-Megawatt multi-Technologie Mittelspannungsbatteriespeicher - Modular multi-megawatt sistem penyimpanan energi tegangan menengah menggunakan beberapa teknologi (versi bahasa Inggris juga baik dalam hal lima M berturut-turut - Modular Multimegawatt, Multitechnology Medium-Voltage Battery Storage Sistem)
Tujuan teknis adalah mengembangkan pendekatan untuk penciptaan sistem modular.

Di sini saya juga akan membuat pengingat-penyimpangan kecil. Semakin cepat baterai habis, semakin sedikit energi yang bisa Anda dapatkan. Ini berlaku untuk semua jenis baterai kimia. Di Internet ada banyak gambar yang menunjukkan ketergantungan ini. Di bawah ini adalah salah satunya:

Tujuan kedua, tidak kalah penting, ekonomis - untuk menciptakan sistem yang optimal, lebih murah daripada lithium-ion murni, tetapi tidak kalah dalam efisiensi dalam pekerjaan nyata di jaringan listrik.

Komponen yang Digunakan

Baterai ion lithium

Pabrikannya adalah Beta-motion. Perusahaan adalah pengembang sistem, tetapi bukan produsen. Sayangnya, informasi yang dapat diandalkan tentang jenis sel tidak ditemukan, kecuali informasi tentang penggunaan pemisah keramik.

Baterai asam timbal

Model-model produksi Exide berikut digunakan:

Judul	16 OCSM 2320 LA	602 1960C Solar
Teknologi	CSM (Peregangan Logam Tembaga)	VRLA gel
Jumlah siklus	tidak	2400
Kehidupan pelayanan	20 tahun	tidak
Kapasitas nominal, 1 pc.	4180 Wh	3670 Wh

Spesifikasi yang lebih lengkap dapat ditemukan di sini: 16 OCSM 2320 LA dan 602 1960C Solar .
gambar

Kiri 16 OCSM 2320 LA, Kanan 602 1960C Solar

Inverter

Pabrikan SMA, masing-masing dua inverter 630 kVA. Mereka dirancang dengan lebih banyak fitur daripada standar. Tetapi karakteristik dasar secara keseluruhan seharusnya tidak berubah. Karena informasi ini tidak dapat diverifikasi, saya memberikan data terperinci tentang model standar dengan referensi .

Masa depan proyek

Setelah commissioning, pekerjaan direncanakan selama satu tahun. Kedua pengujian bagian teknis akan dilakukan, khususnya, keandalan dan kemampuan keseluruhan untuk bekerja dalam mode yang diperlukan untuk menghaluskan puncak, dan bekerja di pasar energi. Berdasarkan penelitian, keputusan akan dibuat pada nasib proyek.
Berdasarkan proyek tersebut, pendekatan terhadap sistem modular untuk digunakan dalam jaringan listrik akan dikembangkan.

Peserta proyek

Desainer

Institut untuk Pembangkit Listrik dan Sistem Penyimpanan RWTH Aachen University - Institut Pembangkit Listrik dan Sistem Penyimpanan dari Universitas Teknik Rhine-Westphalian Aachen.
Institut für Elektrische Anlagen und Energiewirtschaft RWTH Aachen - Institut Sistem Kelistrikan dan Energi Universitas Teknik Rhine-Westphalia di Aachen.

Mitra industri

E.On adalah salah satu operator jaringan backbone terbesar di UE.
Exide Technologies adalah produsen baterai VRLA gel dan Kupferstreckmetalltechnologie (memperluas teknologi tembaga).
SMA Solar Technology AG adalah pemasok inverter.
Beta-motion adalah produsen baterai lithium-ion. Tidak tercantum dalam daftar mitra di situs utama.

Sumber

1. Situs resmi proyek M5BAT
2. Pembangkit listrik baterai 5 MWh di Schwerin
3. Pembangkit listrik baterai 2 MWh di Dresden
4. Pembangkit listrik resmi regional Feldheim, 6,5 MWh
5. Baterai LiIon-RedOx hibrida di Braderup

M5BAT - pendekatan baru untuk penyimpanan energi industri