Orkugeymslukerfið hefur þróast frá miðlægum kerfum í árdaga yfir í strengjakerfi í dag, leyst tunnuáhrifin og stækkað úr DC hólfum í AC/DC samþættingu, sem dregur úr skilvirkni tapi á fjölstigi umbreytingu á DC hliðinni.
Sérhver nýsköpun í arkitektúr og samþættingartækni orkugeymslukerfa leysir í raun skilvirkni og öryggis mótsögn hefðbundinna arkitektúr með mát aftengingu, hagnýtum samþættingu, greindri samvinnu og svo framvegis.
Hins vegar, með stöðugri tilkomu rafgeymisfrumna í stórum getu, hvernig geta hefðbundnir 20 feta gámar náð fullkominni gistingu rafhlöðufrumna í takmörkuðu rými? Hvernig á að halda jafnvægi enn frekar á milli orkubreytingar og öryggis?
Í þessu samhengi hefur iðnaðurinn meiri væntingar til næstu kynslóðar orkugeymsluarkitektúr og samþætta tækni.
Undanfarið hefur American Integrator Fluence kynnt truflandi orkugeymsluílát vöru SmartStack, sem brotnar niður rafgeymisgeymslukerfi í einingar sem auðvelt er að flytja hvað varðar þyngd og stærð, draga úr takmörkunum á flutningum og einfalda flókna uppsetningarferli.
Ekki nóg með það, þessi vara samþættir ekki aðeins AC og DC, heldur skilur einnig hefðbundna gámakerfi frá mjög tengda hönnun rafhlöðunnar og nær einföldum stækkun án þess að þörf sé á heildaruppbót kerfisins eða flóknari breytingum.
Frá sjónarhóli almennra stærðar nota orkugeymsluílát yfirleitt alþjóðlegar gámastærðir (svo sem 20 feta eða 40 feta forskriftir) til að tryggja eindrægni við núverandi sjó-, járnbrautar- og vegaflutningskerfi.
Samt sem áður er samkvæmismál að fjöldi rafhlöðufrumna sem hægt er að koma til móts við í núverandi 20 feta gám er takmarkaður. Til að sannarlega ná fram frekari stækkun kerfisgetu er krafist víðtækrar uppfærslu rafhlöðufrumna og orkugeymslubúnaðar.
Frá sjónarhóli uppfærslu rafhlöðufrumna hafa verið 20 feta orkugeymsluílát með getu 314Ah, 560ah, 587ah, 625ah, 688ah, o.fl.
Hvernig á að uppfæra orkugeymslutæki?
Eitt er að móta hefðbundna hönnun orkugeymsluíláma. SmartStack Fluence skilur rafhlöðuhólfið frá rafkerfinu og færir mismunandi hönnunarmál.
Annað er að einfalda tengiaðferð orkugeymslukerfisins. Á síðasta ári lagði Haichen Energy Storage nýstárlega til hugmyndarinnar um að nota pakka sem grunnvöruvettvang, sem er stilltur utan 20 feta gáms, umbreytti sterku tengi tengi raforku, hita, stjórnunar, eldvarnar, krafts osfrv. Í veikt tengiband, sem opnar fleiri ný form orkugeymslukerfa. Reyndar er nýsköpun orkugeymslukerfa nátengd þróun geymslufrumna með mikla getu.
Árið 2024 munu helstu rafhlöðuframleiðendur setja af stað 314Ah rafhlöðufrumur til að uppfylla 36276 innlenda staðalkröfuna um að hleðslu- og losunargetan við pakkann og rekki verði að vera meiri en eða jafnt og metið afkastagetu.
Ástæðan er sú að 314AH rafhlöðufruman er nákvæmlega við lægri afkastagetu þessa staðals og hefur náð aukningu á afkastagetu undir takmörkun á fjölda almennra rafhlöðufrumna kerfisins og skiptir smám saman í stað 280AH rafhlöðuklefa sem nýju almennu vörunnar.
Annars vegar hefur 314AH orkugeymslufruman sömu stærð og efniskerfi og 280AH klefi, fækkar pakkningum og deilir kerfiskostnaði.
Aftur á móti getur 314AH rafhlöðufrumuframleiðslulínan haldið áfram að nota 280AH og samhæfni framleiðslulínunnar dregur úr kostnaði við endurnýjun framleiðslulínu að vissu marki. Rafhlöðufrumufyrirtæki hafa einnig meiri sveigjanleika í því að auka framleiðslugetu í framtíðinni.
Reyndar, svo framarlega sem grunnforsenda „hleðslu- og losunargetu pakka og rekki verður að vera meiri en eða jafnt og hlutfallsgetan“ er uppfyllt, er fræðileg efri mörk orkugeymslufrumugetu mjög stór.
Nýja varan sem sett er af stað með Fluence er mikil tilraun fyrir orkugeymslukerfi til að fara frá „fastri samþættingu“ yfir í „kraftmikla samsetningu“, móta hönnun orkugeymslukerfa og brjóta mörk formsins og tengingu orkugeymsluíláta. Grunngildi þess liggur í hagræðingu á fullum líftíma kostnaði og ótakmarkaðri aðlögun að mismunandi sviðsmyndum.
Nánar tiltekið er Fluence SmartStack skipt í tvo hluta: Smart Skid og Smart Pods, sem skilur rafhlöðuskápinn frá 3S kerfinu og brýtur frá hönnun þess að samþætta almennar orkugeymslu skáp rafhlöður og 3s í einn skáp.
Meðal þeirra eru snjöll fræbelgir mát og óháð rafhlöðuhólf sem innihalda aðeins rafhlöðueiningar, staðbundna BMS skynjara og grunnhitastýringareiningar, sem geta stutt rafhlöður frá mismunandi birgjum.
Smart Skid rafmagnsstýringarskála er miðlægt með 3S kjarnabúnaði, samþættir kælikerfi, brunavarna tæki, snúrur og önnur greind stjórnunar- og eftirlitskerfi. Það er ábyrgt fyrir orkubreytingu, tímasetningu og öryggisstjórnun og hægt er að tengja það við rafhlöðuhólfið til að fá skjótan uppsetningu og forspárviðhald án þess að þörf sé á niður í miðbæ.
Ef Fluence er aftenging og afbyggingarhönnun byggð á rafhlöðuhólfum hefur það náð mynd af 7,5 mWst afkastagetu. Einingin sem er fest með Haichen orkugeymslu er minni og aftenging er náð út frá pakka sem grunneiningin. Með því að stilla mismunandi fjölda pakka er bylting í kerfisgetu 7MWst+eða jafnvel 8MWst+hægt að ná.
Þess má geta að hægt er að ná lausnum bæði fyrirtækjanna með því að bæta við rafhlöðueiningum eða samhæfum mismunandi rafhlöðum til að ná lengri orkugeymslutíma. Hægt er að klára aðlögun í samræmi við þarfir viðskiptavina í framtíðinni til að ná frammistöðuuppfærslum svipað og að byggja LEGO.
Þess má geta að samþætt nýsköpun orkugeymslukerfa er enn knúin áfram af hagkvæmni. Hvort almenn staða „20 feta gáma“ er hægt að hrista veltur á eftirfylgni leiðandi fyrirtækja og eftirfylgni á markaði er aðeins tímaspursmál.
Að auki er orkugeymsluiðnaðurinn enn stefnur og núverandi markaðsstig getur ekki stutt fjölbreytt og aðgreind þróun flugstöðvunarbúnaðar.
Ég tel að með smám saman endurbótum og þroska orkugeymslu raforkuviðskipta, bæta orkugeymslu og efnahag, verður mótsögnin milli hefðbundins arkitektúr orkugeymslu og eftirspurn eftir mikilli afkastagetu útrýmt í framtíðinni.