การวิเคราะห์เปรียบเทียบวิธีการจัดเก็บพลังงานสี่ประเภท: ซีรีส์, ส่วนกลาง, กระจายและโมดูลาร์

ระบบจัดเก็บพลังงานแบ่งออกเป็นสี่ประเภทหลักตามสถาปัตยกรรมและสถานการณ์แอปพลิเคชัน: สตริง, ส่วนกลาง, กระจายและ

โมดูลาร์ วิธีการจัดเก็บพลังงานแต่ละประเภทมีลักษณะของตัวเองและสถานการณ์ที่ใช้งานได้

1. การจัดเก็บพลังงานสตริง

คุณสมบัติ:

แต่ละโมดูลเซลล์แสงอาทิตย์หรือชุดแบตเตอรี่ขนาดเล็กเชื่อมต่อกับอินเวอร์เตอร์ของตัวเอง (microinverter) จากนั้นอินเวอร์เตอร์เหล่านี้เชื่อมต่อกับกริดในแบบขนาน

เหมาะสำหรับระบบพลังงานแสงอาทิตย์ในบ้านขนาดเล็กหรือเชิงพาณิชย์เนื่องจากมีความยืดหยุ่นสูงและการขยายตัวง่าย

ตัวอย่าง:

อุปกรณ์จัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ลิเธียมขนาดเล็กที่ใช้ในระบบการสร้างพลังงานแสงอาทิตย์บนดาดฟ้าที่บ้าน

พารามิเตอร์:

ช่วงพลังงาน: โดยปกติจะไม่กี่กิโลวัตต์ (กิโลวัตต์) ถึงสิบกิโลวัตต์

ความหนาแน่นของพลังงาน: ค่อนข้างต่ำเนื่องจากอินเวอร์เตอร์แต่ละตัวต้องการพื้นที่จำนวนหนึ่ง

ประสิทธิภาพ: ประสิทธิภาพสูงเนื่องจากการสูญเสียพลังงานลดลงทางด้าน DC

ความสามารถในการปรับขนาด: ง่ายต่อการเพิ่มส่วนประกอบใหม่หรือชุดแบตเตอรี่เหมาะสำหรับการก่อสร้างแบบค่อยเป็นค่อยไป

2. การจัดเก็บพลังงานจากส่วนกลาง

คุณสมบัติ:

ใช้อินเวอร์เตอร์กลางขนาดใหญ่เพื่อจัดการการแปลงพลังงานของทั้งระบบ

เหมาะสำหรับการใช้งานสถานีพลังงานขนาดใหญ่เช่นฟาร์มกังหันลมหรือโรงไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ขนาดใหญ่

ตัวอย่าง:

ระบบจัดเก็บพลังงาน Megawatt-Class (MW) ติดตั้งโรงไฟฟ้าพลังงานลมขนาดใหญ่

พารามิเตอร์:

ช่วงพลังงาน: จากหลายร้อยกิโลวัตต์ (กิโลวัตต์) ถึงหลายเมกะวัตต์ (MW) หรือสูงกว่า

ความหนาแน่นของพลังงาน: ความหนาแน่นของพลังงานสูงเนื่องจากการใช้อุปกรณ์ขนาดใหญ่

ประสิทธิภาพ: อาจมีการสูญเสียที่สูงขึ้นเมื่อจัดการกับกระแสน้ำขนาดใหญ่

ต้นทุน-ประสิทธิผล: ต้นทุนต่อหน่วยลดลงสำหรับโครงการขนาดใหญ่

3. การจัดเก็บพลังงานแบบกระจาย

คุณสมบัติ:

แจกจ่ายหน่วยจัดเก็บพลังงานขนาดเล็กหลายแห่งในสถานที่ต่าง ๆ แต่ละแห่งทำงานอย่างอิสระ แต่สามารถสร้างเครือข่ายและประสานงานได้

มันเอื้อต่อการปรับปรุงเสถียรภาพของกริดในท้องถิ่นปรับปรุงคุณภาพพลังงานและลดการสูญเสียการส่งผ่าน

ตัวอย่าง:

Microgrids ภายในชุมชนเมืองประกอบด้วยหน่วยเก็บพลังงานขนาดเล็กในอาคารที่อยู่อาศัยและเชิงพาณิชย์หลายแห่ง

พารามิเตอร์:

ช่วงพลังงาน: จากหลายสิบกิโลวัตต์ (กิโลวัตต์) ถึงหลายร้อยกิโลวัตต์

ความหนาแน่นของพลังงาน: ขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานเฉพาะที่ใช้เช่นแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนหรือแบตเตอรี่ใหม่อื่น ๆ

ความยืดหยุ่น: สามารถตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงความต้องการในท้องถิ่นได้อย่างรวดเร็วและเพิ่มความยืดหยุ่นของกริด

ความน่าเชื่อถือ: แม้ว่าโหนดเดียวล้มเหลวโหนดอื่น ๆ สามารถทำงานต่อไปได้

4. การจัดเก็บพลังงานแบบแยกส่วน

คุณสมบัติ:

ประกอบด้วยโมดูลการจัดเก็บพลังงานมาตรฐานหลายโมดูลซึ่งสามารถรวมกันได้อย่างยืดหยุ่นในความสามารถและการกำหนดค่าที่แตกต่างกันตามต้องการ

รองรับปลั๊กแอนด์เพลย์ง่ายต่อการติดตั้งบำรุงรักษาและอัปเกรด

ตัวอย่าง:

โซลูชั่นการจัดเก็บพลังงานแบบภาชนะที่ใช้ในสวนอุตสาหกรรมหรือศูนย์ข้อมูล

พารามิเตอร์:

ช่วงพลังงาน: จากหลายสิบกิโลวัตต์ (กิโลวัตต์) ถึงมากกว่าหลายเมกะวัตต์ (MW)

การออกแบบที่ได้มาตรฐาน: การแลกเปลี่ยนที่ดีและความเข้ากันได้ระหว่างโมดูล

ขยายง่าย: ความจุการจัดเก็บพลังงานสามารถขยายได้ง่ายโดยการเพิ่มโมดูลเพิ่มเติม

การบำรุงรักษาง่าย: หากโมดูลล้มเหลวสามารถเปลี่ยนได้โดยตรงโดยไม่ต้องปิดระบบทั้งหมดเพื่อซ่อมแซม

คุณสมบัติทางเทคนิค

ขนาด การจัดเก็บพลังงานสตริง การจัดเก็บพลังงานส่วนกลาง การจัดเก็บพลังงานแบบกระจาย การจัดเก็บพลังงานแบบแยกส่วน
สถานการณ์ที่เกี่ยวข้อง บ้านขนาดเล็กหรือระบบสุริยะเชิงพาณิชย์ โรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ระดับสาธารณูปโภค (เช่นฟาร์มกังหันลมโรงไฟฟ้าไฟฟ้าโซลาร์เซลล์) microgrids ชุมชนในเมือง, การเพิ่มประสิทธิภาพพลังงานในท้องถิ่น สวนอุตสาหกรรมศูนย์ข้อมูลและสถานที่อื่น ๆ ที่ต้องการการกำหนดค่าที่ยืดหยุ่น
ช่วงพลังงาน หลายกิโลวัตต์ (kW) ถึงสิบกิโลวัตต์ จากหลายร้อยกิโลวัตต์ (กิโลวัตต์) ไปจนถึงหลายเมกะวัตต์ (MW) และสูงกว่า หลายสิบกิโลวัตต์ถึงหลายร้อยกิโลวัตต์ สามารถขยายได้จากหลายสิบกิโลวัตต์เป็นหลายเมกะวัตต์ขึ้นไป
ความหนาแน่นของพลังงาน ต่ำกว่าเนื่องจากอินเวอร์เตอร์แต่ละตัวต้องการพื้นที่จำนวนหนึ่ง สูงใช้อุปกรณ์ขนาดใหญ่ ขึ้นอยู่กับเทคโนโลยีการจัดเก็บพลังงานเฉพาะที่ใช้ การออกแบบที่ได้มาตรฐานความหนาแน่นของพลังงานปานกลาง
ประสิทธิภาพ สูงลดการสูญเสียพลังงานด้าน DC อาจมีขาดทุนสูงขึ้นเมื่อจัดการกับกระแสสูง ตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงอุปสงค์ในท้องถิ่นอย่างรวดเร็วและเพิ่มความยืดหยุ่นของกริด ประสิทธิภาพของโมดูลเดียวค่อนข้างสูงและประสิทธิภาพของระบบโดยรวมขึ้นอยู่กับการรวม
ความยืดหยุ่น ง่ายต่อการเพิ่มส่วนประกอบใหม่หรือชุดแบตเตอรี่เหมาะสำหรับการก่อสร้างแบบแบ่งส่วน การขยายตัวค่อนข้างซับซ้อนและข้อ จำกัด ด้านความสามารถของอินเวอร์เตอร์กลางต้องได้รับการพิจารณา ยืดหยุ่นสามารถทำงานได้อย่างอิสระหรือทำงานร่วมกัน ขยายง่ายมากเพียงเพิ่มโมดูลเพิ่มเติม
ค่าใช้จ่าย การลงทุนเริ่มต้นสูง แต่ต้นทุนการดำเนินงานระยะยาวต่ำ ค่าใช้จ่ายหน่วยต่ำเหมาะสำหรับโครงการขนาดใหญ่ การกระจายโครงสร้างต้นทุนขึ้นอยู่กับความกว้างและความลึกของการกระจาย ต้นทุนโมดูลลดลงตามการประหยัดจากขนาดและการปรับใช้ครั้งแรกมีความยืดหยุ่น
การซ่อมบำรุง การบำรุงรักษาง่ายความล้มเหลวเพียงครั้งเดียวจะไม่ส่งผลกระทบต่อระบบทั้งหมด การจัดการแบบรวมศูนย์ช่วยลดความซับซ้อนของงานบำรุงรักษาบางอย่าง แต่ส่วนประกอบสำคัญมีความสำคัญ การกระจายที่กว้างเพิ่มภาระงานของการบำรุงรักษาในสถานที่ การออกแบบแบบแยกส่วนช่วยอำนวยความสะดวกในการเปลี่ยนและซ่อมแซมลดเวลาหยุดทำงาน
ความน่าเชื่อถือ สูงแม้ว่าส่วนประกอบหนึ่งจะล้มเหลวส่วนอื่น ๆ ก็ยังสามารถทำงานได้ตามปกติ ขึ้นอยู่กับความมั่นคงของอินเวอร์เตอร์กลาง ปรับปรุงความมั่นคงและความเป็นอิสระของระบบท้องถิ่น การออกแบบที่สูงและซ้ำซ้อนระหว่างโมดูลช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของระบบ

เวลาโพสต์: ธ.ค. 18-2024