Cooperarea dintre grupurile electrogene diesel și sistemele de stocare a energiei este o soluție importantă pentru îmbunătățirea fiabilității, economiei și protecției mediului în sistemele energetice moderne, în special în scenarii precum microrețelele, sursele de alimentare de rezervă și integrarea energiei regenerabile. Următoarele sunt principiile de lucru colaborative, avantajele și scenariile tipice de aplicare ale celor două:
1. Metoda de cooperare de bază
Rasarea vârfurilor
Principiu: Sistemul de stocare a energiei se încarcă în perioadele cu consum redus de energie electrică (folosind energie electrică cu cost redus sau surplus de energie de la motoarele diesel) și se descarcă în perioadele cu consum ridicat de energie electrică, reducând timpul de funcționare la sarcină mare al generatoarelor diesel.
Avantaje: Reducerea consumului de combustibil (aproximativ 20-30%), minimizarea uzurii unității și extinderea ciclurilor de întreținere.
Ieșire lină (controlul ratei de rampă)
Principiu: Sistemul de stocare a energiei răspunde rapid la fluctuațiile de sarcină, compensând deficiențele legate de întârzierea pornirii motorului diesel (de obicei 10-30 de secunde) și de întârzierea la reglare.
Avantaje: Evitați pornirile și opririle frecvente ale motoarelor diesel, mențineți o frecvență/tensiune stabilă, potrivit pentru alimentarea cu energie a echipamentelor de precizie.
Start negru
Principiu: Sistemul de stocare a energiei servește ca sursă inițială de energie pentru pornirea rapidă a motorului diesel, rezolvând problema motoarelor diesel tradiționale care necesită energie externă pentru pornire.
Avantaj: Îmbunătățește fiabilitatea alimentării cu energie electrică de urgență, potrivită pentru scenarii de defecțiune a rețelei electrice (cum ar fi spitalele și centrele de date).
Integrarea hibridă a regenerabilelor
Principiu: Motorul diesel este combinat cu energia fotovoltaică/eoliană și stocarea energiei pentru a stabiliza fluctuațiile energiei regenerabile, motorul diesel servind ca rezervă.
Avantaje: Economiile de combustibil pot ajunge la peste 50%, reducând emisiile de carbon.
2. Puncte cheie ale configurației tehnice
Cerințe funcționale ale componentelor
Grupul electrogen diesel trebuie să suporte modul de funcționare cu frecvență variabilă și să se adapteze la programarea încărcării și descărcării energiei stocate (cum ar fi preluarea de către stocarea energiei atunci când reducerea automată a sarcinii este sub 30%).
Sistemul de stocare a energiei (BESS) prioritizează utilizarea bateriilor litiu-fier fosfat (cu durată lungă de viață și siguranță ridicată) și a tipurilor de alimentare (cum ar fi 1C-2C) pentru a face față sarcinilor de impact pe termen scurt.
Sistemul de management al energiei (EMS) trebuie să aibă o logică de comutare multimodală (conectat la rețea/deconectat de la rețea/hibrid) și algoritmi dinamici de distribuție a sarcinii.
Timpul de răspuns al convertorului bidirecțional (PCS) este mai mic de 20 ms, ceea ce permite comutarea fără întreruperi pentru a preveni inversarea puterii motorului diesel.
3. Scenarii tipice de aplicare
Microrețea insulară
Fotovoltaic + motor diesel + stocare de energie, motorul diesel pornește doar noaptea sau în zilele înnorate, reducând costurile cu combustibilul cu peste 60%.
Sursă de alimentare de rezervă pentru centrul de date
Stocarea energiei prioritizează susținerea sarcinilor critice timp de 5-15 minute, cu alimentare partajată după pornirea motorului diesel pentru a evita întreruperile momentane de curent.
Alimentare cu energie electrică pentru mine
Stocarea energiei poate face față sarcinilor de impact, cum ar fi cele ale excavatoarelor, iar motoarele diesel funcționează stabil în intervalul de eficiență ridicată (rată de încărcare 70-80%).
4. Comparație economică (luând ca exemplu un sistem de 1 MW)
Costul inițial al planului de configurare (10000 yuani) Cost anual de operare și întreținere (10000 yuani) Consum de combustibil (l/an)
Grup electrogen diesel pur 80-100 25-35 150000
Motorină + stocare energie (reducere de vârf cu 30%) 150-180 15-20 100000
Ciclul de reciclare: de obicei 3-5 ani (cu cât prețul energiei electrice este mai mare, cu atât reciclarea este mai rapidă)
5. Precauții
Compatibilitatea sistemului: Regulatorul motorului diesel trebuie să permită ajustarea rapidă a puterii în timpul intervenției de stocare a energiei (cum ar fi optimizarea parametrilor PID).
Protecție de siguranță: Pentru a preveni supraîncărcarea motorului diesel cauzată de stocarea excesivă de energie, trebuie setat un punct de deconectare fix pentru SOC (starea de încărcare) (cum ar fi 20%).
Sprijin politic: Unele regiuni oferă subvenții pentru sistemul hibrid „motor diesel + stocare a energiei” (cum ar fi noua politică pilot de stocare a energiei din China din 2023).
Printr-o configurație rezonabilă, combinarea dintre grupuri electrogene diesel și stocarea energiei poate realiza o trecere de la „rezervă pură” la „microrețea inteligentă”, ceea ce reprezintă o soluție practică pentru tranziția de la energia tradițională la cea cu emisii reduse de carbon. Designul specific trebuie evaluat în mod cuprinzător pe baza caracteristicilor de sarcină, a prețurilor la energia electrică și a politicilor locale.
Data publicării: 22 aprilie 2025
