Sodelovanje med dizelskimi generatorji in sistemi za shranjevanje energije je pomembna rešitev za izboljšanje zanesljivosti, ekonomičnosti in varstva okolja v sodobnih elektroenergetskih sistemih, zlasti v scenarijih, kot so mikro omrežja, rezervni viri napajanja in integracija obnovljivih virov energije. V nadaljevanju so navedena načela sodelovanja, prednosti in tipični scenariji uporabe obeh:
1. Metoda osrednjega sodelovanja
Brijanje vrhov
Načelo: Sistem za shranjevanje energije se polni v obdobjih nizke porabe električne energije (z uporabo poceni električne energije ali presežne energije iz dizelskih motorjev) in prazni v obdobjih visoke porabe električne energije, s čimer se skrajša čas delovanja dizelskih generatorjev pri visoki obremenitvi.
Prednosti: Zmanjšanje porabe goriva (približno 20–30 %), zmanjšanje obrabe enote in podaljšanje vzdrževalnih ciklov.
Gladek izhod (nadzor hitrosti nihanja)
Načelo: Sistem za shranjevanje energije se hitro odziva na nihanja obremenitve in s tem kompenzira pomanjkljivosti zakasnitve zagona dizelskega motorja (običajno 10–30 sekund) in zamika regulacije.
Prednosti: Izogibajte se pogostim zagonom in zaustavitvam dizelskih motorjev, vzdržujte stabilno frekvenco/napetost, primerno za napajanje precizne opreme.
Črni zagon
Načelo: Sistem za shranjevanje energije služi kot začetni vir energije za hiter zagon dizelskega motorja in rešuje problem tradicionalnih dizelskih motorjev, ki za zagon potrebujejo zunanje napajanje.
Prednost: Izboljšanje zanesljivosti oskrbe z energijo v sili, primerno za scenarije izpada električnega omrežja (kot so bolnišnice in podatkovni centri).
Hibridna integracija obnovljivih virov energije
Načelo: Dizelski motor je kombiniran s fotovoltaiko/vetrno energijo in shranjevanjem energije za stabilizacijo nihanj obnovljivih virov energije, pri čemer dizelski motor služi kot rezerva.
Prednosti: Prihranek goriva lahko doseže več kot 50 %, kar zmanjšuje emisije ogljika.
2. Ključne točke tehnične konfiguracije
Funkcionalne zahteve komponent
Dizelski generator mora podpirati način delovanja s spremenljivo frekvenco in se prilagajati urniku polnjenja in praznjenja shranjevalnika energije (na primer, da ga prevzame shranjevalec energije, ko je samodejno zmanjšanje obremenitve pod 30 %).
Sistem za shranjevanje energije (BESS) daje prednost uporabi litijevih železovih fosfatnih baterij (z dolgo življenjsko dobo in visoko varnostjo) in vrst napajanja (kot sta 1C-2C) za obvladovanje kratkotrajnih udarnih obremenitev.
Sistem za upravljanje z energijo (EMS) mora imeti večmodalno preklopno logiko (priključen na omrežje/izklopljeno iz omrežja/hibrid) in algoritme za dinamično porazdelitev obremenitve.
Odzivni čas dvosmernega pretvornika (PCS) je krajši od 20 ms, kar omogoča nemoteno preklapljanje in preprečuje obratno moč dizelskega motorja.
3. Tipični scenariji uporabe
Otoška mikromreža
Fotovoltaika + dizelski motor + shranjevanje energije, dizelski motor se zažene le ponoči ali v oblačnih dneh, kar zmanjša stroške goriva za več kot 60 %.
Rezervno napajanje za podatkovni center
Shranjevanje energije daje prednost podpori kritičnih obremenitev za 5–15 minut, po zagonu dizelskega motorja pa se zagotovi skupno napajanje, da se preprečijo kratkotrajni izpadi električne energije.
Napajanje rudnika
Shranjevanje energije se lahko spopade z udarnimi obremenitvami, kot so bagri, dizelski motorji pa stabilno delujejo v območju visoke učinkovitosti (70–80 % obremenitvene stopnje).
4. Ekonomska primerjava (na primeru sistema z močjo 1 MW)
Začetni stroški konfiguracijskega načrta (10.000 juanov) Letni stroški delovanja in vzdrževanja (10.000 juanov) Poraba goriva (l/leto)
Čisti dizelski generatorski komplet 80-100 25-35 150000
Dizel + shranjevanje energije (30 % konic porabe energije) 150–180 15–20 100000
Cikel recikliranja: običajno 3–5 let (višja kot je cena električne energije, hitrejše je recikliranje)
5. Previdnostni ukrepi
Združljivost sistema: Regulator dizelskega motorja mora podpirati hitro prilagajanje moči med posegom v shranjevanje energije (kot je optimizacija parametrov PID).
Varnostna zaščita: Da bi preprečili preobremenitev dizelskega motorja zaradi prekomernega shranjevanja energije, je treba nastaviti fiksno mejno vrednost za stanje napolnjenosti (SOC) (na primer 20 %).
Podpora politiki: Nekatere regije zagotavljajo subvencije za hibridni sistem »dizelski motor + shranjevanje energije« (kot je na primer nova pilotna politika shranjevanja energije na Kitajskem iz leta 2023).
Z razumno konfiguracijo lahko kombinacija dizelskih generatorjev in shranjevanja energije doseže nadgradnjo iz »čiste rezerve« v »pametno mikro omrežje«, kar je praktična rešitev za prehod s tradicionalne energije na nizkoogljično energijo. Specifično zasnovo je treba celovito oceniti na podlagi značilnosti obremenitve, lokalnih cen električne energije in politik.
Čas objave: 22. april 2025
