Dīzeļģeneratoru agregātu un enerģijas uzkrāšanas sistēmu sadarbība ir svarīgs risinājums, lai uzlabotu uzticamību, ekonomiju un vides aizsardzību mūsdienu energosistēmās, īpaši tādos gadījumos kā mikrotīkli, rezerves barošanas avoti un atjaunojamās enerģijas integrācija. Tālāk ir norādīti abu sistēmu sadarbības darbības principi, priekšrocības un tipiski pielietojuma scenāriji:
1. Galvenā sadarbības metode
Peak Shaving
Princips: Enerģijas uzkrāšanas sistēma uzlādējas zema elektroenerģijas patēriņa periodos (izmantojot lētu elektroenerģiju vai dīzeļdzinēju enerģijas pārpalikumu) un izlādējas augsta elektroenerģijas patēriņa periodos, samazinot dīzeļģeneratoru darbības laiku ar lielu slodzi.
Priekšrocības: Samazina degvielas patēriņu (apmēram par 20–30%), samazina iekārtas nodilumu un pagarina apkopes ciklus.
Vienmērīga izeja (kāpuma ātruma kontrole)
Princips: Enerģijas uzkrāšanas sistēma ātri reaģē uz slodzes svārstībām, kompensējot dīzeļdzinēja iedarbināšanas aizkaves (parasti 10–30 sekundes) un regulēšanas aiztures trūkumus.
Priekšrocības: Izvairās no biežas dīzeļdzinēju iedarbināšanas un apturēšanas, uztur stabilu frekvenci/spriegumu, ir piemērots precīzijas iekārtu barošanai.
Melnais sākums
Princips: Enerģijas uzkrāšanas sistēma kalpo kā sākotnējais enerģijas avots, lai ātri iedarbinātu dīzeļdzinēju, atrisinot tradicionālo dīzeļdzinēju problēmu, kuriem iedarbināšanai nepieciešama ārēja barošana.
Priekšrocība: Uzlabo avārijas barošanas avota uzticamību, kas ir piemērota elektrotīkla atteices scenārijiem (piemēram, slimnīcām un datu centriem).
Hibrīda atjaunojamo energoresursu integrācija
Princips: Dīzeļdzinējs tiek apvienots ar fotoelektrisko/vēja enerģiju un enerģijas uzkrāšanu, lai stabilizētu atjaunojamās enerģijas svārstības, dīzeļdzinējam kalpojot kā rezerves variants.
Priekšrocības: Degvielas ietaupījums var sasniegt vairāk nekā 50%, samazinot oglekļa emisijas.
2. Tehniskās konfigurācijas galvenie punkti
Komponentu funkcionālās prasības
Dīzeļģeneratora komplektam ir jāatbalsta mainīgas frekvences darbības režīms un jāpielāgojas enerģijas uzglabāšanas uzlādes un izlādes grafikam (piemēram, enerģijas uzglabāšanai to jāpārņem, kad automātiskā slodzes samazināšana ir zem 30%).
Enerģijas uzkrāšanas sistēma (BESS) piešķir prioritāti litija dzelzs fosfāta akumulatoru (ar ilgu kalpošanas laiku un augstu drošību) un barošanas veidu (piemēram, 1C-2C) izmantošanai, lai tiktu galā ar īslaicīgām trieciena slodzēm.
Energopārvaldības sistēmai (EMS) ir nepieciešama vairāku režīmu komutācijas loģika (tīklam pievienots/ārpus tīkla/hibrīds) un dinamiski slodzes sadales algoritmi.
Divvirzienu pārveidotāja (PCS) reakcijas laiks ir mazāks par 20 ms, kas nodrošina nemanāmu pārslēgšanos, lai novērstu dīzeļdzinēja reversās jaudas darbību.
3. Tipiski lietošanas scenāriji
Salas mikrotīkls
Fotoelektriskā sistēma + dīzeļdzinējs + enerģijas uzkrāšana, dīzeļdzinējs iedarbojas tikai naktī vai mākoņainās dienās, samazinot degvielas izmaksas par vairāk nekā 60%.
Rezerves barošanas avots datu centram
Enerģijas uzkrāšana prioritāri atbalsta kritiskās slodzes 5–15 minūtes, koplietojot barošanas avotu pēc dīzeļdzinēja iedarbināšanas, lai izvairītos no īslaicīgiem strāvas padeves pārtraukumiem.
Raktuvju barošanas avots
Enerģijas uzkrāšanas iekārtas var tikt galā ar trieciena slodzēm, piemēram, ekskavatoriem, un dīzeļdzinēji stabili darbojas augstas efektivitātes diapazonā (70–80 % slodzes ātrums).
4. Ekonomiskais salīdzinājums (ņemot par piemēru 1 MW sistēmu)
Konfigurācijas plāna sākotnējās izmaksas (10 000 juaņu) Gada ekspluatācijas un uzturēšanas izmaksas (10 000 juaņu) Degvielas patēriņš (l/gadā)
Tīra dīzeļģeneratora komplekts 80-100 25-35 150000
Dīzeļdegviela + enerģijas uzglabāšana (30% maksimālās jaudas samazināšana) 150–180 15–20 100 000
Pārstrādes cikls: parasti 3–5 gadi (jo augstāka elektroenerģijas cena, jo ātrāka pārstrāde)
5. Piesardzības pasākumi
Sistēmas saderība: dīzeļdzinēja regulatoram ir jāatbalsta ātra jaudas regulēšana enerģijas uzkrāšanas intervences laikā (piemēram, PID parametru optimizācija).
Drošības aizsardzība: Lai novērstu dīzeļdzinēja pārslodzi, ko izraisa pārmērīga enerģijas uzkrāšana, ir jāiestata stingrs uzlādes stāvokļa (SOC) izslēgšanas punkts (piemēram, 20%).
Politikas atbalsts: Daži reģioni nodrošina subsīdijas hibrīdsistēmai “dīzeļdzinējs + enerģijas uzkrāšana” (piemēram, Ķīnas 2023. gada jaunā enerģijas uzkrāšanas izmēģinājuma politika).
Izmantojot saprātīgu konfigurāciju, dīzeļģeneratoru un enerģijas uzglabāšanas kombinācija var panākt pāreju no “tīras rezerves” uz “viedajiem mikrotīkliem”, kas ir praktisks risinājums pārejai no tradicionālās enerģijas uz mazoglekļa emisiju enerģiju. Konkrētais dizains ir vispusīgi jāizvērtē, pamatojoties uz slodzes raksturlielumiem, vietējām elektroenerģijas cenām un politiku.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 22. aprīlis
