Hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin so với UPS: Cái nào phù hợp với dự án?

Trả lời trực tiếp: Chọn UPS khi yêu cầu chính là nguồn điện liên tục, được điều hòa cho các tải dễ bị gián đoạn. Chọn hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin khi dự án cần chuyển đổi năng lượng, kiểm soát nhu cầu cao điểm, tích hợp năng lượng tái tạo hoặc sao lưu trong thời gian dài hơn đã được thiết kế cụ thể. BESS có thể hỗ trợ các tải quan trọng, nhưng không nên coi nó như một UPS nếu không xác minh hiệu suất truyền, đảo và chất lượng điện.

Hai hệ thống có thể chứa cả pin và thiết bị điện tử công suất, tuy nhiên chúng được mua cho các mục tiêu điều khiển khác nhau. UPS thường được đánh giá bằng tính liên tục của tải, chất lượng đầu ra, trạng thái quá tải, bố trí đường vòng và tính tự chủ. BESS tích hợp lưới thường được đánh giá theo công suất, năng lượng sử dụng được, chu kỳ nhiệm vụ, chiến lược điều độ, điểm kết nối, hệ thống an toàn và các dịch vụ kinh tế mà nó phải thực hiện.

Người mua đánh giá Dingsheng's phạm vi lưu trữ năng lượng thương mại và công nghiệp nên bắt đầu với mục tiêu tải và vận hành. Câu hỏi không phải là công nghệ nào nghe có vẻ tiên tiến hơn. Câu hỏi đặt ra là những gì phải duy trì nguồn điện, hệ thống phải phản hồi nhanh như thế nào, trong bao lâu và hệ thống nên làm gì trong quá trình vận hành lưới điện bình thường.

Sự khác biệt cốt lõi giữa BESS và UPS là gì?

Chức năng chính của UPS là đảm bảo tính liên tục của nguồn điện xoay chiều và tùy thuộc vào cấu trúc liên kết, duy trì đầu ra trong các đặc tính chất lượng điện được chỉ định. IEC 62040-3 đề cập đến các yêu cầu về hiệu suất và thử nghiệm đối với các hệ thống UPS hoàn chỉnh. Do đó, quyết định của UPS bắt đầu bằng khả năng chịu gián đoạn và nhiễu loạn của tải tới hạn.

Hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin là tài sản năng lượng tích hợp vào lưới điện. Nó có thể sạc và xả theo chiến lược quản lý năng lượng. Các mục tiêu điển hình của dự án bao gồm tận dụng tối đa, thay đổi thời gian sử dụng, tự tiêu thụ quang điện, đáp ứng nhu cầu, hỗ trợ công suất và dự phòng cho các tải đã chọn trong đó kiến ​​trúc hỗ trợ nó.

Sự chồng chéo tạo ra sự nhầm lẫn. Một UPS hiện đại đôi khi có thể tham gia tối ưu hóa năng lượng và BESS đôi khi có thể cung cấp nguồn điện dự phòng. Cả hai tuyên bố đều không chứng minh được rằng sản phẩm này có thể thay thế sản phẩm kia trong một dự án cụ thể. Người mua phải so sánh cấu trúc liên kết hệ thống và hiệu suất được kiểm tra với yêu cầu tải.

Tải nhạy cảm như thế nào đối với sự gián đoạn?

Liệt kê tải theo hệ quả, không chỉ theo kilowatt. Máy chủ, bộ điều khiển quy trình, hệ thống an toàn, thiết bị y tế hoặc phòng thí nghiệm và hệ thống tự động hóa nhạy cảm có thể phản ứng với sự gián đoạn hoặc nhiễu điện áp rất ngắn. Máy bơm, thiết bị HVAC, thiết bị làm lạnh và tải sản xuất nói chung có thể chịu được thời gian vận chuyển lâu hơn nhưng cần nhiều năng lượng hơn.

Đối với mỗi nhóm tải, hãy ghi lại thời gian gián đoạn cho phép, giới hạn điện áp và tần số, dòng điện khởi động, độ nhạy sóng hài, hệ số công suất, hành vi khởi động lại và quyền tự chủ cần thiết. Sau đó, hệ thống có thể được thiết kế xung quanh các xe buýt có tải trọng tới hạn thay vì yêu cầu không xác định để “sao lưu nhà máy”.

Một lỗi thông số kỹ thuật định kỳ cho biết rằng quá trình sao lưu phải diễn ra liền mạch mà không xác định giới hạn truyền tải có thể đo lường được hoặc thiết bị phải đi qua. Nhà cung cấp không thể xác nhận tính liên tục của một tính từ. Yêu cầu cần có giá trị thời gian, hồ sơ tải và kiểm tra chấp nhận.

Khi nào UPS là sự lựa chọn phù hợp hơn?

UPS thường là tuyến đường mạnh hơn khi tải dễ bị gián đoạn cần nguồn điện xoay chiều được điều hòa và kiến trúc liên tục được xác định. Người mua nên so sánh các cấu trúc liên kết trực tuyến, tương tác trực tuyến hoặc thích hợp khác thông qua đặc điểm kỹ thuật của dự án, cùng với bỏ qua tĩnh, bỏ qua bảo trì, dự phòng, tự chủ pin và hành vi xóa lỗi.

Thời gian chạy của UPS thường được thiết kế để khắc phục tình trạng ngừng hoạt động trong thời gian ngắn, hỗ trợ tắt máy có trật tự hoặc bù đắp khoảng thời gian trước khi máy phát điện khởi động. Chuỗi pin mở rộng có thể tăng thời gian chạy, nhưng quyền tự chủ lâu hơn sẽ thay đổi không gian, khả năng làm mát, bảo trì và tính kinh tế của việc thay pin. Có thể không hiệu quả khi định cỡ UPS cho nhiều giờ tải cơ sở trên diện rộng khi chỉ một nhóm nhỏ cần nguồn điện liên tục.

Chọn ranh giới UPS một cách cẩn thận. Nếu các bộ điều khiển quan trọng có nguồn UPS nhưng các bộ chuyển mạch mạng, bộ làm mát, bộ truyền động hoặc thiết bị phụ trợ ngược dòng của chúng không có thì quy trình vẫn có thể thất bại. Bản đồ phụ thuộc tải sẽ hữu ích hơn danh sách tên thiết bị.

Khi nào BESS là sự lựa chọn phù hợp hơn?

BESS trở nên phù hợp hơn khi dự án phải di chuyển năng lượng theo thời gian, giảm nhu cầu đạt đỉnh, hấp thụ nguồn điện tái tạo hoặc hỗ trợ tải lớn hơn trong một khoảng thời gian xác định. Định mức công suất xác định mức tải có thể được phục vụ cùng một lúc; năng lượng sử dụng được và giới hạn vận hành xác định thời gian dịch vụ có thể tiếp tục.

Dingsheng liệt kê Hệ thống lưu trữ năng lượng BESS-PLUS 500GP trong danh mục lưu trữ năng lượng của nó. Danh mục này xác định dữ liệu về dòng model và mô-đun pin của E-MATE 500GP, nhưng người mua nên yêu cầu ranh giới hệ thống được cung cấp đầy đủ: năng lượng sử dụng được, nguồn sạc/xả, PCS, EMS, bảo vệ, làm mát, phạm vi an toàn cháy nổ, vỏ bọc, giao diện máy biến áp hoặc thiết bị đóng cắt, giao tiếp và vận hành.

BESS hỗ trợ sao lưu cần nhiều hơn dung lượng pin. Thiết kế phải thiết lập tham chiếu điện áp và tần số ổn định khi cần thiết, cách ly đảo dự kiến ​​khỏi lưới điện, bảo vệ mạng đảo, quản lý việc nhận tải và phối hợp khôi phục. Nếu những chức năng đó không có hoặc nằm ngoài phạm vi, BESS có thể dừng khi mất điện lưới ngay cả khi vẫn có năng lượng dự trữ.

BESS có thể thay thế UPS cho các tải quan trọng không?

BESS chỉ có thể thay thế một số chức năng của UPS khi kiến trúc và hiệu suất được kiểm tra của nó đáp ứng yêu cầu tải tới hạn. Người mua nên xác minh hành vi phát hiện và chuyển giao, chế độ vận hành biến tần, khả năng tạo lưới hoặc khả năng đảo khác khi cần, chất lượng đầu ra, phản ứng quá tải, trình tự khởi động đen, đường dẫn vòng và khả năng phục hồi sau khi lưới hoạt động trở lại.

Đối với các tải không thể chấp nhận hành vi truyền BESS, thiết kế lai có thể phù hợp hơn. UPS cục bộ có thể bảo vệ các bộ điều khiển và thiết bị điện tử trong quá trình chuyển đổi, trong khi BESS cung cấp năng lượng trong thời gian dài hơn cho bus tải thiết yếu rộng hơn. Hai hệ thống sau đó giải quyết các phần khác nhau của vấn đề liên tục.

Đừng cho rằng xác nhận một phần nghìn giây được lấy từ một thành phần sẽ chứng minh được hiệu năng của hệ thống từ đầu đến cuối. Các thiết bị bảo vệ, công tắc chuyển mạch, logic điều khiển, cấp điện cho máy biến áp và khởi động tải đều ảnh hưởng đến những gì thiết bị thực sự trải qua.

Hệ thống nào hỗ trợ tốt hơn các mục tiêu về chi phí năng lượng?

Một UPS thông thường thường được chứng minh bằng cách tránh thời gian ngừng hoạt động và bảo vệ chất lượng điện. BESS cũng có thể tạo ra giá trị trong quá trình hoạt động bình thường thông qua việc giảm giờ cao điểm, chuyển đổi giá điện, thu quang điện hoặc các dịch vụ lưới điện khác được thị trường và thỏa thuận kết nối cho phép.

So sánh kinh tế nên mô hình hóa nhiệm vụ điều độ chứ không chỉ lắp đặt kWh. Dự trữ được giữ để dự phòng không thể được sử dụng đồng thời cho hoạt động kinh doanh chênh lệch giá. Đạp xe thường xuyên có thể ảnh hưởng đến tình trạng xuống cấp và bảo hành. Tiết kiệm nhu cầu phụ thuộc vào khoảng đo lường của biểu giá và khả năng dự báo hoặc kiểm soát đỉnh điểm của địa điểm.

Bài viết hiện có về tại sao báo giá lưu trữ năng lượng lại khác nhau ở cùng một kWh giải thích tại sao chi phí của các ranh giới PCS, EMS, làm mát, an toàn và vận hành lại thay đổi. Cần đưa ra quyết định BESS so với UPS trước khi so sánh báo giá vì hai phạm vi này có thể giải quyết các vấn đề khác nhau.

Ranh giới an toàn và tuân thủ khác nhau như thế nào?

Các dự án UPS và BESS không tự động tuân theo các tiêu chuẩn lắp đặt và sản phẩm giống nhau. IEC 62040-1 đề cập đến các yêu cầu về an toàn của UPS, trong khi bộ tiêu chuẩn IEC 62933 đề cập đến các hệ thống lưu trữ năng lượng điện tích hợp vào lưới, bao gồm cả những cân nhắc về an toàn ở cấp hệ thống. Các quy tắc quốc gia hiện hành, yêu cầu về hỏa hoạn, quy tắc lưới điện, điều kiện xây dựng và phê duyệt của cơ quan có thẩm quyền tùy thuộc vào địa điểm và quá trình lắp đặt.

Đối với BESS, việc đánh giá an toàn nên xem xét toàn bộ hệ thống và các tương tác của nó: tế bào và mô-đun, quản lý pin, chuyển đổi nguồn, bảo vệ DC, quản lý nhiệt, thông gió khi có liên quan, phát hiện, giảm thiểu hỏa hoạn, ứng phó khẩn cấp, vỏ bọc, khoảng cách tách biệt và khả năng tiếp cận địa điểm. Chứng chỉ thành phần không thể thay thế cho việc đánh giá hệ thống dành riêng cho dự án.

Đối với UPS, hãy xác nhận khả năng bảo vệ đầu vào/đầu ra, bố trí rẽ nhánh, nối đất, thông gió, công nghệ ắc quy, quyền truy cập bảo trì và phối hợp với phân phối tải tới hạn. Yêu cầu nhà cung cấp xác định bằng chứng nào áp dụng cho mẫu và cấu hình chính xác được cung cấp.

Người mua nên so sánh hai lựa chọn như thế nào?

Dữ liệu nào là cần thiết để định cỡ kiến trúc chính xác?

Thu thập dữ liệu tải theo khoảng thời gian, đo phụ tải tới hạn, sơ đồ một đường, lịch sử mất điện, sự kiện điện áp, yêu cầu khởi động động cơ, hệ số công suất, thông tin hài, máy phát điện và dữ liệu quang điện, biểu giá tiện ích, giới hạn kết nối, thời gian dự phòng mong muốn, không gian sẵn có và điều kiện môi trường.

Đối với BESS, hãy xác định công suất cần thiết, năng lượng có thể sử dụng, trạng thái dự trữ, nguồn sạc, hồ sơ chu kỳ và cơ sở hiệu suất khi hết vòng đời. Hướng dẫn để định cỡ lưu trữ năng lượng C&I từ dữ liệu tải theo khoảng thời gian giúp cơ cấu nhu cầu và năng lượng đầu vào. Đối với UPS, hãy lấy cấu hình bước tải được bảo vệ và khả năng chịu gián đoạn ở khoảng thời gian chính xác hơn nếu cần.

Xem lại kích thước và kiến trúc BESS thay thế thay vì chỉ chia tỷ lệ cho một tên sản phẩm. của Dingsheng Tuyến hệ thống BESS-200kWh có thể đóng vai trò là điểm so sánh danh mục đầu tư, nhưng người mua phải xác minh phạm vi giao diện, năng lượng và sức mạnh hoàn chỉnh của hệ thống được cung cấp cho dự án thực tế.

Kịch bản đại diện: Một cơ sở cần hai loại hình liên tục

Kịch bản đại diện — không phải trường hợp khách hàng được xác nhận quyền sở hữu.

Bối cảnh kinh doanh: Một nhà máy chế biến thực phẩm muốn giảm nhu cầu khi đạt đỉnh điểm và duy trì các hoạt động thiết yếu trong thời gian ngừng hoạt động tiện ích.

Vấn đề: RFQ ban đầu yêu cầu một hệ thống pin lớn cung cấp sự hỗ trợ liền mạch cho PLC, thông tin liên lạc, máy nén lạnh và tải sản xuất chung.

Nguyên nhân: Dự án kết hợp các điều khiển nhạy cảm với sự gián đoạn với tải cơ học năng lượng cao nhưng không phân loại khả năng truyền tải hoặc hành vi khởi động của chúng.

Giải pháp: Nhà máy tách bus điều khiển tới hạn khỏi bus năng lượng thiết yếu. UPS bảo vệ các bộ điều khiển và thiết bị mạng khỏi nhiễu loạn, trong khi BESS được thiết kế được đánh giá để quản lý nhu cầu và hỗ trợ lâu dài hơn cho các tải đã chọn, tùy thuộc vào các nghiên cứu về cách ly và khởi động động cơ.

Giá trị quyết định của người mua: Kiến trúc tránh kích thước quá lớn của một thiết bị cho các nhiệm vụ không tương thích và đưa ra cho mỗi thử nghiệm chấp nhận một mục tiêu hiệu suất rõ ràng.

Người mua nên gửi gì trong RFQ BESS-or-UPS?

Gửi sơ đồ một đường, hồ sơ tải theo khoảng thời gian, danh sách tải tới hạn, gián đoạn tối đa được phép, giới hạn điện áp và tần số, tải khởi động, quyền tự chủ cần thiết, bố trí lưới điện và máy phát điện, dữ liệu năng lượng mặt trời, mục tiêu vận hành, cơ cấu giá cước, môi trường lắp đặt, giới hạn không gian, mã áp dụng, yêu cầu an toàn, nhu cầu liên lạc, kỳ vọng FAT/SAT, điểm đến và tiến độ dự án.

Sử dụng Đánh giá ứng dụng hệ thống năng lượng Dingsheng để gửi những đầu vào đó. Sau đó, nhà cung cấp có thể xác định xem yêu cầu có cần UPS, BESS hay kiến ​​trúc phối hợp hay không và làm rõ các thành phần và dịch vụ nào có trong báo giá.

Câu hỏi thường gặp

Hệ thống lưu trữ năng lượng ắc quy có giống như UPS không?

Không. Cả hai đều có thể sử dụng pin, nhưng UPS được thiết kế chủ yếu để cung cấp điện liên tục và chất lượng điện, trong khi BESS thường được thiết kế cho các dịch vụ điều phối năng lượng và tích hợp lưới.

BESS có thể cung cấp nguồn điện dự phòng khi mất điện lưới không?

Có, nếu hệ thống được thiết kế đặc biệt để dự phòng, bao gồm cách ly, chế độ vận hành biến tần, bảo vệ, điều khiển và bus tải thiết yếu được xác định. Năng lượng dự trữ thôi là không đủ.

Tùy chọn nào cho thời gian chạy dài hơn?

Thời gian chạy phụ thuộc vào năng lượng sử dụng được và tải. Các dự án BESS thường nhắm đến các nhiệm vụ năng lượng có thời hạn dài hơn, nhưng cả hai hệ thống đều phải được điều chỉnh theo hồ sơ tải trọng đã được xác minh và chính sách dự trữ.

UPS có thể giảm phí nhu cầu không?

Một số hệ thống UPS hiện đại có thể hỗ trợ các chức năng quản lý năng lượng, nhưng khả năng đó tùy thuộc vào từng kiểu máy và cấu hình. Xác minh quyền kiểm soát, nhiệm vụ pin, bảo hành và giá trị thuế quan.

Tại sao một dự án có thể sử dụng cả UPS và BESS?

UPS có thể bảo vệ các bộ điều khiển dễ bị gián đoạn trong khi BESS hỗ trợ các tải thiết yếu trong thời gian dài hơn và các mục tiêu năng lượng của lưới điện thông thường. Thiết kế phối hợp tách tốc độ phản hồi khỏi thời lượng năng lượng.

Có nên so sánh báo giá BESS và UPS bằng kWh không?

Không. So sánh mục đích, công suất định mức, năng lượng sử dụng được hoặc quyền tự chủ, hành vi chuyển giao, chất lượng đầu ra, phạm vi bỏ qua hoặc đảo, hệ thống an toàn, kiểm soát và trách nhiệm vận hành.

Quyết định đầu tiên trước khi yêu cầu báo giá là gì?

Phân loại tải theo khả năng chịu gián đoạn và hậu quả của tổn thất. Quyết định đó xác định liệu tính liên tục, thời lượng năng lượng hay kiến ​​trúc kết hợp sẽ điều khiển thông số kỹ thuật.