Основната функция на съхранението на енергия при операциите на виртуална централа

Времево разделяне: Съгласуване на променливата генерация с динамичното търсене

Виртуалните електроцентрали или ВЕЦ в голяма степен зависят от решения за съхранение на енергия, за да решат проблема с наличността на възобновяема енергия в моменти, когато всъщност не я нуждаем. Слънцето грее най-силно, когато никой не е у дома, а вятърът духа най-силно дълго след като хората са угасили светлините, което създава различни проблеми за стабилността на електрическата мрежа. Точно тук идва на помощ съхранението. През деня, когато слънчевите панели произвеждат електричество, което в момента никой не иска, батериите абсорбират тази излишна енергия. След това вечерта, когато всички се прибират от работа и отново започват да използват уреди, същите тези батерии освобождават натрупаната енергия точно когато цените рязко нараснат, понякога до три пъти спрямо дневните цени. Целият този процес превръща непредсказуемите климатични условия в нещо, от което бизнесите могат действително да печелят, вместо да губят потенциални приходи. Съвременните системи за ВЕЦ вече включват интелигентни регулатори, задвижвани от изкуствен интелект, които постоянно коригират количеството енергия, подавана към мрежата, въз основа на текущите пазарни условия и възможностите на мрежата във всеки един момент. Ако не беше този буфер, осигурен от технологиите за съхранение, виртуалните електроцентрали просто нямаше да могат последователно да доставят чиста електроенергия точно когато клиентите най-много се нуждаят от нея през деня.

Активирани мрежови услуги: регулиране на честотата, намаляване на пиковете и поддръжка при стартиране след аварийно спиране

Изключително бързите времена за отговор на системите за съхранение на енергия предоставят възможности на виртуалните централи (VPP), които надхвърлят само доставката на електроенергия. Когато става въпрос за поддържане на стабилността на мрежата, тези устройства за съхранение могат да вкарат допълнителна мощност в системата или да погълнат излишъка за около една десета секунда, за да се осигури стандартната честота от 60 Hz. Това е значително по-добре в сравнение с традиционните генератори, като техният отговор е приблизително двадесет пъти по-бърз в тези решаващи моменти. През горещите летни дни, когато всеки увеличи климатиците си, мрежи от разпределени батерии работят заедно, за да намалят върховите вълни на търсене. Това не само намалява натиска върху остарялата инфраструктура, но и спестява средства, които иначе биха били похарчени за скъпоструващи замени на трансформатори — по стотици хиляди долари на верига. А какво се случва при прекъсвания на захранването? VPP системите, оборудвани със съоръжения за съхранение, могат действително да рестартират цели участъци от мрежата от нулата за минути, като последователно активират различни ресурси. Финансовата картина също изглежда впечатляваща. Според проучване на Института Понеман миналата година, единствена мрежа за съхранение от 80 мегавата е генерирала около 740 000 долара годишно чрез различни поддържащи услуги. Тези данни показват как технологиите за съхранение превръщат това, което някога беше просто пасивно производство на електроенергия, в нещо много по-ценно за съвременните операции на мрежата.

Системи за съхранение на енергия в батерии като мащабируема основа на архитектурата на виртуалната централа

Доминиране на литиево-йонните батерии: производителност, тенденции на цените и стандартизирана координация във виртуални централи

Системите за съхранение на енергия с литиево-йонни батерии са станали предпочтително решение за повечето виртуални централи днес, тъй като съхраняват голямо количество енергия в малки обеми, а цените им бързо намаляват. Данните на BloombergNEF показват, че разходите са намалели с около 89 процента от 2010 до 2023 година, което ги прави изключително привлекателни за различни приложения. Тези батерии работят особено добре, когато са свързани с модулни преобразуватели на мощност. Те доста надеждно осигуряват регулиране на честотата и поддръжка на напрежението. Интересното е и тяхната голяма универсалност. Някои домакински модели започват от около 500 kWh, докато по-големите версии могат да достигнат до 20 MWh за големи проектите на електроцентрали. Този диапазон им позволява лесно да се вписват в различни системи за управление без особени затруднения.

Свръхбърз отговор: Как подаването на BESS под 100 мс осигурява реално време за виртуален контрол на централата

Възможността за изпращане под 100 милисекунди дава на системите за съхранение на енергия чрез батерии (BESS) истинско предимство при управлението на виртуални централите в реално време. Топлоелектрическите централи се нуждаят от няколко минути само за стартиране, докато литиево-йонните батерии могат да реагират почти веднага на промени в честотата на мрежата – понякога дори в рамките на един АС цикъл. Такъв отговор е от голямо значение при непредвидима производителност на слънчевата енергия или неочаквани скокове в търсенето. Бързите времена за реакция помагат да се избегнат опасни верижни реакции, които водят до масови прекъсвания. Освен това операторите могат да печелят допълнителни пари чрез тези бързо действащи спомагателни услуги. Според последен доклад на Министерството на енергетиката на САЩ виртуалните централни, използващи тази свръхбърза BESS технология, генерират около 25 до 40 процента повече приходи от тези спомагателни услуги в сравнение с по-бавните си колеги.

Разпределена система за съхранение на енергия: Интегриране на домашни батерии и ЕП в екосистемата на виртуалната централа

Агрегиране в голям мащаб: От 50 000+ битови батерии към обединена мощност на ВЦ

Виртуалните централни електроцентрали (VPP) променят начина, по който разглеждаме домашните батерии, превръщайки това, което някога беше просто разпилени уреди в съседства, в нещо много по-голямо за електрическата мрежа. Когато тези системи се координират с десетки хиляди домакински батерии, те всъщност обединяват стотици мегаватчаса със запасена мощност, до която енергийните компании могат да се допуснат при нужда. Тази агрегирана енергия се използва по няколко начина, включително намаляване на скъпите периоди на висока търсене, подпомагане на стабилизирането на честотата на мрежата и осигуряване на резервно захранване там, където е най-необходимо локално. Това, което прави този подход специален, е начинът, по който се осигурява плавна работа на ниво съседство, като се поддържа стабилен поток на електроенергия в много тесни параметри. Има и още едно предимство: в сравнение с традиционните електроцентрали, този декентрализиран подход намалява загубите на енергия по време на пренос с между 7% и 12%. Освен това общностите обикновено се възстановяват по-бързо след прекъсвания на тока по време на бури или други сурови метеорологични условия, тъй като резервното захранване идва от съседа, а не от далеч.

Двупосочна интеграция на ЕП: Превръщане на електрическите превозни средства в мобилни активи за виртуални централни

ЕП, оборудвани с технология за свързване с мрежата (V2G), стават ценни мобилни активи за виртуални централни. Всяка кола обикновено осигурява между 40 и 100 kWh съхранение, което работи в двете посоки. Представете си какво се случва, когато съберем около 10 000 такива коли с V2G функционалност. Те биха могли да осигурят около 400 MWh незабавна подкрепа за мрежата, подобно на това, което би предложила средна пиков централа. Интелигентните системи за зареждане поддържат здравето на батериите, като им позволяват бързо да реагират на нуждите на мрежата. През деня те абсорбират излишната слънчева енергия и след това я връщат обратно в системата, когато търсенето достигне върха си вечерта. Това, което прави този подход интересен, е начинът, по който се превръща обикновеният транспорт в нещо, което помага за стабилизиране на електрическата мрежа. Много оператори на виртуални централни всъщност плащат на собствениците на ЕП, за да позволят на колите им да участват в неща като регулиране на честотата и пазарите на капацитет.

Балансиране на синергията и риска: Свързване на ФЕ-БАС в дизайна на виртуални централни

Оптимално комбиниране: Защо слънчева енергия + съхранение максимизира приходите от ВЦЦ и стойността за мрежата

Когато фотоволтаичните системи се комбинират с батерийни системи за съхранение, те създават нещо специално, което значително подобрява производителността на виртуалните електроцентрали. Повечето слънчеви панели произвеждат максимален ток около обяд, но хората обикновено имат нужда от енергия и плащат по-високи цени през късния следобед. Батериите запълват тази временна пропаст между моментите на изобилие от слънчева енергия и тези, когато тя е най-ценна. Те съхраняват излишната слънчева светлина през деня и я освобождават по-късно, когато цените рязко нараснат, като по този начин печелят пари чрез тези разлики в цените. Тези батерии могат също да генерират допълнителен доход от услуги като подпомагане на стабилността на честотата в мрежата или като стои готова резервна мощност. Според последно проучване на пазара от миналата година, комбинирането на слънчева енергия с батерийно съхранение е довело до около 40 процента по-високи приходи за виртуалните електроцентрали в сравнение само със слънчева енергия. Това се случва, защото операторите могат по-добре да планират кога да доставят енергия към мрежата и да отговарят на изискванията за повече видове плащания от страна на енергийните компании.

Намаляване на сезонните прекъсвания: Хибридни стратегии за съхранение, които намаляват уязвимостта на VPP, зависими от слънчева енергия

Сезонната променливост на слънчевата енергия представлява риск за надеждността на ВЕЦ, базирани основно на фотоволтаици — особено в умерените зони, където производството през зимата може да намалее до 60%. Хибридните архитектури за съхранение намаляват тази уязвимост чрез диверсификация на технологиите:

• Литиево-йонни батерии управление на ежедневни цикли и краткосрочни услуги към мрежата
• Проточни батерии осигуряване на продължително резервно захранване по време на продължителни периоди с ниско производство
• Термохранилище преобразува излишната лятна слънчева енергия в разполагаема топлина през зимата

Този многослойен подход намалява зависимостта от единичен ресурс, като поддържа постоянна работоспособност на ВЕЦ. Например, комбинирането на 4-часови системи с литиево-йонни батерии с 12-часови ванадиеви поточни батерии намалява риска от сезонни прекъсвания с 78% (PJM Interconnection, 2023). Географското разпределение на активите допълнително предпазва производството на ВЕЦ от регионални временни нарушения — осигурявайки устойчива подкрепа за мрежата през цялата година.

ЧЗВ

Какво е виртуална електроцентрала (VPP)?

Виртуалната централа (VPP) е мрежа, която интегрира различни разпределени източници на енергия, включително слънчеви панели, вятърни турбини и системи за съхранение на енергия в батерии, за да функционират заедно като единна, гъвкава енергийна система.

Защо съхранението на енергия е важно за VPP?

Съхранението на енергия е от решаващо значение за VPP, защото позволява запазването на излишната енергия, произведена от възобновяеми източници като слънце и вятър, за употреба по време на по-висок търсене, което стабилизира мрежата и максимизира приходите.

Как домашните батерии допринасят за VPP?

Домашните батерии, обединени в VPP, осигуряват значителен капацитет за съхранение, който може да намали периодите на високо търсене, да стабилизира честотата на мрежата и да осигури локално резервно захранване по време на прекъсвания.

Каква роля играят електромобилите в екосистемите на VPP?

Електрическите превозни средства (EV) с възможност за връзка между превозното средство и мрежата (V2G) действат като мобилни единици за съхранение, предлагайки допълнително съхранение на енергия и подкрепа за мрежата, като по този начин повишават гъвкавостта и надеждността на VPP.

Каква е ползата от комбинирането на слънчеви панели със системи за съхранение на енергия в батерии?

Комбинирането на слънчеви панели с батерийно съхранение помага за съхраняване на излишната слънчева енергия през деня и нейното освобождаване при върхови търсения следобед и вечер, като по този начин се оптимизират финансовите ползи и подпомагането на мрежата.