Основна функција складиштења енергије у раду виртуелних електрана

Привремено одвајање: Усклађивање тренутне генерације са динамичким потражњама

Виртуелне електране или ВПП у великој мери зависе од решења за складиштење енергије како би се решио проблем доступности обновљиве енергије у тренуцима када је заправо не тражимо. Сунце светли најјаче кад нико није код куће, а ветар дува најјаче дуго након што људи искључе светлост, чиме се стварају све врсте проблема за одржавање стабилности електричне мреже. Ту наступају решења за складиштење. Током дана, кад соларни панели производе електричну енергију коју у том тренутку нико не жели, батерије упијају ту вишак енергије. Затим, касније увече, кад се сви врате са посла и поново почну користити уређаје, те исте батерије испуштају сачувану енергију управо у тренутку када се цене драматично повећају, понекад утроштрујући се у односу на дневне цене. Цео овај процес претвара непредвидљиве временске прилике у нешто из чега предузећа могу заправо да зарађују новац, уместо да губе потенцијалан приход. Модерни системи ВПП сада укључују паметне контролере који користе вештачку интелигенцију и стално подешавају количину енергије која се испоручује, у зависности од тренутних услова на тржишту и од тога шта мрежа може да поднесе у било ком тренутку. Да није овог бафера који обезбеђује технологија складиштења, виртуелне електране једноставно не би могле конзистентно да достављају чисту електричну енергију тачно када је потрошачима највише потребна током дана.

Омогућене услуге мреже: регулација учестаности, смањење вршног оптерећења и подршка за поновно покретање

Молњевито брзи одговори система за складиштење енергије омогућавају виртуелним електранама (VPP) способности које иду далеко изван само нудења електричне енергије. Када је у питању одржавање стабилности мреже, ови системи за складиштење могу убацивати додатну снагу у систем или апсорбовати вишак у року од око једне десетине секунде како би рад на стандардних 60 Hz фреквенцији остао сталан. Ово је знатно боље у односу на традиционалне генераторе, са отприлике двадесет пута бољим перформансама у тим кључним тренуцима. Током врућих летњих дана, када сви подижу хлађење, мреже дистрибуираних батерија делују заједно како би смањиле вршне скокове потражње. Ово не само да смањује оптерећење старе инфраструктуре, већ и штеди новац који би се потрошио на скупоцено замењивање трансформатора, чија цена може достићи стотине хиљада долара по колу. А шта се дешава током прекида напајања? Виртуелне електране опремљене системима за складиштење могу заправо поново покренути целе делове мреже у року од неколико минута, пажљивим активирањем различитих ресурса у одређеном низу. Финансијска слика такође изгледа impresивно. Мрежа за складиштење од 80 мегавата годишње је профитирала око 740.000 долара кроз разне услуге подршке, према истраживању Понемон института из прошле године. Ови подаци показују како технологија складиштења претвара оно што је некада било само пасивна производња електричне енергије у нешто много вредније за модерне операције мреже.

Системи за складиштење енергије у батеријама као скалабилна основа архитектуре виртуелних електрана

Доминација литијум-јонских батерија: перформансе, трендови цена и стандардизована оркестрација виртуелних електрана

Системи за складиштење енергије у литијум-јонским батеријама постали су прво изборно решење за већину погонских система виртуелних електрана данас, јер чувају велику количину енергије у малим просторима, а њихове цене стално брзо опадају. Подаци BloombergNEF-а показују да су се цене смањиле око 89 процената од 2010. до 2023. године, што их чини веома привлачним за разне примене. Ове батерије делују посебно ефикасно када су повезане са модуларним електричним конверторима. Поуздано обављају задатке попут регулације фреквенције и подршке напона. Занимљиво је и то колико су веома вишестранне. Неки стамбени модели полазе од око 500 kWh, док већи модели могу достићи чак 20 MWh за велике комуналне пројекте. Ова разноврсност им омогућава да се лако интегришу у различите системе управљања без већих потешкоћа.

Ултра брз одговор: Како испорука BESS-а испод 100ms омогућава контролу виртуелне електране у реалном времену

Могућност испоруке испод 100 милисекунди даје системима за складиштење енергије помоћу батерија (BESS) стварну предност када је у питању управљање виртуелним електранама у реалном времену. Термоелектране потребно је неколико минута само да покрену рад, док литијум-јонске батерије могу тренутно да реагују на промене у фреквенцији мреже — понекад чак и у оквиру једног AC циклуса. Таква брзина реаговања има велики значај при раду са непредвидивом производњом соларне енергије или непредвиђеним скоковима потражње. Брзи временски одговори спречавају опасне ланчане реакције које доводе до масовних прекида напајања. Поред тога, оператери могу зарађивати додатна средства кроз ове брзе секундарне услуге. Недавно извештај Министарства енергетике САД показује да виртуелне електране које користе ову врло брзу BESS технологију заправо остварују отприлике 25 до 40 процената више прихода од ових услуга подршке у односу на спорије системе.

Distribuirano skladištenje energije: Integracija baterija za kućanstva i električnih vozila u ekosistem virtuelne elektrane

Agregacija u velikim razmerama: Od 50.000+ baterija za domaćinstva do ujedinjene snage virtuelne elektrane

Виртуелне електране (VPP) мењају начин на који размишљамо о батеријама за домаћинства, претварајући оно што је некада било само расута опрема по насељима у нешто много веће за електричну мрежу. Када ови системи сарађују са десетинама хиљада кућних батерија, заправо комбинују стотине мегават-сати капацитета складиштења којим корисници могу управљати по потреби. Ова агрегирана енергија користи се на неколико начина, укључујући смањење скупих периода максималног оптерећења, помоћ у стабилизацији фреквенције мреже и обезбеђење резервне енергије тамо где је локално највише потребна. Оно што овом приступу даје посебност је то како одржава све стабилно на нивоу насеља, одржавајући стабилан ток струје у веома уским параметрима. Постоји и још једна предност: у поређењу са традиционалним електранама, ова декентрална метода смањује губитак енергије приликом транспорта између 7% и 12%. Поред тога, заједнице се чешће брже опорављају од прекида напајања током олуја или других екстремних временских прилика, јер резервна енергија долази са суседа, а не из далека.

Bidirekciona integracija električnih vozila: Pretvaranje električnih automobila u pokretne resurse virtuelne elektrane

Električna vozila opremljena tehnologijom vozilo-u-mrežu (V2G) postaju vredni pokretni resursi za virtuelne elektrane. Svako vozilo obično nudi od 40 do 100 kWh kapaciteta skladištenja koji može raditi u oba smera. Zamislite šta se dešava kada povežemo oko 10.000 ovih V2G omogućenih automobila. Oni bi mogli obezbediti oko 400 MWh trenutne podrške mreži, što je slično onome što bi pružila srednje velika vršna elektrana. Pametni sistemi punjenja održavaju zdravlje baterija dok im omogućavaju brzu reakciju na potrebe mreže. Tokom dana apsorbuju višak solarne energije, a zatim je vraćaju u sistem kada se potrošnja poveća uveče. Ono što ovo čini zanimljivim je to što se svakodnevno prevozno sredstvo pretvara u nešto što pomaže u stabilizaciji elektrodistributivne mreže. Mnogi operateri VEP-ova zapravo plaćaju vlasnike EV-a za učešće njihovih automobila u stvarima poput regulacije frekvencije i tržišta kapaciteta.

Балансирање синергије и ризика: спаривање ФВ-БЕСС у дизајнирању виртуелне електране

Оптимално спаривање: Зашто соларна енергија + складиштење максимизира приходне струјеве ВЕП-а и вредност за мрежу

Када се фотовалтаички системи комбинују са батеријским складиштењем, ствара се нешто посебно што значајно побољшава перформансе виртуелних електрана. Већина соларних панела производи максималну количину електричне енергије око поднева, али људи највише користе енергију и плаћају више у касним после подне. Батеријски системи попуњавају временску разлику између тренутка када је соларна енергија изобилна и када је највреднија. Они чувају вишак сунчеве светлости током дана и испоручују је касније, када цени порасту, такође зарађујући новац на основу тих разлика у ценама. Ове батерије могу додатно зарађивати и кроз услуге као што су помоћ у стабилизацији учестаности мреже или готовност да буду резервни извори напајања. Према недавној студији тржишта из прошле године, комбиновање соларне енергије са батеријским складиштењем је довело до тога да виртуелне електране остваре око 40 одсто више прихода у односу на само соларне системе. То се дешава зато што оператори могу боље планирати када ће достављати енергију у мрежу и задовољавају услове за већи број врста надокнада од стране друштава за електричну енергију.

Смањивање сезонских разлика: хибридне стратегије складиштења за смањење осетљивости ФЕП-ова зависних од ФЕ

Сезонска варијабилност сунчеве енергије представља ризик по поузданост ФЕП-ова заснованих на ФЕ, нарочито у умереним подручјима где производња енергије зимом може опасти до 60%. Хибридне архитектуре складиштења смањују ову осетљивост кроз диверзификацију технологија:

• Литијум-јонске батерије обрада дневног циклуса и услуга за краткотрајно балансирање мреже
• Батерије за проток обезбеђује продужену резервну подршку током вишедневних периода ниске производње
• Термо складиштење претвара вишкове летње соларне енергије у управљиву топлоту за зимски период

Ова слојевита метода смањује зависност од било којег појединачног извора, истовремено одржавајући сталну доступност ФЕП-а. На пример, комбиновање литијум-јонских система од 4 часа са ванадијум-фло батеријама од 12 часова смањује ризик од сезонских прекида за 78% (PJM Interconnection, 2023). Географска расподела имовине даље штити производњу ФЕП-а од регионалних временских немира — обезбеђујући отпорну, годишњу подршку мрежи.

Често постављене питања

Što je virtualna elektrostanica (VPP)?

Виртуелна електрана (VPP) је мрежа која интегрише разне дистрибуиране изворе енергије, укључујући соларне панеле, ветрогенераторе и системе за складиштење батерија, како би функционисали заједно као један флексибилан извор струје.

Зашто је складиштење енергије важно у VPP-мрежама?

Складиштење енергије је од кључног значаја за VPP мреже јер омогућава чување вишака енергије која је произведена из обновљивих извора попут сунца и ветра, ради употребе у периодима веће потражње, чиме се стабилизује мрежа и максимизира приход.

Како домаће батерије доприносе VPP мрежама?

Домаће батерије, агрегиране у VPP мрежама, обезбеђују значајну капацитет складиштења који може смањити периоде вршне потрошње, стабилизовати учестаност мреже и пружити локалну резервну енергију током прекида напајања.

Коју улогу имају електромобили (EV) у екосистемима VPP мрежа?

Електромобили (EV) са могућностима преноса енергије са возила на мрежу (V2G) делују као мобилни складишни системи, пружајући додатно складиштење енергије и подршку мрежи, чиме повећавају флексибилност и поузданост VPP мрежа.

Која је предност комбиновања соларних панела са системом за складиштење батерија?

Комбиновање соларних панела са системом за складиштење енергије помаже у чувању вишкова соларне енергије током дана и њеном ослобађању када дође до повећане потражње поподне и увече, чиме се оптимизују финансијски добици и подршка мрежи.