儲能集裝箱的分類、設(shè)計及組成

發(fā)表時間：2023/7/17 14:29:21 文章來源：

集裝箱儲能系統(tǒng)（CESS）是針對移動儲能市場的需求開發(fā)的集成化儲能系統(tǒng)，其內(nèi)部集成電池柜、鋰電池管理系統(tǒng)（BMS）、集裝箱動環(huán)監(jiān)控系統(tǒng)，并可根據(jù)客戶需求集成儲能變流器和能量管理系統(tǒng)。

集裝箱儲能系統(tǒng)具有簡化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)成本、建設(shè)周期短、模塊化程度高、便于運輸和安裝等特點，能夠適用于火力、風(fēng)能、太陽能等電站或海島、小區(qū)、學(xué)校、科研機構(gòu)、工廠、大型負(fù)荷中心等應(yīng)用場合。
集裝箱分類
按使用材料分類
鋁合金集裝箱：優(yōu)點是重量輕，外表美觀，防腐蝕，彈性好，加工方便以及加工費、修理費低，使用年限長；缺點是造價高，焊接性能差；
鋼制集裝箱：優(yōu)點是強度大，結(jié)構(gòu)牢，焊接性高，水密性好，價格低廉；缺點是重量大、防腐性差；
玻璃鋼制集裝箱：優(yōu)點是強度大，剛性好，內(nèi)容積大，隔熱、防腐、耐化學(xué)性好，易清掃，修理簡便；缺點是重量大，易老化，擰螺栓處強度降低。
儲能集裝箱的設(shè)計主要分為兩部分
1、電池倉：電池倉主要包括電池、電池架、BMS控制柜、七氟丙烷滅火柜、散熱空調(diào)、煙感照明、監(jiān)控攝像頭等。電池需要配備相對應(yīng)的BMS管理系統(tǒng)。
電池的類型可以是鐵鋰電池、鋰電池、鉛炭電池及鉛酸電池。散熱空調(diào)根據(jù)倉里的溫度進行實時調(diào)節(jié)。監(jiān)控攝像頭可以遠(yuǎn)端監(jiān)控倉里設(shè)備的運行狀態(tài)。可以組成一個遠(yuǎn)程的客戶端，通過客戶端或者app對倉里設(shè)備的運行狀態(tài)、電池狀態(tài)等進行監(jiān)測和管理。
2、設(shè)備倉：設(shè)備倉主要包括PCS和EMS控制柜。PCS可控制充電和放電過程，進行交直流的變換，在無電網(wǎng)情況下可以直接為交流負(fù)荷供電。
EMS在儲能系統(tǒng)的應(yīng)用里面，功能和作用都比較重要。在配電網(wǎng)方面，EMS主要通過跟智能電表的通訊，采集電網(wǎng)實時功率的狀態(tài)，并實時監(jiān)測負(fù)載功率的變化。控制自動發(fā)電，對電力系統(tǒng)狀態(tài)進行評估。
1MWh的系統(tǒng)里面，PCS和電池的比例可以是1:1或者1:4（儲能PCS250kWh，電池1MWh）。
3、1MW集裝箱式變流器散熱設(shè)計采用前進分后出風(fēng)的設(shè)計，這種設(shè)計適用于將所有PCS全部放置在同一個集裝箱的儲能電站。將集裝箱內(nèi)部配電系統(tǒng)的走線、維護通道及散熱設(shè)計整體一體化優(yōu)化設(shè)計，便于遠(yuǎn)距離運輸，減少事后維護的成本。
集裝箱儲能系統(tǒng)組成
以1MW/1MWh集裝箱儲能系統(tǒng)為例，系統(tǒng)一般由儲能電池系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)、電池管理單元、專用消防系統(tǒng)、專用空調(diào)、儲能變流器及隔離變壓器組成，并最終集成在一個40英尺集裝箱內(nèi)。
電池系統(tǒng):主要由電芯串并聯(lián)構(gòu)成，首先十幾組電芯通過串并聯(lián)組成電池箱，然后電池箱通過串聯(lián)組成電池組串并提升系統(tǒng)電壓，最終將電池組串進行并聯(lián)提升系統(tǒng)容量，并集成安裝在電池柜內(nèi)。
監(jiān)控系統(tǒng):主要實現(xiàn)對外通訊、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集、分析和處理的功能，保證數(shù)據(jù)監(jiān)控準(zhǔn)確、電壓電流采樣精度高、數(shù)據(jù)同步率及遙控命令執(zhí)行速度快，電池管理單元擁有高精度的單體電壓檢測與電流檢測功能，保證電芯模塊的電壓均衡，避免電池模塊間產(chǎn)生環(huán)流，影響系統(tǒng)運行效率。
消防系統(tǒng):為了保證系統(tǒng)的安全，集裝箱內(nèi)配置了專用的消防及空調(diào)系統(tǒng).
通過煙霧傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、應(yīng)急燈等安全設(shè)備感知火警，并自動滅火;專用空調(diào)系統(tǒng)根據(jù)外部環(huán)境溫度，通過熱管理策略控制空調(diào)冷熱系統(tǒng)，保證集裝箱內(nèi)溫度處于合適區(qū)間，延長電池使用壽命。
儲能變流器:是將電池直流電轉(zhuǎn)換為三相交流電的能量轉(zhuǎn)換單元，其可運行于并網(wǎng)及離網(wǎng)模式，并網(wǎng)模式下變流器按照上層調(diào)度下發(fā)的功率指令與電網(wǎng)進行能量交互;
離網(wǎng)模式下儲能變流器可為廠區(qū)負(fù)荷提供電壓頻率支撐，并為部分可再生能源提供黑啟動電源。
儲能變流器出口與隔離變壓器連接，使一次側(cè)與二次側(cè)的電氣完全絕緣，最大程度保證集裝箱系統(tǒng)的安全。
集裝箱式儲能系統(tǒng)的優(yōu)勢
儲能集裝箱具備良好的防腐、防火、防水、防塵（防風(fēng)沙）、防震、防紫外線、防盜等功能，保證25年內(nèi)不會因腐蝕。
2.集裝箱外殼結(jié)構(gòu)、隔熱保溫材料、內(nèi)外部裝飾材料等全部使用阻燃材料。
3.集裝箱的進、出風(fēng)口和設(shè)備的進風(fēng)口加裝可方便更換標(biāo)準(zhǔn)通風(fēng)過濾網(wǎng)，同時，在遭遇大風(fēng)揚沙電氣時可以有效阻止灰塵進入集裝箱內(nèi)部。
4.防震功能須保證運輸和地震條件下集裝箱及其內(nèi)部設(shè)備的機械強度滿足要求，不出現(xiàn)變形、功能異常、震動后不運行等故障。
5.防紫外線功能須保證集裝箱內(nèi)外材料的性質(zhì)不會因為紫外線的照射發(fā)生劣化、不會吸收紫外線的熱量等
6.防盜功能須保證集裝箱在室外露天條件下不會被偷盜者打開，須保證在偷盜者試圖打開集裝箱時產(chǎn)生威脅性報警信號，同時，通過遠(yuǎn)程通信方式向后臺報警，該報警功能可以由用戶屏蔽。
7.集裝箱標(biāo)準(zhǔn)單元擁有自己獨立的供電系統(tǒng)、溫度控制系統(tǒng)、隔熱系統(tǒng)、阻燃系統(tǒng)、火災(zāi)報警系統(tǒng)、機械連鎖系統(tǒng)、逃生系統(tǒng)、應(yīng)急系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等自動控制和保障系統(tǒng)。
鋰電池集裝箱儲能系統(tǒng)
鋰電池儲能系統(tǒng)根據(jù)裝機形式的不同，分為柜式儲能系統(tǒng)和集裝箱儲能系統(tǒng)。
隨著儲能系統(tǒng)轉(zhuǎn)向更長的持續(xù)時間，采購鋰電池儲能系統(tǒng)的客戶將加強對能源和電力的需求。鋰電集裝箱儲能系統(tǒng)基于先進的鋰電池技術(shù)，配置標(biāo)準(zhǔn)化變流設(shè)備和監(jiān)控管理系統(tǒng)，可以更好地滿足不斷增長的儲能需求。