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集中式和組串式儲能技術(shù)路線是什么,有哪些優(yōu)缺點?

光伏產(chǎn)業(yè)網(wǎng)訊 發(fā)布日期:2024-08-29
核心提示: 集中式和組串式儲能技術(shù)路線是什么,有哪些優(yōu)缺點?
儲能技術(shù)是新能源發(fā)展的關(guān)鍵一環(huán),而組串式和集中式儲能作為兩種重要的儲能方式,各自展現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢和適用場景,為實現(xiàn)可再生能源的高效利用和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行發(fā)揮著不可或缺的作用。

一、集中式儲能

集中式儲能通常單臺設備容量大、體積大,采用集裝箱式裝配方式。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為Pack電池串聯(lián)組成電池簇,多個電池簇在直流側(cè)并聯(lián),匯入一個儲能變流器轉(zhuǎn)換成交流電,再經(jīng)由變壓器升壓后接入電網(wǎng)。集中式這種方式在大規(guī)模儲能應用中表現(xiàn)出色,如電網(wǎng)側(cè)儲能和大型可再生能源電站的配套儲能。

集中式儲能能夠?qū)崿F(xiàn)對能源的集中調(diào)配和優(yōu)化,有效平衡電網(wǎng)的供需,提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性和電能質(zhì)量。其大規(guī)模的儲能容量可以在用電低谷時儲存多余的電能,在高峰時段釋放,起到削峰填谷的作用,從而降低電網(wǎng)的運行成本。

同時,集中式儲能在成本控制方面也具有一定的優(yōu)勢。通過大規(guī)模采購和集中管理,可以降低設備成本和運維成本。

二、組串式儲能

組串式儲能系統(tǒng)通常由多個較小容量的儲能單元串聯(lián)而成,每個單元都具備獨立的控制和管理功能。這種分散式的架構(gòu)賦予了組串式儲能高度的靈活性和可擴展性。

在分布式能源系統(tǒng)中,如家庭屋頂光伏和小型儲能電站,組串式儲能能夠根據(jù)不同的能源產(chǎn)生和消耗模式進行精準配置。它可以實現(xiàn)對單個儲能單元的精細化管理,從而提高整個系統(tǒng)的效率和可靠性。

此外,組串式儲能對于復雜的地形和分散的能源布局具有良好的適應性。即使在部分儲能單元出現(xiàn)故障的情況下,其余單元仍能繼續(xù)工作,減少了系統(tǒng)整體的停機風險。

三、集中式儲能優(yōu)缺點

優(yōu)點:1.控制邏輯簡單:集中式儲能系統(tǒng)的電池Pack直接串聯(lián),控制簡單,易于管理。2.系統(tǒng)造價較低:由于結(jié)構(gòu)相對簡單,集中式系統(tǒng)的初始投資和維護成本較低。

缺點:1.木桶效應:電池模塊直接并聯(lián),電壓被強制平衡,系統(tǒng)的整體壽命取決于壽命最短的電池。2.簇間環(huán)流問題:電池簇間因為放電深度不一致,可能導致環(huán)流,影響系統(tǒng)的充放電效率。3.安全性問題:并聯(lián)電池簇間可能形成環(huán)流,導致電芯過充,增加安全風險。4.運維復雜:電流艙現(xiàn)場調(diào)試復雜,調(diào)試周期較長;當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時,一般需要廠家趕到現(xiàn)場維護,系統(tǒng)停機時間長,運維成本較大。

四、組串式儲能優(yōu)缺點

優(yōu)點:1.提升系統(tǒng)效率:組串式架構(gòu)實現(xiàn)一簇一管理,提高了電池包的均衡性和充放電效率。2.高可靠性和維護方便:組串式儲能系統(tǒng)一簇一管理,單簇整體運維。系統(tǒng)故障時可精準定位到單簇,對其他柜體運行無影響。3.安全性更高:每個電池簇單獨控制充放電,避免環(huán)流影響,實現(xiàn)故障隔離。采用一簇一管理的高效熱管理系統(tǒng),均溫性好,電池壽命長,系統(tǒng)運行較為穩(wěn)定。4.靈活性強:單柜體積小,方便運輸、安裝,適用于工商業(yè)用戶側(cè)、共享儲能、新能源配儲等多種應用場景;系統(tǒng)支持新舊電池混用,可以根據(jù)實際需求靈活擴容或者補電,大大提高了系統(tǒng)的靈活性和可維護性。

缺點:1.集成方式相對復雜:相比集中式,組串式系統(tǒng)的集成和調(diào)試可能更為復雜。2.系統(tǒng)成本增加:由于采用了更多的優(yōu)化器和監(jiān)控設備,組串式系統(tǒng)的總體成本可能較高。

五、應用場景

集中式儲能技術(shù)在大規(guī)模應用和成本效益方面表現(xiàn)出色,適用于電網(wǎng)級的大型儲能項目;而組串式儲能技術(shù)則以其靈活性、可擴展性和可靠性見長,更適合分布式能源系統(tǒng)和對靈活性要求較高的應用場景。在實際應用中,應根據(jù)具體的需求和條件,選擇合適的儲能技術(shù)方案,以實現(xiàn)最佳的能源存儲和利用效果。
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