Classe di Conoscenze sull'accumulo di energia | Analisi dell'efficienza dei sistemi di accumulo di energia per C&I

2025-01-03

Nei settori industriale e commerciale, i sistemi di accumulo energetico stanno assumendo un ruolo sempre più cruciale, e l'efficienza del sistema è uno degli indicatori centrali utilizzati per misurarne le prestazioni. Per le aziende che traggono profitto arbitraggiando sulle differenze di prezzo tra picco e valle, l'efficienza del sistema di accumulo energetico incide direttamente sui loro benefici economici e sul ritorno sull'investimento (ROI).

Formula per il calcolo dell'efficienza di conversione del sistema di accumulo energetico

Secondo la norma cinese GB/T 51437-2021 «Standard di progettazione per centrali elettriche ibride eolico-solare-accumulo», l'efficienza dei dispositivi di accumulo energetico dovrebbe essere calcolata sulla base di fattori quali l'efficienza delle batterie, l'efficienza del sistema di conversione di potenza, l'efficienza delle linee elettriche e l'efficienza dei trasformatori, utilizzando la formula seguente:

Φ=Φ1×Φ2×Φ3×Φ4

Φ1 Efficienza della batteria — l'efficienza della batteria di accumulo energetico nel completare i cicli di carica e scarica, che è il rapporto tra l'energia scaricata dalla batteria e l'energia caricata in essa. L'efficienza della batteria è strettamente correlata a fattori quali la profondità di scarica (DOD) della batteria, la velocità di carica-scarica e la temperatura, oltre alle caratteristiche intrinseche della batteria.
Φ2 Efficienza del sistema di conversione di potenza (PCS) — inclusa l'efficienza del raddrizzatore e l'efficienza dell'invertitore.
Φ3 Efficienza della linea elettrica — considerando l'efficienza dopo le perdite dovute alla trasmissione bidirezionale di energia in cavi AC/DC.
Φ4 Efficienza dei trasformatori — considerando le perdite di efficienza dovute alla trasformazione bidirezionale della tensione nei trasformatori.

Come valutare l'efficienza di un sistema di accumulo energetico?

Il metodo più semplice consiste nel verificare i dati di carica e scarica derivanti dal funzionamento del sistema. Tuttavia, come possiamo valutarli prima di selezionare il sistema? Analizziamo principalmente i seguenti aspetti:

Selezione del dispositivo
Progettazione di integrazione di sistema
Strategia EMS (Sistema di Gestione dell'energia) La strategia di gestione del sistema di accumulo energetico da parte dell'EMS influisce anche sull'efficienza complessiva del sistema. Un EMS intelligente può ottimizzare le strategie di carica e scarica del sistema di accumulo energetico in base alle condizioni meteorologiche, ai periodi di tariffe elettriche a picco e a valle, allo stato di carica (SOC) della batteria e al carico elettrico dell'utente. Ciò garantisce un'ottimizzazione coordinata tra il sistema di accumulo energetico e il carico, migliorando l'efficienza energetica complessiva.
Gestione dell'esercizio e della manutenzione È fondamentale istituire una piattaforma di monitoraggio dei dati per il sistema di accumulo energetico al fine di raccogliere dati operativi in tempo reale. Un'analisi approfondita dei dati consente di identificare i fattori chiave che influiscono sull'efficienza del sistema e di attuare misure di ottimizzazione appropriate. Una manutenzione regolare e la sostituzione tempestiva dei componenti obsoleti o danneggiati garantiscono che il sistema mantenga uno stato operativo ottimale.

Oltre all'efficienza di conversione del sistema di accumulo energetico, esiste anche il concetto di efficienza complessiva della centrale elettrica. Secondo la norma GB/T 36549-2018 «Indicatori operativi e valutazione delle centrali elettriche a accumulo energetico elettrochimico», l'efficienza complessiva di una centrale elettrica a accumulo energetico si riferisce al rapporto tra la quantità totale di energia elettrica fornita alla rete e la quantità totale di energia elettrica ricevuta dalla rete durante il periodo di valutazione:

Efficienza globale = Energia totale fornita alla rete dalla centrale di accumulo energetico / Energia totale ricevuta dalla rete dalla centrale di accumulo energetico.

Pertanto, la formula di efficienza complessiva richiede non solo il calcolo dell'efficienza di conversione CA/CC del sistema di accumulo energetico, ma anche la perdita di potenza derivante da dispositivi ausiliari quali condizionatori d'aria, sistemi di protezione antincendio, illuminazione, monitoraggio e allarmi. Questi sistemi ausiliari consumano energia elettrica durante il funzionamento e influiscono sull'efficienza complessiva della centrale di accumulo energetico.

Auto-sviluppato da Vilion Tecnologia di equalizzazione a livello di cluster AiP (Attiva in Parallelo) costruisce efficacemente scenari paralleli multi-cluster, garantendo che batterie nuove e vecchie possano essere facilmente mescolate e utilizzate insieme, riducendo a zero le perdite di energia e aumentando l'efficienza del sistema di accumulo energetico del 2%.

In conclusione, l'efficienza dei sistemi di accumulo energetico industriali e commerciali è una metrica prestazionale complessa che coinvolge vari fattori. Comprendere i principi operativi, i fattori che la influenzano e i metodi per migliorarla è fondamentale affinché i clienti possano effettuare scelte informate nella selezione e nell'applicazione dei sistemi di accumulo energetico. Grazie ai continui progressi tecnologici e alle innovazioni, ci si aspetta che l'efficienza dei sistemi di accumulo energetico migliori ulteriormente, fornendo un impulso ancora più forte allo sviluppo energetico sostenibile dei settori industriali e commerciali.

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