Dette projekt blev implementeret i Sydafrika for at opfylde kravene til backup-strøm, belastningsstyring og energioptimering hos en lokal kommerciel og industriel kunde. Systemet består af to luftkølede energilagringsskabe på 125 kW/241 kWh, der giver en samlet nominel effekt på 250 kW og en samlet energilagringskapacitet på 482 kWh.

Systemet understøtter parallel drift af flere enheder, hvilket giver mulighed for at tilføje yderligere energilagringsskabe i henhold til fremtidig belastningsvækst og ændrede elbehov.

I nogle regioner i Sydafrika kan begrænset netkapacitet, strømafbrydelser og spændingsudsving forstyrre produktion, udstyrsdrift og normale forretningsaktiviteter. Traditionelle dieselgeneratorløsninger involverer høje brændstof- og vedligeholdelsesomkostninger samt støj, emissioner og kompleks daglig styring.

For at imødekomme kundens krav til strømforsyningspålidelighed, omkostningskontrol og nem vedligeholdelse, anvender dette projekt en integreret luftkølet batterilagringsløsning. Systemet forbedrer backup-strømkapaciteten, optimerer elforbruget og reducerer presset på nettet i perioder med spidsbelastning, hvilket giver kunden en mere stabil, fleksibel og omkostningseffektiv energiforsyning.

2. System konfiguration

Projektet omfatter to udendørs luftkølede energilagringsskabe, hver med en nominel effekt på 125 kW og en energilagringskapacitet på 241 kWh.

Når de to enheder arbejder parallelt, giver de:

• Samlet nominel effekt: 250 kW
• Samlet energilagringskapacitet: 482 kWh
• Nominel effekt for enkelt enhed: 125 kW
• Lagerkapacitet for enkelt enheder: 241 kWh

Hvert skab integrerer batterisystemet, strømkonverteringssystemet (PCS), batteristyringssystemet (BMS), energistyringssystemet (EMS), temperaturstyringssystemet, brandbeskyttelsessystemet og de elektriske beskyttelseskomponenter.

Dette stærkt integrerede design reducerer installationsarbejdet på stedet og idriftsættelsen af ​​systemet. Det forkorter også projektets implementeringsperiode og minimerer kompatibilitetsrisici mellem forskellige systemkomponenter.

3. Systemdriftsstrategi

Under normale netforhold kan systemet oplade i perioder med lav efterspørgsel eller lavere tariffer baseret på kundens driftsstrategi. Den lagrede energi kan derefter aflades i perioder med spidsbelastning for at reducere spidsbelastningen i nettet og optimere kundens elforbrugsprofil.

Når nettet oplever et strømafbrydelse, spændingsudsving eller utilstrækkelig strømforsyning, kan energilagringssystemet understøtte kritiske belastninger i henhold til den konfigurerede kontrolstrategi. Dette hjælper med at reducere produktionsnedetid, driftsafbrydelser og tab forårsaget af uventede strømafbrydelser.

EMS-systemet overvåger og koordinerer løbende nettet, energilagringsudstyret og belastningerne på stedet. Det justerer automatisk opladnings- og afladningsstrategier i henhold til belastningsbehovet, batteriets ladetilstand og systemets driftsforhold, hvilket forbedrer den samlede energiudnyttelseseffektivitet.

4. Design af luftkølesystem

Projektet anvender en moden luftkølearkitektur. Optimerede interne luftstrømskanaler og temperaturovervågningssystemer sikrer kontinuerlig varmeafledning til batterimodulerne og strømkonverteringsudstyret.

Sammenlignet med mere komplekse væskekølesystemer eliminerer den luftkølede løsning kølerørledninger, kølevæske, pumper og andre væskecirkulationskomponenter. Dette resulterer i en enklere systemstruktur, nemmere rutinemæssig inspektion og mere bekvem langsigtet vedligeholdelse.

Det luftkølede design hjælper også med at reducere den indledende investering i udstyr og de langsigtede drifts- og vedligeholdelsesomkostninger.

For at imødekomme de høje temperaturer og støvede udendørsforhold, der findes i dele af Sydafrika, bruger udstyret et vejrbestandigt udendørs kabinetdesign kombineret med intelligent ventilation, temperaturstyring og systembeskyttelsesmekanismer. Disse funktioner forbedrer driftsstabiliteten under udfordrende miljøforhold.

5. Intelligent styring og sikkerhedsstyring

Systemet integrerer tre centrale kontrolplatforme: PCS, BMS og EMS. Sammen koordinerer de batteristyring, strømkonvertering, systemovervågning og energifordeling.

BMS'en overvåger løbende battericellespænding, temperatur, strøm, ladetilstand og driftsstatus. Når der registreres en unormal tilstand, kan systemet udstede en alarm og aktivere de tilsvarende beskyttelsesforanstaltninger.

PCS'en styrer tovejs energikonvertering mellem batterisystemet og vekselstrømssystemet, mens EMS'en udvikler og udfører opladnings- og afladningsstrategier i henhold til kundens elbehov.

Gennem overvågnings-, advarsels- og beskyttelsesmekanismer på flere niveauer kan systemet identificere og reagere på driftsrisici såsom overspænding, underspænding, overstrøm, overophedning, kortslutninger og kommunikationsfejl. Dette forbedrer energilagringssystemets samlede sikkerhed og pålidelighed.

6. Projektansøgningens værdi

Systemet yder energistøtte til kritiske belastninger, når netforsyningen er utilstrækkelig eller afbrudt, hvilket reducerer produktions- og driftstab forårsaget af strømafbrydelser.

Under normal drift kan energilagringssystemet også udføre peak shaving, load shifting og optimering af elforbruget. Dette reducerer spidsbelastningen og forbedrer kapaciteten i kundens eksisterende strømdistributionssystem.

Ved at bruge batterilagring kan kunden undgå eller forsinke dyre opgraderinger af transformere og anden elektrisk infrastruktur, samtidig med at de får mere fleksibel adgang til strøm.

Modulsystemet understøtter parallel udvidelse. Yderligere energilagringsskabe kan installeres, efterhånden som produktionskapaciteten, udstyrsmængden eller elbehovet stiger. Dette hjælper med at undgå overdrevne investeringer på forhånd og forbedrer projektets langsigtede skalerbarhed.

Med sit integrerede design, intelligente energistyring, lavere samlede investeringsomkostninger og bekvemme langsigtede vedligeholdelse giver dette projekt en praktisk reference til kommercielle og industrielle energilagringsapplikationer i Sydafrika og andre markeder med høje temperaturer eller svage elnet.