Η συνεργασία μεταξύ των ηλεκτρογεννητριών ντίζελ και των συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας αποτελεί σημαντική λύση για τη βελτίωση της αξιοπιστίας, της οικονομίας και της προστασίας του περιβάλλοντος στα σύγχρονα συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας, ειδικά σε σενάρια όπως τα μικροδίκτυα, οι εφεδρικές πηγές ενέργειας και η ενσωμάτωση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Τα ακόλουθα είναι οι αρχές συνεργασίας, τα πλεονεκτήματα και τα τυπικά σενάρια εφαρμογής των δύο:
1, Βασική μέθοδος συνεργασίας
Ξύρισμα αιχμής
Αρχή: Το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας φορτίζει σε περιόδους χαμηλής κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας (χρησιμοποιώντας ηλεκτρική ενέργεια χαμηλού κόστους ή πλεονάζουσα ισχύ από κινητήρες ντίζελ) και εκφορτίζει σε περιόδους υψηλής κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας, μειώνοντας τον χρόνο λειτουργίας υψηλού φορτίου των γεννητριών ντίζελ.
Πλεονεκτήματα: Μείωση της κατανάλωσης καυσίμου (περίπου 20-30%), ελαχιστοποίηση της φθοράς της μονάδας και παράταση των κύκλων συντήρησης.
Ομαλή έξοδος (Έλεγχος ρυθμού ανόδου)
Αρχή: Το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας ανταποκρίνεται γρήγορα στις διακυμάνσεις του φορτίου, αντισταθμίζοντας τις ελλείψεις της καθυστέρησης εκκίνησης του κινητήρα ντίζελ (συνήθως 10-30 δευτερόλεπτα) και της καθυστέρησης ρύθμισης.
Πλεονεκτήματα: Αποφύγετε το συχνό ξεκίνημα και το σταμάτημα των κινητήρων ντίζελ, διατηρήστε σταθερή συχνότητα/τάση, κατάλληλο για την παροχή ρεύματος σε εξοπλισμό ακριβείας.
Μαύρο ξεκίνημα
Αρχή: Το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας χρησιμεύει ως η αρχική πηγή ενέργειας για την γρήγορη εκκίνηση του κινητήρα ντίζελ, λύνοντας το πρόβλημα των παραδοσιακών κινητήρων ντίζελ που απαιτούν εξωτερική τροφοδοσία για την εκκίνηση.
Πλεονέκτημα: Βελτιώνει την αξιοπιστία της παροχής ρεύματος έκτακτης ανάγκης, κατάλληλη για σενάρια διακοπής ρεύματος στο δίκτυο (όπως νοσοκομεία και κέντρα δεδομένων).
Υβριδική Ενσωμάτωση Ανανεώσιμων Πηγών Ενσωμάτωσης
Αρχή: Ο κινητήρας ντίζελ συνδυάζεται με φωτοβολταϊκή/αιολική ενέργεια και αποθήκευση ενέργειας για τη σταθεροποίηση των διακυμάνσεων των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, με τον κινητήρα ντίζελ να λειτουργεί ως εφεδρικός.
Πλεονεκτήματα: Η εξοικονόμηση καυσίμου μπορεί να φτάσει πάνω από 50%, μειώνοντας τις εκπομπές άνθρακα.
2, Βασικά σημεία τεχνικής διαμόρφωσης
Λειτουργικές απαιτήσεις εξαρτημάτων
Το σετ γεννήτριας ντίζελ πρέπει να υποστηρίζει λειτουργία μεταβλητής συχνότητας και να προσαρμόζεται στον προγραμματισμό φόρτισης και εκφόρτισης αποθήκευσης ενέργειας (όπως η ανάληψη από την αποθήκευση ενέργειας όταν η αυτόματη μείωση φορτίου είναι κάτω από 30%).
Το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας (BESS) δίνει προτεραιότητα στη χρήση μπαταριών λιθίου-φωσφορικού σιδήρου (με μεγάλη διάρκεια ζωής και υψηλή ασφάλεια) και τύπων ισχύος (όπως 1C-2C) για την αντιμετώπιση βραχυπρόθεσμων φορτίων κρούσης.
Το σύστημα διαχείρισης ενέργειας (EMS) πρέπει να διαθέτει λογική μεταγωγής πολλαπλών λειτουργιών (συνδεδεμένο στο δίκτυο/εκτός δικτύου/υβριδικό) και αλγόριθμους δυναμικής κατανομής φορτίου.
Ο χρόνος απόκρισης του αμφίδρομου μετατροπέα (PCS) είναι λιγότερο από 20ms, υποστηρίζοντας την απρόσκοπτη εναλλαγή για την αποφυγή της αντίστροφης ισχύος του κινητήρα ντίζελ.
3, Τυπικά σενάρια εφαρμογής
Μικροδίκτυο νησιού
Φωτοβολταϊκός κινητήρας + πετρελαιοκινητήρας + αποθήκευση ενέργειας, ο πετρελαιοκινητήρας ξεκινά μόνο τη νύχτα ή τις συννεφιασμένες ημέρες, μειώνοντας το κόστος καυσίμων κατά περισσότερο από 60%.
Εφεδρική τροφοδοσία ρεύματος για κέντρο δεδομένων
Η αποθήκευση ενέργειας δίνει προτεραιότητα στην υποστήριξη κρίσιμων φορτίων για 5-15 λεπτά, με κοινή παροχή ρεύματος μετά την εκκίνηση του κινητήρα ντίζελ, για την αποφυγή στιγμιαίων διακοπών ρεύματος.
Τροφοδοσία ορυχείου
Η αποθήκευση ενέργειας μπορεί να αντεπεξέλθει σε φορτία κρούσης όπως οι εκσκαφείς, και οι κινητήρες ντίζελ λειτουργούν σταθερά στο εύρος υψηλής απόδοσης (ποσοστό φορτίου 70-80%).
4、 Οικονομική Σύγκριση (Λαμβάνοντας ως παράδειγμα ένα σύστημα 1MW)
Αρχικό κόστος του σχεδίου διαμόρφωσης (10.000 γιουάν) Ετήσιο κόστος λειτουργίας και συντήρησης (10.000 γιουάν) Κατανάλωση καυσίμου (L/έτος)
Σετ γεννήτριας καθαρού ντίζελ 80-100 25-35 150000
Ντίζελ+αποθήκευση ενέργειας (30% μείωση αιχμής) 150-180 15-20 100000
Κύκλος ανακύκλωσης: συνήθως 3-5 χρόνια (όσο υψηλότερη είναι η τιμή του ηλεκτρικού ρεύματος, τόσο ταχύτερη είναι η ανακύκλωση)
5, Προφυλάξεις
Συμβατότητα συστήματος: Ο ρυθμιστής στροφών του κινητήρα ντίζελ πρέπει να υποστηρίζει την ταχεία προσαρμογή ισχύος κατά την παρέμβαση αποθήκευσης ενέργειας (όπως η βελτιστοποίηση παραμέτρων PID).
Προστασία ασφαλείας: Για να αποτραπεί η υπερφόρτωση του κινητήρα ντίζελ που προκαλείται από την υπερβολική αποθήκευση ενέργειας, πρέπει να οριστεί ένα αυστηρό σημείο αποκοπής για την κατάσταση φόρτισης (SOC) (όπως 20%).
Υποστήριξη πολιτικής: Ορισμένες περιοχές παρέχουν επιδοτήσεις για το υβριδικό σύστημα «κινητήρα ντίζελ + αποθήκευση ενέργειας» (όπως η νέα πιλοτική πολιτική αποθήκευσης ενέργειας της Κίνας για το 2023).
Μέσω λογικής διαμόρφωσης, ο συνδυασμός των ντίζελ γεννητριών και της αποθήκευσης ενέργειας μπορεί να επιτύχει αναβάθμιση από «καθαρή εφεδρική ενέργεια» σε «έξυπνο μικροδίκτυο», η οποία αποτελεί πρακτική λύση για τη μετάβαση από την παραδοσιακή ενέργεια σε ενέργεια χαμηλών εκπομπών άνθρακα. Ο συγκεκριμένος σχεδιασμός πρέπει να αξιολογηθεί διεξοδικά με βάση τα χαρακτηριστικά φορτίου, τις τοπικές τιμές ηλεκτρικής ενέργειας και τις πολιτικές.
Ώρα δημοσίευσης: 22 Απριλίου 2025
