Співпраця між дизель-генераторними установками та системами накопичення енергії є важливим рішенням для підвищення надійності, економічності та захисту навколишнього середовища в сучасних енергетичних системах, особливо в таких сценаріях, як мікромережі, резервні джерела живлення та інтеграція відновлюваних джерел енергії. Нижче наведено принципи спільної роботи, переваги та типові сценарії застосування цих двох систем:
1. Метод основної співпраці
Пікове гоління
Принцип: Система накопичення енергії заряджається в періоди низького споживання електроенергії (використовуючи дешеву електроенергію або надлишкову потужність дизельних двигунів) та розряджається в періоди високого споживання електроенергії, зменшуючи час роботи дизельних генераторів при високому навантаженні.
Переваги: Зменшення витрати палива (приблизно на 20-30%), мінімізація зносу агрегату та збільшення циклів технічного обслуговування.
Плавний вихід (керування швидкістю наростання/зниження)
Принцип: Система накопичення енергії швидко реагує на коливання навантаження, компенсуючи недоліки затримки запуску дизельного двигуна (зазвичай 10-30 секунд) та затримки регулювання.
Переваги: Уникнення частих запусків та зупинок дизельних двигунів, підтримка стабільної частоти/напруги, придатність для живлення прецизійного обладнання.
Чорний старт
Принцип: Система накопичення енергії служить початковим джерелом живлення для швидкого запуску дизельного двигуна, вирішуючи проблему запуску традиційних дизельних двигунів, яким потрібне зовнішнє живлення.
Перевага: Підвищення надійності аварійного електропостачання, що підходить для сценаріїв збою електромережі (наприклад, лікарень та центрів обробки даних).
Гібридна інтеграція відновлюваних джерел енергії
Принцип: Дизельний двигун поєднується з фотоелектричною/вітровою енергією та накопичувачем енергії для стабілізації коливань відновлюваної енергії, при цьому дизельний двигун служить резервним.
Переваги: Економія палива може сягати понад 50%, що зменшує викиди вуглецю.
2. Ключові моменти технічної конфігурації
Функціональні вимоги до компонентів
Дизель-генераторна установка повинна підтримувати режим роботи зі змінною частотою та адаптуватися до графіків заряджання та розряджання накопичувача енергії (наприклад, перехід на накопичувач енергії, коли автоматичне зниження навантаження нижче 30%).
Система накопичення енергії (BESS) надає пріоритет використанню літій-залізо-фосфатних акумуляторів (з тривалим терміном служби та високою безпекою) та типів живлення (таких як 1C-2C) для подолання короткочасних ударних навантажень.
Система управління енергією (СУЕ) повинна мати логіку багаторежимного перемикання (підключено до мережі/від мережі/гібридно) та алгоритми динамічного розподілу навантаження.
Час відгуку двонаправленого перетворювача (PCS) становить менше 20 мс, що забезпечує плавне перемикання для запобігання зворотній потужності дизельного двигуна.
3. Типові сценарії застосування
Острівна мікросітка
Фотоелектричні + дизельний двигун + накопичувач енергії, дизельний двигун запускається лише вночі або в похмурі дні, що зменшує витрати на паливо більш ніж на 60%.
Резервне джерело живлення для центру обробки даних
Система накопичення енергії пріоритетно підтримує критичні навантаження протягом 5-15 хвилин, а після запуску дизельного двигуна забезпечується спільне живлення, щоб уникнути короткочасних перебоїв у подачі електроенергії.
Шахтне живлення
Акумулятори енергії можуть справлятися з ударними навантаженнями, такими як екскаватори, а дизельні двигуни стабільно працюють у діапазоні високої ефективності (коефіцієнт навантаження 70-80%).
4. Економічне порівняння (на прикладі системи потужністю 1 МВт)
Початкова вартість плану конфігурації (10000 юанів) Річні витрати на експлуатацію та технічне обслуговування (10000 юанів) Витрата палива (л/рік)
Чисто дизельний генератор 80-100 25-35 150000
Дизельне паливо + накопичення енергії (пікове зменшення викидів на 30%) 150-180 15-20 100000
Цикл переробки: зазвичай 3-5 років (чим вища ціна на електроенергію, тим швидше відбувається переробка)
5. Запобіжні заходи
Сумісність системи: Регулятор дизельного двигуна повинен підтримувати швидке регулювання потужності під час втручання в накопичення енергії (наприклад, оптимізація параметрів ПІД-регулятора).
Захист безпеки: Щоб запобігти перевантаженню дизельного двигуна, спричиненому надмірним накопиченням енергії, необхідно встановити жорстку точку відключення для стану заряду (SOC) (наприклад, 20%).
Підтримка політики: Деякі регіони надають субсидії на гібридну систему «дизельний двигун + накопичення енергії» (наприклад, нова пілотна політика накопичення енергії в Китаї 2023 року).
Завдяки розумній конфігурації, поєднання дизель-генераторних установок та накопичувачів енергії може забезпечити переход від «чистого резервного копіювання» до «розумної мікромережі», що є практичним рішенням для переходу від традиційної енергетики до низьковуглецевої. Конкретний проект потребує всебічної оцінки на основі характеристик навантаження, місцевих цін на електроенергію та політики.
Час публікації: 22 квітня 2025 р.
