Energian varastointijärjestelmät jaetaan neljään päätyyppiin niiden arkkitehtuurin ja sovellusskenaarioiden perusteella: merkkijonopohjaiset, keskitetyt, hajautetut ja modulaariset. Jokaisella energian varastointimenetelmällä on omat ominaisuutensa ja soveltuvat skenaariot.
1. String-tyyppinen energian varastointi
Ominaisuus:
Jokainen aurinkosähkömoduuli tai pieni akkupaketti on kytketty omaan invertteriinsä (mikroinvertteriin), joka kytketään sitten rinnan verkkoon.
Sopii pieniin kotitalouksiin tai kaupallisiin aurinkosähköjärjestelmiin suuren joustavuuden ja helpon skaalautuvuuden ansiosta.
Esimerkki:
Pienet litiumakkuenergian varastointilaitteet, joita käytetään kotitalouksien kattojen aurinkoenergian tuotantojärjestelmissä.
Parametrit:
Tehoalue: tyypillisesti useista kilowateista (kW) kymmeniin kilowatteihin.
Energiatiheys: suhteellisen pieni, koska jokainen invertteri vaatii tietyn määrän tilaa.
Tehokkuus: DC-puolen tehohäviön pienenemisen ansiosta hyötysuhde on suhteellisen korkea.
Skaalautuvuus: Helppo lisätä uusia komponentteja tai akkupaketteja, sopii vaiheittaiseen rakentamiseen.
2. Keskitetty energian varastointi
Ominaisuus:
Käytä suurta keskusinvertteriä hallitaksesi koko järjestelmän tehon muuntamista.
Soveltuu paremmin suuriin voimalaitostason sovelluksiin, kuten tuulipuistoihin tai suuriin maassa sijaitseviin aurinkosähkövoimaloihin.
Esimerkki:
Suuriin tuulivoimalaitoksiin varustettu megawattitason (MW) energian varastointijärjestelmä.
Parametrit:
Tehoalue: useista sadasta kilowateista (kW) useisiin megawatteihin (MW) tai jopa enemmän.
Energiatiheys: Suurien laitteiden käytön vuoksi energiatiheys on suhteellisen korkea.
Tehokkuus: Häviöt voivat olla suurempia käytettäessä suuria virtoja.
Kustannustehokkuus: Suurissa projekteissa yksikkökustannukset ovat alhaisemmat.
3. Hajautettu energian varastointi
Ominaisuus:
Jaa useita pienempiä energian varastointiyksiköitä eri paikkoihin, jotka toimivat itsenäisesti, mutta pystyvät tekemään yhteistyötä verkottumisen kautta.
Hyödyllinen parantamaan paikallisen sähköverkon vakautta, parantamaan virran laatua ja vähentämään siirtohäviöitä.
Esimerkki:
Kaupunkiyhteisöjen mikroverkko koostuu pienistä energian varastointiyksiköistä useissa asuin- ja liikerakennuksissa.
Parametrit:
Tehoalue: kymmenistä kilowateista (kW) satoihin kilowatteihin.
Energiatiheys: riippuu käytetystä energian varastointitekniikasta, kuten litiumioniakuista tai muista uudentyyppisistä akuista.
Joustavuus: pystyy reagoimaan nopeasti paikallisen kysynnän muutoksiin ja lisäämään sähköverkon joustavuutta.
Luotettavuus: Vaikka yksi solmu epäonnistuu, muut solmut voivat jatkaa toimintaansa.
4. Modulaarinen energian varastointi
Ominaisuus:
Koostuu useista standardoiduista energian varastointimoduuleista, joita voidaan joustavasti yhdistää eri kapasiteettiin ja kokoonpanoihin tarpeen mukaan.
Tuki plug and play, helppo asentaa, ylläpitää ja päivittää.
Esimerkki:
Teollisuuspuistoissa tai datakeskuksissa käytettävät konttienergian varastointiratkaisut.
Parametrit:
Tehoalue: laajenee kymmenistä kilowateista (kW) useisiin megawatteihin (MW) ja enemmän.
Standardoitu muotoilu: moduuleilla on hyvä vaihdettavuus ja yhteensopivuus.
Helppo laajentaa: lisää vain lisämoduuleja energian varastointikapasiteetin laajentamiseksi.
Helppo huoltaa: Jos moduulissa on toimintahäiriö, se voidaan vaihtaa suoraan ilman tarvetta sammuttaa ja korjata koko järjestelmää.
OMINAISUUDET
| Ulottuvuus | String-tyyppinen energian varastointi | Keskitetty energian varastointi | Hajautettu energiavarasto | Modulaarinen energian varastointi |
| Sovellettavat skenaariot | Pienet kotitalouksien tai kaupalliset aurinkoenergiajärjestelmät | Laajamittainen hyötykäyttötason voimalaitokset (kuten tuulipuistot, aurinkovoimalat) | Kaupunkiyhteisön mikroverkko ja paikallinen tehon optimointi | Teollisuuspuistot, datakeskukset ja muut joustavaa konfigurointia vaativat paikat |
| Tehoalue | Tuhansista kilowateista (kW) kymmeniin kilowatteihin | Useista sadasta kilowateista (kW) useisiin megawatteihin (MW) tai jopa enemmän | Kymmenistä kilowatteista satoihin kilowatteihin | Voidaan laajentaa kymmenistä kilowateista useisiin megawatteihin tai enemmän |
| Energiatiheys | Matalampi, koska jokainen invertteri vaatii tietyn määrän tilaa | Korkea, suuria laitteita käyttäen | Riippuen käytetystä energian varastointitekniikasta | Standardoitu muotoilu, kohtalainen energiatiheys |
| Tehokkuus | Korkea, vähentää DC-puolen tehohäviötä | Häviöt voivat olla suurempia, kun käsitellään suuria virtoja | Vastaa nopeasti paikallisen kysynnän muutoksiin ja paranna verkon joustavuutta | Yksittäisen moduulin tehokkuus on suhteellisen korkea, ja järjestelmän kokonaistehokkuus riippuu integraatiosta |
| Laajennettavuus | Helppo lisätä uusia komponentteja tai akkupaketteja, sopii vaiheittaiseen rakentamiseen | Laajentaminen on suhteellisen monimutkaista ja edellyttää keskusinvertterin kapasiteettirajoitusten huomioon ottamista | Joustava, kykenevä itsenäiseen työskentelyyn tai verkkoyhteistyöhön | Helppo laajentaa, lisää vain ylimääräisiä moduuleja |
| Maksaa | Alkuinvestointi on korkea, mutta pitkän aikavälin käyttökustannukset alhaiset | Alhaiset yksikkökustannukset, sopivat suuriin projekteihin | Kustannusrakenteen monipuolistuminen riippuu jakelun leveydestä ja syvyydestä | Moduulikustannukset pienenevät mittakaavaetujen myötä, ja käyttöönotto on joustavaa |
| Huolto | Helppo huoltaa, yksittäinen vika ei vaikuta koko järjestelmään | Keskitetty hallinta yksinkertaistaa joitain ylläpitotöitä, mutta avainkomponentit ovat tärkeitä | Hajautettu laajasti, mikä lisää paikan päällä tehtävän huollon työmäärää | Modulaarinen rakenne helpottaa vaihtoa ja huoltoa, mikä vähentää seisokkeja |
| Luotettavuus | Korkea, vaikka yksi komponentti epäonnistuisi, muut voivat silti toimia normaalisti | Riippuu keskusinvertterin vakaudesta | Paransi paikallisten järjestelmien vakautta ja riippumattomuutta | Suuri redundanssi moduulien välillä lisää järjestelmän luotettavuutta |