Vaihdettavan uuden energian, kuten tuulivoiman ja aurinkosähkön ja aurinkosähkön, lisääntymisen myötä perinteisen lämpövoiman tuotannon taajuuden säätelyominaisuus ei vähitellen pysty täyttämään sähköverkon vakausvaatimuksia. Energian varastointiastioista on tullut Power Grid -palvelupalvelumarkkinoiden "uusi kulta" millisekunnin vasteen nopeudella, korkean syklin käyttöikällä ja joustavilla käyttöönottoominaisuuksilla. Niillä on korvaamaton rooli ensisijaisessa taajuuden säätelyssä, sekundaarisen taajuuden säätelyssä, huipun parranajoissa ja laakson täyttöissä ja määrittelevät uudelleen sähköjärjestelmän vakaan ohjausmuodon.
1 Millisekunnin tason vaste: "Nopea säädin" sähköverkkotaajuuden säätelylle
Tehoverkkotaajuuden vakaus (50 Hz ± 0,2 Hz Kiinassa) on ydinlaitejärjestelmän turvallisen toiminnan ydinindikaattori. Kun kuorma yhtäkkiä kasvaa tai uuden energian lähtö laskee voimakkaasti, taajuus poikkeaa välittömästi vakioarvosta. Jos sitä ei säädetä ajoissa, se voi aiheuttaa suuria sähkökatkoksia. Perinteisten lämpövoimayksiköiden taajuusvasteaika on yleensä 10-30 sekuntia, kun taas energian tallennusastioiden vasteen nopeus voi olla jopa 50 millisekuntia, mikä on yli 200 kertaa lämpötehoyksiköiden. Ne voivat nopeasti puuttua taajuusvaihteluiden varhaisessa vaiheessa ja tukahduttaa poikkeamien laajenemisen.
Taajuuden säätelyssä energianvarastointiastia simuloi synkronisen generaattorin hitausominaisuuksia "virtuaalisen hitausohjauksen" kautta. Kun sähköverkon taajuuden muutosnopeus ylittää 0,1 Hz/s, energian varastointijärjestelmä vapauttaa tai absorboi aktiivista tehoa automaattisesti. Jokainen 100MW/20MWh Energy Storage -säiliöryhmä voi tarjota 50MW hetkellistä säätelyominaisuutta, mikä vastaa kahden 300MW: n lämpövoimayksikön taajuuden modulaatioosuutta. Miljoonan kilowatin tuulipuistoa tukeva energian varastointikonttiprojekti Jiangsussa on lisännyt tuulivoimaverkon yhteyden taajuuden pätevyysastetta 98,5 prosentista 99,9 prosenttiin taajuuden sääntelypalvelun avulla, mikä vähentää yli 3 miljoonaa yuania vuodessa, koska taajuus ylittää standardin.
Toissijaisen taajuuden säätely testaa energian varastointijärjestelmän jatkuvan säätelykyvyn. Energian varastointiastioiden on ylläpidettävä vakaa tehonlähtö 1-5 minuutin sisällä ruudukon lähetysohjeiden mukaisesti jäännöspoikkeamien kompensoimiseksi taajuuden säätelyn jälkeen. Säiliö ottaa käyttöön hybridienergian varastointiratkaisun "litiumrautafosfaatti+superkondensaattori", joka voi tasapainottaa energiatiheyden ja tehotiheyden: Superkondensaattori on vastuussa korkean tehon vaikutuksesta ensimmäisissä 10 sekunnissa, ja litiumin akkujen jatkuvan säädön jälkeen, mikä tekee toisiotaajuuksien reaktiostöresekosta 20MWH: n energian varastointijärjestelmän saavuttamisesta ± 1%, joka on kolmen ajan korkeampi kuin kolmenajan akku.
2 Peak -parranajo ja laakson täyttö: "Energy Arbitrage -asiantuntija" sähkömarkkinoilla
Sähkömarkkinoilla, joilla huipun ja laakson sähkön hintojen välillä on merkittävä ero, energian varastointiastiat voivat tarjota sekä huippusuoja- että laakson täyttöä sähköverkkoon sekä sijoittajille vakaata tuottoa "Valley Lataus- ja huipun purkamisen" välimiesmallin kautta. Esimerkiksi Shanghain ottaminen vuonna 2024 sähkön hinta ruuhka-aikoina (10: 00-11: 00, 14: 00-15: 00) saavuttaa 1,2 yuanin/kWh, kun taas huippu-aikoina (0: 00-7: 00) on vain 0,25 yuan/kWh, lähes viisi kertaa. 100MWh Energy Storage Container -ryhmä voi suorittaa yhden lataus- ja purkamisjakson päivässä. Päivittäinen voitto on noin 80000 yuania tappioiden vähentämisen jälkeen ja yli 29 miljoonan yuanin vuotuinen voitto. Sijoitusten takaisinmaksuaikaa voidaan hallita 5-6 vuoden kuluessa.
Vastauksena uuden energian nopean kehityksen aiheuttamaan "tuulen ja aurinkoenergian rajoittamisen" ilmiöön energian varastointiastiat voidaan ladata valovoiman tuotannon keskipäivän huipun aikana ja purkaa iltakuorman aikana parantaen puhtaan energian imeytymisnopeutta. GANSU: n aurinkosähkökantaa tukeva 500MWh Energy Storage Container -projekti voi lisätä vuotuista aurinkosähkökulutusta 120 miljoonalla kWh: lla, vähentää rajoitusastetta 15%: sta alle 5 prosenttiin ja tarjoaa 100MW: n huipputeknologiakykyä sähköverkkoon, ja se saa noin 20 miljoonan yuanin vuodessa huipputeknologiatuki.
Kapasiteetin varmuuskopiointipalvelut ovat toinen tulolähde energian varastointiastioille. Voimakohteen huippukuormitusjaksojen aikana energian varastointijärjestelmä toimii varmuuskopiovirtalähteenä kuuman valmiustilan ylläpitämiseksi, joka on valmis vastaamaan virransyöttöpulaan milloin tahansa ja saavat tuet varmuuskopiokapasiteetin perusteella. 20MWh Energy Storage -säiliö Guangdongissa sijaitsevassa teollisuuspuistossa voi tuottaa 1,2 miljoonan yuanin ylimääräisiä vuosituloja osallistumalla kapasiteettivarantamarkkinoille, mikä vastaa 0,15 yuanin vähenemistä sähkökustannuksissa kilowattituntia kohden.
3 modulaarinen klusteri: ruudukon apulaitteiden "elastinen joukko"
Energian tallennusastioiden modulaarinen luonne antaa heille mahdollisuuden muodostaa nopeasti "taajuuden sääteluklusterit" ja säätää joustavasti asteikkoa sähköverkon tarpeiden mukaan. Yhden 20 jalan säiliö voi tarjota 5-10 mWh energian varastointikapasiteettia. Klusterinohjaustekniikan avulla sadat astiat voivat muodostaa GWH-tason energian varastointivoiman, joka vastaa sähköverkon laaja-alaiseen voimansäädökseen. Vistra Energy Storage -projekti Texasissa, Yhdysvalloissa, koostuu 1,2 gWh -järjestelmästä, joka koostuu 400 energian varastointiastiasta. Sähkön huippukulutusjakson aikana kesällä 2023 se tarjoaa taajuuden sääntelypalvelut yli 500 kertaa päivässä vakauttaen paikallisen sähköverkon taajuuden.
Klusterinohjaustekniikan ydin on virtuaalinen voimalaitos (VPP) hallintaalusta. Alusta kerää reaaliaikaisen SOC: n (varaustila), voimanlähtö ja muut tiedot kunkin säiliön 5G-viestinnän kautta. Käyttämällä mallin ennustavia ohjausalgoritmeja, se tasapainottaa kunkin säiliön lataus- ja purkamisajat samalla kun täytetään ruudukkoohjeet, pidentäen siten klusterin yleistä käyttöikää 10%. Tietyn maakunnan sähköverkon energiavarastoklusteriprojektissa VPP -alusta hallitsi 100 astiaan lataus- ja purkamiseroja 5%: n sisällä välttäen yksittäisten laitteiden ennenaikaisen eläkkeelle siirtymisen liiallisesta käytöstä.
Musta käynnistyskyky on lopullinen takuu energian varastointiastiaklustereille. Kun sähköverkossa on laajamittainen sähkökatko, energian varastointiklusteri voi toimia mustana käynnistysvirtalähteenä, joka toimittaa virran apuvälineitä lämpövoimalaitoksissa ja vesivoimalaitoksissa, mikä auttaa päävoiman lähteen jatkamiseen. Zhejiangin maakunnan tietyn energian varastointiaseman 100 mWh-konttiklusteri on varmistettu mustien aloitustestien avulla, jotta saadaan käynnistysteho kahdelle 600MW: n lämpövoimayksikölle 30 minuutin kuluessa, lyhentämällä energiaverkon talteenottoaikaa alle 2 tuntiin ja vähentämällä sitä 4 tuntia verrattuna perinteisiin mustien aloitusohjelmiin.
Energian tallennussäiliöiden laaja levinnyt ruudukon apupalvelujen alalla merkitsee sähköjärjestelmän muuntamista "lähteen jälkeen" -lähde "lähdeverkon kuormituksen säilyttämiseen". Nämä joustavat "energiansäätelijät" eivät vain lisää sähköverkon vakautta ja kykyä absorboida uutta energiaa, vaan myös saavat huomattavia etuja osallistumalla sähkömarkkinoille muodostaen "sosiaaliset edut+taloudelliset edut", tarjoamalla avaintuen uusien sähköjärjestelmien rakentamiselle.