憑借可擴(kuò)展的鉛酸和鋰離子電池混合儲(chǔ)能系統(tǒng)，來自德國布里隆的電池專家德國荷貝克公司聯(lián)手萬可自動(dòng)化系統(tǒng)為電力供應(yīng)注入更多靈活性。
除了空調(diào)扇轉(zhuǎn)動(dòng)聲之外，幾乎聽不到任何聲音。難以置信，在這個(gè)毫不起眼的箱體內(nèi)運(yùn)行的即是當(dāng)前市場(chǎng)上最具創(chuàng)新性且功能最強(qiáng)大的儲(chǔ)能系統(tǒng)之一?！跋到y(tǒng)可用性已得到證實(shí)且遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過我們的期望，”荷貝克德國公司的產(chǎn)品經(jīng)理兼項(xiàng)目總監(jiān)MatthiasBüter說道。
面對(duì)能源轉(zhuǎn)型提出的挑戰(zhàn)，儲(chǔ)能系統(tǒng)發(fā)揮著越來越重要的作用。它不僅能穩(wěn)定電網(wǎng)，還能幫助中大型工廠解決自身能源需求帶來的波動(dòng)并節(jié)省基礎(chǔ)設(shè)施投資。
除此之外，存儲(chǔ)系統(tǒng)還可提供更多功能：即使在只使用風(fēng)能或太陽能自產(chǎn)電力的情況下，也可優(yōu)化能耗，從而為充電站提供電力并確保連續(xù)供電。
“憑借大型存儲(chǔ)系統(tǒng)‘sun|systemizerscalecube’，我們可以更經(jīng)濟(jì)的方式滿足所有挑戰(zhàn)，”Büter解釋道。
鉛酸與鋰離子的智慧融合
德國荷貝克公司的創(chuàng)新型方案具有一個(gè)重要優(yōu)勢(shì)，即通過模塊化擴(kuò)展適應(yīng)所有應(yīng)用。其中一個(gè)運(yùn)用于廠房的案例便可接收和釋放高達(dá)1.5兆瓦的電力。這些電力來源于三個(gè)總能量約為2,600千瓦時(shí)的電池單元：其中兩個(gè)單元由德國荷貝克公司的416串聯(lián)免維護(hù)鉛蓄電池組成，型號(hào)為grid | power VR M 2V 600Ah。
另一個(gè)電池單元?jiǎng)t由2,560個(gè)鋰離子電池構(gòu)成，且這些電池均接有單獨(dú)的模塊?！颁囯x子電池是該應(yīng)用的真正主力，因?yàn)樗绕渌麅蓚€(gè)鉛蓄電池更耐循環(huán)。而鉛蓄電池則僅發(fā)揮備用功能，”Büter解釋道。所有這些技術(shù)都隱藏于兩個(gè)為應(yīng)對(duì)氣候變化而專門設(shè)計(jì)的柜體中。
標(biāo)準(zhǔn)尺寸柜體中容納的是鋰離子電池單元，另一個(gè)稍大些柜體中的則是鉛蓄電池單元。柜體中所有電池都整齊地堆放在專門設(shè)計(jì)的機(jī)架上。在占用最小空間并滿足安全需求的條件下，為使更多鉛蓄電池得以應(yīng)用并達(dá)到最高能量密度，四排機(jī)架的中間兩排可進(jìn)行電動(dòng)位移。只需按一下按鈕，這兩排之間即可形成一條寬60厘米的維護(hù)通道。
借助萬可產(chǎn)品，我們可輕松應(yīng)對(duì)幾乎所有挑戰(zhàn)。”項(xiàng)目總監(jiān)Büter說道。
通過云端實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份
混合儲(chǔ)能系統(tǒng)還可帶來額外收益：“存儲(chǔ)系統(tǒng)能夠作為主控制電源提供短時(shí)電力供應(yīng)。這一要求十分嚴(yán)苛，”Büter解釋說。這是因?yàn)橹骺刂齐娫幢仨氃?0秒內(nèi)做好準(zhǔn)備，以便快速補(bǔ)償電網(wǎng)產(chǎn)生的波動(dòng)。
為此，所有網(wǎng)絡(luò)相關(guān)數(shù)據(jù)必須可用。這是本地網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商以及向電力交易所和德國荷貝克公司服務(wù)部門出售系統(tǒng)電力的交易商等參與者充分利用電池存儲(chǔ)系統(tǒng)的唯一途徑。
“借助萬可產(chǎn)品，我們可輕松應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，”項(xiàng)目總監(jiān)Büter說道。結(jié)果甚至超出預(yù)期?！拔覀兿Ｍ樵兠總€(gè)鉛蓄電池的充電狀態(tài)，而不僅僅是整個(gè)電池單元。我們只是想努力呈現(xiàn)更多信息，”Büter說道。此外，所有電池的電壓和溫度數(shù)據(jù)也都是實(shí)時(shí)記錄的，并且歷史數(shù)據(jù)均存儲(chǔ)于萬可云數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)中。
云解決方案的主要優(yōu)勢(shì)即是獨(dú)立于現(xiàn)場(chǎng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問。與萬可8通道模擬量輸入模塊(750-459)相連的傳感器負(fù)責(zé)記錄每個(gè)鉛蓄電池的電壓和電流值。
同時(shí)，我們還為52個(gè)機(jī)架的每一層都配備了萬可現(xiàn)場(chǎng)總線適配器(750-532)，用于記錄數(shù)據(jù)。這52個(gè)設(shè)備通過Ethernet電纜相互連接，并借此將數(shù)據(jù)傳輸至萬可PFC200控制器。
“我們能在萬可控制器上使用定制化邏輯，這是一個(gè)巨大優(yōu)勢(shì)，”Büter解釋說。因?yàn)榈聡韶惪斯鹃_發(fā)了自己的算法。該算法可根據(jù)記錄的電壓和電流值確定充電狀態(tài)。同時(shí)，德國荷貝克公司還將這一算法編程到了控制器中。除了充電狀態(tài)之外，溫度值則是根據(jù)每八個(gè)鉛蓄電池得出的。而這一任務(wù)同樣由萬可8通道輸入模塊負(fù)責(zé)處理。“所有這些共同構(gòu)成了鉛蓄電池的監(jiān)控系統(tǒng)，正如作為電池管理系統(tǒng)一部分的鋰離子電池一樣，”Büter解釋說。
使用PFC200進(jìn)行能源管理在鋰電池單元中，一臺(tái)PFC200通過MODBUS接口直接從電池管理系統(tǒng)獲取有關(guān)充電狀態(tài)、溫度和其他所需數(shù)據(jù)信息。另一臺(tái)PFC200則負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)和控制DC轉(zhuǎn)換器。
就性能方面而言，單個(gè)控制器足以滿足整個(gè)電池存儲(chǔ)系統(tǒng)的需求。為每部分單獨(dú)配備控制器的做法源于模塊化概念。
“例如，當(dāng)客戶不需要轉(zhuǎn)換器的時(shí)候，我們只需要將其刪除，并確保系統(tǒng)的通信概念依然能夠可靠運(yùn)行。此外，我們還可根據(jù)客戶要求對(duì)系統(tǒng)的功率和電容進(jìn)行定制，“Büter解釋說。
而第四個(gè)也是最后一個(gè)PFC200作為中央監(jiān)控單元，用于接收整個(gè)系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)，這些信息甚至還包括柜體所配備的空調(diào)信息。數(shù)據(jù)經(jīng)由圖形方式處理并實(shí)現(xiàn)可視化。
之后，所有必要信息均會(huì)通過創(chuàng)新型界面管理工具實(shí)時(shí)發(fā)送給包括網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商、電力交易商和地方政府在內(nèi)的所有參與者。此外，他們也可在荷貝克德國公司創(chuàng)建的可視化視圖中查看相關(guān)數(shù)據(jù)。
“模塊化大型電池存儲(chǔ)系統(tǒng)與我們‘為客戶遇到的每個(gè)問題提供完美解決方案’的理念十分契合，”Büter說道。系統(tǒng)工作起來很安靜，很容易讓人忽視，但它絕非垃圾收集箱。
萬可PFC200控制器的優(yōu)勢(shì)：
●編程符合IEC 61131-3標(biāo)準(zhǔn)
●可與高級(jí)語言結(jié)合使用
●單個(gè)設(shè)備集PLC和IT功能于一身
●提供多種接口、具有多種功能、應(yīng)用廣泛
●較高網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)（SSL、SSH、OpenVPN和防火墻）
●Runtime系統(tǒng)，適于CODESYS V2和V3
●通過移動(dòng)通信實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程訪問