Как работает коммерческая система хранения энергии на батареях?

Контейнеризированная коммерческая система обычно представляется с двумя показателями в техническом паспорте: номинальная энергия и срок службы циклов. Ни один из них не объясняет, как это работает. Число, которое это делает, - это эффективность обратного цикла, измеренная в точке подключения, и для системы этого класса она составляет около 88 процентов. Вся архитектура существует, чтобы поддерживать эту цифру, и каждый этап в цепочке забирает свою долю.

Где теряется 88 процентов

Коммерческая батарея не хранит и не возвращает энергию напрямую. Она преобразует ее несколько раз, и каждое преобразование имеет свою стоимость. Берем 1,000 кВтч, снятые с счетчика за один полный цикл зарядки и разрядки, с предполагаемыми эффективностями этапов для этой иллюстрации:

ЭтапПример эффективностиЭнергия, оставшаяся от 1000 кВтч
Счетчик до терминалов системы, трансформатор и кабели98,5 процента985 кВтч
PCS, зарядка97,5 процента960 кВтч
Батарея, зарядка и разрядка вместе96,5 процента927 кВтч
ПС, разрядка97,5 процента904 кВтч
Вспомогательные системы, HVAC, BMS и контакторы97,5 процента881 кВтч

Рабочий пример. Эффективности этапов - это предполагаемые значения, выбранные для того, чтобы сделать цепочку прослеживаемой, а не измерения конкретного устройства. Опубликованные спецификации продукта указывают номинальную энергию и срок службы циклов; эффективность обратного цикла в точке подключения - это отдельная цифра и должна быть запрошена.

Прочитайте последний ряд еще раз, потому что именно он удивляет людей. Система, номинированная на 1,000 кВтч, возвращает 881 кВтч на том же счетчике. Батарея является самой большой потерей, но два этапа преобразования вокруг нее и оборудование, которое поддерживает ячейки при температуре, вместе берут больше.

Номинальная энергия - это цифра, которую технический паспорт может указать, и контейнер 40GP вопубликованной спецификации Ruibitвмещает 2.089 МВтч и имеет срок службы циклов не менее 8,000, ни одно из которых не является числом, которое достигает нагрузки.

Что означает число, когда котировка указывает мощность

Номинальная мощность не равна доставленной мощности. Система на 1,000 кВтч при 90-процентной глубине разряда и 88-процентной эффективности обратного цикла доставляет около 792 кВтч на нагрузку за полный цикл. Три умножения превращают номинальную мощность в счет за электроэнергию, и покупатели, которые пропускают третье, удивляются на второй год.

Два опубликованных проекта показывают масштаб, который регулирует эту арифметику: контейнеризированная система 1 МВт / 2 МВтч напромышленном парке в Нидерландах, завершенная в мае 2026 года с двумя преобразовательными установками по 500 кВт, иустановка солнечной энергии плюс накопление на 5 МВтч в Замбии, завершенная в феврале 2026 года.

Если в предложении указана одна цифра обратного цикла без точки нагрузки и без границы измерения, это максимум, и энергия, которая фактически поступает, будет ниже. Это означает, что предложения можно сравнивать только тогда, когда они содержат три вещи: точку нагрузки, на которой была измерена эффективность, границу, между которой она была измерена, и конвенцию глубины разряда, стоящую за цифрой мощности.

Что не означает число

Эффективность обратного цикла не является свойством батареи. Это свойство всей цепочки, измеренное между двумя точками, которые выбирает покупатель. Измеренная на терминалах PCS, она выглядит лучше, чем измеренная на счетчике на месте, потому что трансформатор, кабели и вспомогательная нагрузка находятся за первой границей. Одно и то же оборудование, два разных числа, ни одно из которых не является нечестным.

Она также не остается постоянной. 97.5 процента в таблице - это значение рабочего пункта, а не пиковая цифра, которую технический паспорт имеет право напечатать. Система преобразования энергии наиболее эффективна где-то посередине своего диапазона и заметно хуже при легких нагрузках, которые составляют большую часть коммерческого рабочего цикла.

Когда число изменяется

Три вещи движут ею, и все три фиксированы достаточно рано, чтобы их стоило решать преднамеренно.

Частичная нагрузка движет ею больше всего. Если рабочий цикл доминирует операцией ниже половины мощности, то важной является эффективность при 30-процентной нагрузке, а цифра номинальной нагрузки говорит вам очень мало.

Температура окружающей среды влияет на нее через вспомогательную нагрузку. Выше примерно 35 градусов Цельсия оборудование для охлаждения работает усерднее, и если вспомогательная нагрузка измеряется внутри границы поставщика, постоянная нагрузка на обслуживание может стоить больше, чем одноточечное увеличение эффективности.

Глубина разряда влияет на нее, потому что более глубокие циклы проводят больше времени в области, где внутреннее сопротивление наивысшее. А архитектура охлаждения, воздух или жидкость, является одной из четырех, которую нельзя пересмотреть позже, потому что она приварена к корпусу до отправки системы.

Второе число, которое вам нужно

Эффективность обратного цикла отвечает на вопрос, сколько энергии выживает в пути. Она ничего не говорит о том, сколько энергии система потребляет, пока ничего не делает, что является следующим числом, которое стоит запросить.

Спросите, каково вспомогательное потребление при номинальной нагрузке, при частичной нагрузке и в режиме ожидания, в киловаттах, а не в процентах. Ответ «незначительное» или «включено в цифру эффективности» означает, что число никогда не измерялось на границе, на которой вы покупаете. Запросите эффективность обратного цикла при 30-процентной нагрузке и при 100-процентной нагрузке, и спросите, где находится граница в обоих случаях. Эти три вопроса, на которые ответят письменно, превращают заявление об эффективности в цифру доставленной энергии, которую вы можете включить в финансовую модель.

Для оборудования, которое производит эти потери,разделение на уровне компонентовисистемная картина того, что такое C&I BESSэто два места для начала, иопубликованная спецификация для контейнерного блока 20GPименно оттуда берутся цифры на табличке, использованные здесь.

 

Часто задаваемые вопросы

1. Как работает коммерческая система хранения энергии на батареях?

Она преобразует энергию, а не хранит ее напрямую. Энергия проходит через трансформатор и кабели, систему преобразования энергии, батарею, снова через систему преобразования и вспомогательное оборудование, которое поддерживает ячейки при нужной температуре. На каждом этапе берется своя доля.

2. Что такое эффективность кругового цикла в BESS?

Доля энергии, потребляемой на счетчике, которая возвращается на счетчик после одного полного цикла зарядки и разрядки. В приведенном здесь примере 1,000 кВтч возвращает 881 кВтч, примерно 88 процентов.

3. Почему поставленная энергия ниже номинальной мощности?

Номинальная мощность умножается на два дополнительных фактора. Система на 1,000 кВтч при 90 процентах глубины разрядки и 88 процентах эффективности кругового цикла выдает примерно 792 кВтч за цикл.

4. Меняется ли эффективность кругового цикла со временем?

Она не постоянна даже в первый день. Она падает при частичной нагрузке, снижается по мере повышения температуры окружающей среды и увеличения нагрузки на охлаждающее оборудование, а также ухудшается с состоянием ячеек.

5. Должен ли я сравнивать котировки по эффективности кругового цикла?

Только если обе указывают точку нагрузки и границу измерения, потому что цифра, измеренная на терминалах PCS, выглядит лучше, чем та, что измерена на счетчике на месте. Также спросите о вспомогательном потреблении в киловаттах при номинальной нагрузке, частичной нагрузке и в режиме ожидания. Ответ «незначительное» означает, что это никогда не измерялось на границе, которая покупается.

Готовы найти свое идеальное решение BESS?

Свяжитесь с Ruibit BESS для бесплатной консультации и индивидуального решения BESS, адаптированного к вашим коммерческим и промышленным потребностям в хранении энергии.