Coördinatie tussen dieselgeneratorsets en energieopslag

De samenwerking tussen dieselgeneratorsets en energieopslagsystemen is een belangrijke oplossing om de betrouwbaarheid, zuinigheid en milieubescherming van moderne energiesystemen te verbeteren, met name in scenario's zoals microgrids, noodstroombronnen en de integratie van hernieuwbare energie. Hieronder volgen de samenwerkingsprincipes, voordelen en typische toepassingsscenario's van beide:
1. Kernmethode voor samenwerking
Peak Shaving
Principe: Het energieopslagsysteem laadt op tijdens periodes met een laag elektriciteitsverbruik (met behulp van goedkope elektriciteit of overtollige energie van dieselmotoren) en ontlaadt tijdens periodes met een hoog elektriciteitsverbruik, waardoor de bedrijfstijd van dieselgeneratoren met hoge belasting wordt verkort.
Voordelen: lager brandstofverbruik (ongeveer 20-30%), minimale slijtage van de unit en langere onderhoudscycli.
Soepele output (Ramp Rate Control)
Principe: Het energieopslagsysteem reageert snel op schommelingen in de belasting en compenseert zo de tekortkomingen van de opstartvertraging van de dieselmotor (meestal 10-30 seconden) en de regelvertraging.
Voordelen: Voorkomt het frequent starten en stoppen van dieselmotoren, behoudt een stabiele frequentie/spanning, geschikt voor het leveren van stroom aan precisieapparatuur.
Zwarte start
Principe: Het energieopslagsysteem dient als initiële energiebron om de dieselmotor snel te starten. Daarmee is het probleem opgelost dat traditionele dieselmotoren externe energie nodig hebben om te starten.
Voordeel: Verbetering van de betrouwbaarheid van de noodstroomvoorziening, geschikt voor situaties waarin het elektriciteitsnet uitvalt (zoals in ziekenhuizen en datacenters).
Hybride hernieuwbare energie-integratie
Principe: De dieselmotor wordt gecombineerd met fotovoltaïsche/windenergie en energieopslag om schommelingen in hernieuwbare energie te stabiliseren, waarbij de dieselmotor als back-up fungeert.
Voordelen: U kunt tot wel 50% brandstof besparen, waardoor de CO2-uitstoot afneemt.
2. Belangrijkste punten van de technische configuratie
Functionele vereisten voor componenten
De dieselgeneratorset moet de variabele frequentiemodus ondersteunen en zich aanpassen aan de schema's voor het laden en ontladen van energieopslag (bijvoorbeeld door de energieopslag te laten overnemen wanneer de automatische belastingvermindering onder de 30% komt).
Het energieopslagsysteem (BESS) geeft prioriteit aan het gebruik van lithium-ijzerfosfaatbatterijen (met een lange levensduur en hoge veiligheid) en stroomtypen (zoals 1C-2C) om kortdurende impactbelastingen op te vangen.
Het energiebeheersysteem (EMS) moet beschikken over multi-mode schakellogica (netgekoppeld/niet-netgekoppeld/hybride) en algoritmen voor dynamische lastverdeling.
De responstijd van de bidirectionele converter (PCS) bedraagt ​​minder dan 20 ms, waardoor naadloze omschakeling mogelijk is en omgekeerd vermogen van de dieselmotor wordt voorkomen.
3. Typische toepassingsscenario's
Eilandmicrogrid
Fotovoltaïsch + dieselmotor + energieopslag: de dieselmotor start alleen 's nachts of op bewolkte dagen, waardoor de brandstofkosten met meer dan 60% worden verlaagd.
Noodstroomvoorziening voor datacenter
Bij energieopslag wordt prioriteit gegeven aan de ondersteuning van kritieke belastingen gedurende 5-15 minuten, met gedeelde stroomvoorziening nadat de dieselmotor is gestart, om tijdelijke stroomuitval te voorkomen.
Mijnstroomvoorziening
Energieopslag kan omgaan met stootbelastingen zoals die van graafmachines, en dieselmotoren werken stabiel in het hoge-rendementbereik (70-80% belasting).
4. Economische vergelijking (met een 1MW-systeem als voorbeeld)
Initiële kosten van het configuratieplan (10.000 yuan) Jaarlijkse operationele en onderhoudskosten (10.000 yuan) Brandstofverbruik (L/jaar)
Zuivere dieselgeneratorset 80-100 25-35 150000
Diesel + energieopslag (30% piekafvlakking) 150-180 15-20 100000
Recyclingcyclus: meestal 3-5 jaar (hoe hoger de elektriciteitsprijs, hoe sneller de recycling)
5. Voorzorgsmaatregelen
Systeemcompatibiliteit: De regelaar van de dieselmotor moet snelle vermogensaanpassingen ondersteunen tijdens energieopslaginterventie (zoals PID-parameteroptimalisatie).
Veiligheidsbescherming: Om overbelasting van de dieselmotor door overmatige energieopslag te voorkomen, moet een vaste uitschakelwaarde voor de SOC (State of Charge) (bijvoorbeeld 20%) worden ingesteld.
Beleidsondersteuning: Sommige regio's verstrekken subsidies voor het hybride systeem ‘dieselmotor + energieopslag’ (zoals China's nieuwe pilotbeleid voor energieopslag uit 2023).
Door een slimme configuratie kan de combinatie van dieselgeneratorsets en energieopslag een upgrade van "pure back-up" naar "slim microgrid" bewerkstelligen, wat een praktische oplossing is voor de overgang van traditionele energie naar koolstofarme energie. Het specifieke ontwerp moet uitgebreid worden geëvalueerd op basis van belastingskarakteristieken, lokale elektriciteitsprijzen en beleid.