可靠的混合微电网及储电能力

波兰研究中心KEZO的Patryk Chaja说:“是时候关注可再生能源和智能能源系统了”。该中心研究表明,混合储能系统可以平衡可再生能源的不稳定性,使用当今的成熟技术可以让绿色能源变得与化石燃料能源一样可靠。DEIF ASC-4和AGC-4控制器通过通信控制系统中不同对象,在KEZO微电网中发挥着关键作用。

当你轻触咖啡机开关时,电能直接来源于太阳能光伏板的感觉很独特。但在阴天,则需要通过其他方式为咖啡机或其他设备供电。随着世界各地努力减少温室气体排放并遵守巴黎协定,增加可再生能源在能源结构中的份额是一种理想的解决方案。但可再生能源的不稳定性意味着,当产能激增时,可再生能源生产无法满足需求。所以能源部门需要找到平衡能源系统的可靠方法,以确保供电的安全性及稳定性。

混合微电网结合了多种可再生能源,如光伏板和风机,可实现相对较高的可再生能源总百分比。为确保可靠性和平衡性, 此类微电网需要智能控制和储存电能的能力,以便使用。目前,波兰研究中心KEZO正在测试几种可实现该目标的成熟技术。使用带有不同类型电池的储能系统,结合DEIF控制器管理设备,将产生非常可观的效果。

储存及控制解决方案

KEZO成立于2015年,位于华沙市中心以北,归波兰科学院所有。它是欧洲最现代化的研究中心之一,主要研究可再生能源。KEZO的目标是开发一种集成的混合能源系统,该系统可以利用可再生资源发电、供热和制冷,并根据需要储存这些能源,然后按需以所需形式提供。此过程中的关键步骤是找到一种可靠的储电方式,并确保储电与其他系统组件之间的紧密集成。

KEZO研发协调员Patryk Chaja博士说:“我们可以从风、太阳和热电联产工厂生产能源,并储存电能和热能,所有这些元素都连接在同一个能源系统中。起初,我们主要关注热能储存,但很快注意到电能储存也很重要。于是增加了一个额外的储电单元,比较这两种不同的技术”。

02 Kezo Logo Kezo Case
03 Batteries Kezo Case
04 Deif Asc Contollers Kezo Case

研究设置:DEIF控制器管理的混合储能系统

KEZO的储能系统包括四种不同类型的电池:锂离子电池、铅碳电池、凝胶酸电池和VRFB(钒氧化还原液流电池)。该系统在STAY-ON公司的支持下集成。这些电池可以通过光伏板和电网充电,并通过混合储能系统进行连接,使每种不同类型电池的不同属性相互补充,发挥不同作用。一些电池适合用作功率调节器,进行调峰,或平衡可再生能源。

 

KEZO电力系统专家KrzysztofRafał博士解释说:“我们的论点是混合储能技术将满足客户的特殊需求。目标是在各种场景中能使用这种混合储能系统。我们认为它可以涵盖比单独的储能技术更多的功能。

KEZO研究小组对钒氧化还原液流电池中使用的液流电池技术特别感兴趣。虽然钒氧化还原液流电池相对较大且能量密度较低,但它提供的优势使其成功应用于微电网储能系统:它很安全,因为钒电解质无毒且不易燃。而且电解质不会降解,因此电池使用寿命非常长。KEZO的18吨100千瓦时钒氧化还原液流电池可以在不损失容量的情况下处理至少20,000个充电周期。

每个电池都是单独管理的,每个电池的单独功率设定点是基于功耗、当前可再生能源产量和当前能源价格定义的。该设置使用DEIF AGC-4 Mains和ASC-4控制器来处理电池控制和通信。DEIF装置最重要的优势之一是能够与系统中所有电池通信,帮助KEZO员工开发、控制和优化混合储能系统的控制策略。

05 Krzysztof Rafa Kezo Case

“它提供了控制能源生产及与电网能源交换的功能。 DEI控制系统解决方案可以为我们实现多种功能,让我们的研究变得更容易!”

Krzysztof Rafal

PhD, Electric Power System Specialist | KEZO

05 Hybrid Kezo Case

无限制的通信和控制,全方位的技术支持

KEZO数据专家Weronika Radziszewska博士说:“DEIF控制器为我们提供了独特的功能:能够与每种不同电池技术进行通信,这些电池来自不同的生产商,按照不同的标准制造。有些配备了标准的通信方法,但有些电池很封闭,我们甚至没有类似的电池系统。我们需要计算充电状态,DEIF系统确实帮助我们完成了几乎所有的负载通信。它将所有数据转换成统一的Modbus通信,这使我们开发系统变得更加容易。DEIF控制器可以实现与系统所有设备一次通信。”

KrzysztofRafał补充说:“DEIF控制器提供了一套管理系统,该系统可以实现设备之间的控制,例如光伏装置、储能系统和本地负载等设备。它提供了控制能源生产及电网能源交换的功能。DEIF系统可以为我们实现多种功能。让我们的研究变得更容易!”

两位来自KEZO公司的专家认为DEIF提供的有力支持是促成满意结果的重要原因。Weronika Radziszewska说:“当某些功能缺少时,DEIF会提供全力支持。与DEIF的沟通真的非常顺利,于我们而言,与公司沟通的能力也让我们受益匪浅。”

 可扩展且可用的解决方案

随着在KEZO测试的电池及控制技术已成熟且可以在市场上投放,该研究结果可直接应用于生产场景,以确保可再生能源的可靠供电。例如,所应用的DEIF ASC-4和AGC-4控制器提供了灵活性,几乎不需要修改就可以扩展到任何未来的需求。Weronika Radziszewska说:“添加或扩展微电网的灵活性非常重要。使用DEIF控制器可以实现这一点,这是一笔巨大的财富。

波兰正在进行一项关于如何将该国能源系统往更可持续方向转变的辩论,KEZO将研究结果和技术经验带到辩论桌,为这场辩论做出了贡献,并就选择可再生能源供应解决方案时的正确行动方向向当局、公用事业和企业提供建议。当然,全球其他国家也在进行类似的辩论,这也使得KEZO取得了在波兰之外的成果。

我能帮你吗

06 Weronika Radziszewska Kezo Case

“与DEIF的沟通真的非常顺利。对我们而言,与公司沟通的能力也让我们受益匪浅。 数据专家博士 | KEZO

PhD, Data Specialist | KEZO

虽然氢能或其他技术有朝一日可能成为当今可再生能源的可行替代方案,但风力、太阳能发电与可再生能源发电相结合,看起来将是未来几年安全和可持续能源生产的最佳解决方案。“我们相信我们可以使用可再生能源来改变能源系统。现在也是时候关注可再生能源和智能能源系统了。