Dieselgeneraattorien ja energian varastointijärjestelmien yhteistyö on tärkeä ratkaisu nykyaikaisten sähköjärjestelmien luotettavuuden, taloudellisuuden ja ympäristönsuojelun parantamiseksi, erityisesti esimerkiksi mikroverkoissa, varavirtalähteissä ja uusiutuvan energian integroinnissa. Seuraavassa on esitetty näiden kahden yhteistyöperiaatteet, edut ja tyypilliset sovellusskenaariot:
1. Ydinyhteistyömenetelmä
Huippuparranajo
Periaate: Energian varastointijärjestelmä latautuu alhaisen sähkönkulutuksen aikoina (käyttäen edullista sähköä tai dieselmoottoreiden ylijäämätehoa) ja purkaa varauksensa korkean sähkönkulutuksen aikoina, mikä lyhentää dieselgeneraattoreiden käyttöaikaa suurella kuormituksella.
Edut: Vähentää polttoaineenkulutusta (noin 20–30 %), minimoi yksikön kulumisen ja pidentää huoltovälejä.
Tasainen lähtö (ramppinopeuden säätö)
Periaate: Energian varastointijärjestelmä reagoi nopeasti kuormituksen vaihteluihin kompensoiden dieselmoottorin käynnistysviiveen (yleensä 10–30 sekuntia) ja säätöviiveen puutteita.
Edut: Vältää dieselmoottoreiden usein toistuvaa käynnistystä ja pysäytystä, ylläpitää vakaan taajuuden/jännitteen, sopii tarkkuuslaitteiden virransyöttöön.
Musta alku
Periaate: Energian varastointijärjestelmä toimii alkuperäisenä virtalähteenä dieselmoottorin nopeaan käynnistämiseen, mikä ratkaisee perinteisten dieselmoottoreiden ongelman, jotka vaativat ulkoista virtaa käynnistykseen.
Etu: Parantaa hätävirransyötön luotettavuutta, sopii sähköverkon vikaantumistilanteisiin (kuten sairaaloihin ja datakeskuksiin).
Hybridi- ja uusiutuvan energian integrointi
Periaate: Dieselmoottori yhdistetään aurinkosähköön/tuulivoimaan ja energian varastointiin uusiutuvan energian vaihteluiden vakauttamiseksi, ja dieselmoottori toimii varamoottorina.
Edut: Polttoaineensäästöt voivat olla yli 50 %, mikä vähentää hiilidioksidipäästöjä.
2. Teknisen kokoonpanon keskeiset kohdat
Komponenttien toiminnalliset vaatimukset
Dieselgeneraattorin on tuettava muuttuvaa taajuutta ja sopeuduttava energian varastoinnin lataus- ja purkausaikatauluihin (esimerkiksi energian varastoinnin on otettava se haltuunsa, kun automaattinen kuormituksen vähennys on alle 30 %).
Energian varastointijärjestelmässä (BESS) priorisoidaan litiumrautafosfaattiakkujen (pitkäikäisten ja turvallisten) ja virtalähteiden (kuten 1C-2C) käyttöä lyhytaikaisten iskukuormien sietämiseksi.
Energianhallintajärjestelmässä (EMS) on oltava moniajokytkentälogiikka (verkkoon kytketty/verkon ulkopuolinen/hybridi) ja dynaamiset kuormanjakoalgoritmit.
Kaksisuuntaisen muuntimen (PCS) vasteaika on alle 20 ms, mikä tukee saumatonta kytkentää ja estää dieselmoottorin käänteisen tehon.
3. Tyypillisiä sovellustilanteita
Saaren mikroverkko
Aurinkosähkö + dieselmoottori + energian varastointi, dieselmoottori käynnistyy vain yöllä tai pilvisenä päivänä, mikä vähentää polttoainekustannuksia yli 60 %.
Varavirtalähde datakeskukselle
Energian varastointi priorisoi kriittisten kuormien tukemista 5–15 minuutin ajan, ja dieselmoottorin käynnistymisen jälkeen virransyöttö jaetaan hetkellisten sähkökatkosten välttämiseksi.
Kaivoksen virtalähde
Energian varastointi kestää iskukuormia, kuten kaivinkoneiden, ja dieselmoottorit toimivat vakaasti korkean hyötysuhteen alueella (70–80 %:n kuormitusaste).
4. Taloudellinen vertailu (esimerkkinä 1 MW:n järjestelmä)
Kokoonpanosuunnitelman alkukustannukset (10 000 yuania) Vuosittaiset käyttö- ja ylläpitokustannukset (10 000 yuania) Polttoaineenkulutus (l/vuosi)
Puhdas dieselgeneraattori 80-100 25-35 150000
Diesel + energian varastointi (30 % huipputehosta) 150–180 15–20 100 000
Kierrätyssykli: yleensä 3–5 vuotta (mitä korkeampi sähkön hinta, sitä nopeampi kierrätys)
5. Varotoimet
Järjestelmän yhteensopivuus: Dieselmoottorin säätimen on tuettava nopeaa tehonsäätöä energian varastointitoimenpiteiden aikana (kuten PID-parametrien optimoinnissa).
Turvallisuussuojaus: Liiallisen energian varastoinnin aiheuttaman dieselmoottorin ylikuormituksen estämiseksi on asetettava kiinteä katkaisupiste SOC:lle (lataustila) (kuten 20 %).
Poliittinen tuki: Joillakin alueilla tarjotaan tukia ”dieselmoottori + energian varastointi” -hybridijärjestelmälle (kuten Kiinan vuoden 2023 uusi energian varastointikokeilupolitiikka).
Kohtuullisen kokoonpanon avulla dieselgeneraattorien ja energian varastoinnin yhdistelmällä voidaan saavuttaa päivitys "puhtaasta varavoimasta" "älykkääseen mikroverkkoon", mikä on käytännöllinen ratkaisu siirtymiseen perinteisestä energiasta vähähiiliseen energiaan. Tarkka suunnittelu on arvioitava kattavasti kuormitusominaisuuksien, paikallisten sähkönhintojen ja käytäntöjen perusteella.
Julkaisuaika: 22. huhtikuuta 2025
