ESS container hiệu suất cao cho các giải pháp lưu trữ năng lượng đáng tin cậy

Các thông số kỹ thuật cốt lõi của AMPPAL Container ESS

AMPPALthiết kế dòng sản phẩm Container ESS của mình xoay quanh tính mô-đun và khả năng mở rộng. Mỗi thiết bị đều được lắp ráp và kiểm tra tại nhà máy trước khi gửi đi, điều đó có nghĩa là hệ thống sẽ đến nơi sẵn sàng để kết nối. Các thông số chính bên dưới xác định phạm vi hoạt động và giúp các nhà phát triển dự án lựa chọn mô hình phù hợp với yêu cầu về năng lượng và điện năng của họ.

• Phạm vi công suất định mức:500 kW đến 2.000 kW mỗi container, có thể mở rộng song song để lắp đặt nhiều megawatt.
• Công suất năng lượng định mức:1.000 kWh đến 4.000 kWh mỗi container, với điện áp phía DC lên tới 1.500 V theo yêu cầu.
• Hóa học pin:Pin Lithium Iron Phosphate (LFP), được chọn lọc để có tuổi thọ dài, ổn định nhiệt và độ suy giảm thấp.
• Hiệu quả chuyến đi khứ hồi:Thông thường là 92% đến 94% tại điểm ghép nối chung, tùy thuộc vào nhiệt độ môi trường và đặc tính sạc/xả.
• Vòng đời:≥ 6.000 chu kỳ ở mức sạc/xả 0,5C, độ sâu phóng điện 80% và nhiệt độ môi trường xung quanh 25°C, với khả năng duy trì công suất khi hết tuổi thọ trên 70%.
• Phạm vi nhiệt độ hoạt động:Môi trường xung quanh -20°C đến +55°C, với gói thời tiết lạnh tùy chọn để vận hành -35°C.
• Bảo vệ chống xâm nhập:Tiêu chuẩn IP54 cho vỏ bọc, IP65 tùy chọn cho môi trường ven biển hoặc sa mạc.
• Giao thức truyền thông:Modbus TCP, CAN 2.0B, IEC 61850 và DNP3 tùy chọn để tích hợp SCADA.
• Chứng nhận:UL 9540, UL 9540A, IEC 62619, UN38.3, CE và tài liệu tuân thủ NFPA 855 tùy chọn.

So sánh mô hình chi tiết

Tất cả các mẫu ESS của AMPPAL Container đều sử dụng cùng kiến ​​trúc hệ thống quản lý pin (BMS), theo dõi điện áp, nhiệt độ và trạng thái sạc ở cấp mô-đun. Điều này cho phép cân bằng chính xác và phát hiện lỗi sớm. Hệ thống chuyển đổi nguồn (PCS) được tích hợp trong một ngăn riêng biệt bên trong thùng chứa, giúp giảm tổn thất cáp và đơn giản hóa việc kết nối AC với lưới điện hoặc phụ tải.

Mô-đun pin và cấu hình giá đỡ

Mỗi Container ESS chứa nhiều giá đỡ pin được kết nối song song để đạt được công suất năng lượng mục tiêu. AMPPAL sử dụng mô-đun pin được tiêu chuẩn hóa với năng lượng danh định 5,12 kWh và điện áp danh định 51,2 V. Các mô-đun được kết nối nối tiếp trong một giá đỡ để đạt được điện áp hệ thống. Các tham số cấp mô-đun chính bao gồm:

• Năng lượng mô-đun:5,12 kWh
• Điện áp danh định của mô-đun:51,2 V DC
• Phạm vi điện áp hoạt động của mô-đun:44,8–57,6 V DC
• Trọng lượng mô-đun:47 kg
• Loại tế bào:LFP hình lăng trụ, 3,2 V / 100 Ah
• Vòng đời mô-đun:≥ 6.000 chu kỳ ở 0,5C, 80% DoD, 25°C
• Mô-đun truyền thông:CÓ THỂ, RS485 bị cô lập
• Bảo vệ mô-đun:Quá tải, xả quá mức, quá dòng, ngắn mạch, quá nhiệt/dưới nhiệt độ

Một container 20 ft thông thường chứa 10 đến 12 giá đỡ pin, tùy thuộc vào kiểu máy. Container 40 ft có thể chứa tới 20 kệ. Mỗi giá bao gồm một bộ phận quản lý pin độc lập (BMU) báo cáo cho BMS trung tâm. Kiến trúc giám sát phân lớp này làm tăng độ tin cậy và cho phép trao đổi nóng các mô-đun riêng lẻ mà không cần tắt toàn bộ hệ thống.

Hệ thống chuyển đổi năng lượng và tích hợp lưới

PCS bên trong AMPPAL Container ESS chuyển đổi nguồn pin DC thành nguồn AC để đưa vào lưới hoặc tiêu thụ tải. PCS tiêu chuẩn có đầu ra ba pha ở 400 V AC, 480 V AC hoặc 690 V AC, tùy thuộc vào mã lưới khu vực. PCS hỗ trợ cả chế độ theo lưới và tạo lưới, giúp hệ thống phù hợp với các ứng dụng lưới điện siêu nhỏ và khả năng khởi động đen.

• Điện áp đầu ra AC:400V / 480V / 690V, điều chỉnh ±10%
• Tần số đầu ra:50 Hz hoặc 60 Hz, tự động cảm nhận
• Tổng méo hài (THD):< 3% ở công suất định mức
• Phạm vi hệ số công suất:0,99 dẫn đến độ trễ 0,99
• Chức năng hỗ trợ lưới:Đi qua điện áp thấp (LVRT), đi qua điện áp cao (HVRT), điều khiển công suất phản kháng, giảm tần số
• Bảo vệ chống đảo:Các phương pháp chủ động và thụ động tuân thủ IEEE 1547 và UL 1741
• Hiệu quả:Tối đa 98,5% ở tải danh nghĩa

Tùy chọn máy biến áp tích hợp nâng đầu ra PCS lên điện áp trung bình (ví dụ: 13,8 kV, 34,5 kV) để kết nối trực tiếp với lưới điện. Điều này giúp loại bỏ sự cần thiết của một trạm biến áp riêng biệt và đơn giản hóa việc thiết kế địa điểm. Hệ thống PCS và pin được điều phối bởi hệ thống quản lý năng lượng (EMS) nhằm tối ưu hóa lịch trình sạc/xả dựa trên biểu giá theo thời gian sử dụng, phí nhu cầu hoặc dự báo thế hệ tái tạo.

Hệ thống an toàn và quản lý nhiệt

An toàn là ưu tiên cao nhất trong mọi hoạt động triển khai ESS của Container. AMPPAL tích hợp nhiều lớp bảo vệ bắt đầu ở cấp độ tế bào và mở rộng đến vỏ container. Hóa học LFP mang lại sự ổn định nhiệt nội tại, với ngưỡng thoát nhiệt trên 270°C so với 150–200°C đối với một số hóa chất gốc niken. Ngoài ra, hệ thống bao gồm:

• Hệ thống quản lý pin (BMS):Kiến trúc ba cấp với giám sát tế bào, mô-đun và giá đỡ. BMS thực thi các giới hạn điện áp, dòng điện và nhiệt độ cũng như cách ly các chuỗi bị lỗi trong vòng một phần nghìn giây.
• Quản lý nhiệt:Làm mát bằng chất lỏng là tiêu chuẩn trên các mẫu lớn hơn, duy trì mức chênh lệch nhiệt độ tế bào trong phạm vi ±3°C. Không khí cưỡng bức HVAC được sử dụng trên các thiết bị nhỏ hơn. Hệ thống làm mát tự động điều chỉnh dựa trên tải thời gian thực và nhiệt độ môi trường.
• Phát hiện và ngăn chặn hỏa hoạn:Đầu báo khói và nhiệt đa vùng kích hoạt khả năng dập lửa bằng khí dung. Hệ thống phun sương nước tùy chọn cung cấp thêm khả năng làm mát và chữa cháy. Thùng chứa được chia thành các ngăn cháy để ngăn cháy lan.
• Thông gió nổ:Các tấm giảm áp được lắp đặt trên mái và cửa container, có kích thước theo hướng dẫn của NFPA 68 để giải phóng khí an toàn trong trường hợp xảy ra sự cố nhiệt.
• Dừng khẩn cấp:Nhiều nút E-stop ở bên ngoài thùng chứa ngay lập tức ngắt kết nối pin khỏi PCS và lưới điện.
• Bảo vệ lỗi nối đất:Giám sát cách điện liên tục phát hiện các lỗi nối đất DC và AC và kích hoạt cảnh báo ở ngưỡng có thể định cấu hình.

AMPPAL thực hiện thử nghiệm khả năng lan truyền lửa UL 9540A trên các thiết bị ESS Container của mình để xác nhận rằng hiện tượng thoát nhiệt đơn bào không lan sang các mô-đun hoặc giá đỡ liền kề. Báo cáo thử nghiệm được cung cấp cho chủ dự án và cơ quan có thẩm quyền (AHJ) để hợp lý hóa việc cấp phép.

Ứng dụng điển hình

Nền tảng AMPPAL Container ESS phục vụ nhiều trường hợp sử dụng. Phần cứng tương tự có thể được cấu hình lại thông qua phần mềm để tạo ra các luồng doanh thu khác nhau, khiến nó trở thành tài sản linh hoạt cho các nhà phát triển dự án và tiện ích.

• Chuyển đổi năng lượng ở quy mô tiện ích:Sạc trong thời gian giá điện thấp hoặc sản xuất năng lượng tái tạo dư thừa, xả trong thời gian có nhu cầu cao điểm. Điều này làm giảm việc cắt giảm các nhà máy năng lượng mặt trời và gió và cải thiện tính kinh tế của dự án.
• Quy định tần số:Thời gian phản hồi nhanh dưới 100 ms cho phép hệ thống tham gia vào các thị trường dịch vụ phụ trợ, cung cấp khả năng điều chỉnh tần số và dự trữ kéo sợi.
• Cạo đỉnh thương mại và công nghiệp:Giảm chi phí nhu cầu bằng cách giải phóng năng lượng dự trữ trong thời gian tiêu thụ cao điểm của cơ sở. EMS có thể tìm hiểu các mẫu tải và tối ưu hóa việc điều phối cho phù hợp.
• Hỗ trợ Microgrid và Off-Grid:Kết hợp với máy phát điện diesel hoặc các nguồn tái tạo để tạo thành lưới điện đảo ổn định. PCS có thể hoạt động ở chế độ tạo lưới để thiết lập tham chiếu điện áp và tần số.
• Làm mịn tái tạo:Giảm bớt những biến động ngắn hạn về sản lượng điện mặt trời hoặc gió, cải thiện chất lượng điện năng và cho phép khả năng tái tạo thâm nhập cao hơn vào các lưới điện yếu.
• Nguồn dự phòng:Cung cấp nguồn điện liên tục cho các phụ tải quan trọng trong thời gian mất điện lưới, với khả năng chuyển liền mạch sang chế độ đảo.

Lắp đặt và vận hành

Một trong những ưu điểm chính của Container ESS là yêu cầu công việc tại chỗ tối thiểu. Thiết bị được nối dây sẵn, chạy thử trước và được kiểm tra đầy đủ. Việc chuẩn bị mặt bằng thường bao gồm một tấm bê tông bằng phẳng hoặc nền sỏi được nén chặt, ống dẫn AC và thông tin liên lạc cũng như hàng rào chu vi. Sau khi đặt thùng chứa vào đúng vị trí, việc kết nối với máy biến áp lưới và bộ điều khiển BESS sẽ được hoàn thành bởi thợ điện được cấp phép theo bản vẽ được AMPPAL phê duyệt.

• Vận chuyển:Đúc góc ISO tiêu chuẩn cho phép vận chuyển bằng xe tải phẳng, đường sắt hoặc tàu. Thùng chứa có thể được nâng lên từ trên hoặc dưới bằng thanh rải.
• Yêu cầu nền tảng:Khả năng chịu lực tối thiểu của đất là 150 kPa. Đối với các khu vực có hoạt động địa chấn cao, AMPPAL cung cấp bộ neo đã được chứng nhận.
• Thời gian kết nối:Kết nối truyền thông và AC thông thường mất từ ​​2 đến 3 ngày làm việc sau khi đặt thùng chứa.
• Vận hành:AMPPAL cung cấp hỗ trợ vận hành từ xa. Kỹ thuật viên tại chỗ tuân theo danh sách kiểm tra từng bước trong HMI bộ điều khiển, bao gồm kiểm tra cách điện, xác minh cực tính và kiểm tra sạc/xả ban đầu.
• Bảo hành:Bảo hành sản phẩm tiêu chuẩn 5 năm và bảo hành hiệu suất 10 năm, với các thỏa thuận dịch vụ mở rộng tùy chọn.

Hệ thống này được thiết kế để lắp đặt ngoài trời mà không cần thêm nơi trú ẩn. Vỏ IP54 bảo vệ khỏi bụi, mưa và tuyết. Đối với môi trường ven biển có độ mặn cao, AMPPAL khuyến nghị tùy chọn IP65 với lớp phủ chống ăn mòn trên tất cả các bộ phận kim loại lộ ra ngoài.

Tại sao chọn AMPPAL cho dự án ESS container của bạn

AMPPAL có hơn một thập kỷ kinh nghiệm cung cấp các giải pháp lưu trữ năng lượng trên khắp Bắc Mỹ, Châu Âu và Châu Á-Thái Bình Dương. Đội ngũ kỹ thuật của công ty hợp tác chặt chẽ với các nhà thầu và nhà phát triển EPC để điều chỉnh Container ESS phù hợp với mã lưới địa phương và điều kiện địa điểm. Một số yếu tố khiến AMPPAL trở nên khác biệt:

• Kiểm tra chấp nhận tại nhà máy:Mỗi container đều trải qua quá trình kiểm tra chu kỳ đầy tải 72 giờ trước khi vận chuyển. Khách hàng nhận được báo cáo thử nghiệm chi tiết bao gồm năng lực, hiệu quả và xác minh thông tin liên lạc.
• Thiết kế mô-đun:Giá đỡ pin và mô-đun PCS có thể được thay thế riêng lẻ mà không cần hàn hoặc lắp đặt vật nặng bên trong thùng chứa. Điều này làm giảm thời gian ngừng hoạt động và chi phí bảo trì.
• Tuân thủ toàn cầu:AMPPAL duy trì các chứng nhận hiện tại cho các thị trường lớn, bao gồm UL, CE, IEC và UN38.3. Gói tài liệu hỗ trợ cấp phép nhanh và phê duyệt kết nối tiện ích.
• Hỗ trợ địa phương:AMPPAL có các trung tâm dịch vụ khu vực và trung tâm phụ tùng thay thế tại Hoa Kỳ, Đức và Úc. Chẩn đoán từ xa là tiêu chuẩn, với tính năng giám sát 24/7 có sẵn thông qua nền tảng Đám mây AMPPAL.
• Khả năng mở rộng:Nhiều thiết bị ESS Container có thể được kết nối song song ở phía AC để tạo ra các hệ thống 10 MW / 20 MWh hoặc lớn hơn. EMS điều phối tất cả các tổ máy thành một nhà máy điện ảo duy nhất.

Câu hỏi thường gặp về Container ESS

Container ESS là gì và nó hoạt động như thế nào?

Container ESS là một hệ thống lưu trữ năng lượng hoàn chỉnh được đặt trong một container vận chuyển tiêu chuẩn. Nó bao gồm giá đỡ pin, hệ thống quản lý pin, hệ thống chuyển đổi năng lượng, quản lý nhiệt, chữa cháy và điều khiển thiết bị điện tử. Trong quá trình sạc, PCS chuyển đổi điện xoay chiều từ lưới điện hoặc nguồn tái tạo thành điện một chiều được lưu trữ trong pin. Trong quá trình phóng điện, PCS chuyển đổi điện DC được lưu trữ thành điện xoay chiều để phụ tải sử dụng hoặc xuất vào lưới điện. EMS kiểm soát thời điểm sạc và xả dựa trên cài đặt của người dùng, giá lưới hoặc dự báo thế hệ tái tạo.

ESS Container AMPPAL tồn tại được bao lâu?

Tuổi thọ sử dụng của AMPPAL Container ESS chủ yếu được xác định bởi pin và điều kiện hoạt động của chúng. Các tế bào LFP được đánh giá cho ít nhất 6.000 chu kỳ ở tốc độ 0,5C, độ sâu phóng điện 80% và nhiệt độ môi trường 25°C. Ở một chu kỳ đầy đủ mỗi ngày, điều này có nghĩa là hơn 16 năm phục vụ trước khi công suất giảm xuống 70% so với định mức ban đầu. Tuổi thọ thực tế có thể dài hơn nếu hệ thống hoạt động ở độ sâu xả một phần hoặc nhiệt độ trung bình thấp hơn. PCS và các thiết bị điện tử khác có tuổi thọ thiết kế là 20 năm với khuyến nghị bảo trì phòng ngừa 12 tháng một lần.

Những rủi ro an toàn chính của Container ESS là gì và AMPPAL giải quyết chúng như thế nào?

Rủi ro an toàn chính đối với bất kỳ ESS Container nào là điện giật, cháy và lan truyền nhiệt. AMPPAL giảm thiểu những rủi ro này thông qua cách tiếp cận nhiều lớp. An toàn điện được đảm bảo bằng cách phát hiện lỗi chạm đất, bảo vệ chống phóng điện hồ quang và thanh cái cách điện. Giảm nguy cơ hỏa hoạn bằng cách sử dụng hóa chất LFP, ít bị thoát nhiệt hơn so với hóa chất NMC hoặc NCA. Thùng chứa bao gồm đầu báo khói và nhiệt, bình chữa cháy bằng khí dung và phun sương nước tùy chọn. Tấm giảm áp ngăn chặn sự tích tụ khí nổ. Thử nghiệm UL 9540A xác minh rằng lỗi đơn bào không lan sang các mô-đun lân cận và BMS liên tục theo dõi nhiệt độ và điện áp ở mọi tế bào để phát hiện các điểm bất thường trước khi chúng leo thang.

Nhiều đơn vị ESS Container có thể được kết nối với nhau không?

Đúng. Các đơn vị ESS Container AMPPAL được thiết kế để hoạt động song song ở phía AC. Có thể kết nối tối đa 20 container vào một bus AC chung, tạo ra hệ thống lên tới 40 MW/80 MWh. EMS hoạt động như một bộ điều khiển chính, điều phối công suất đầu ra của từng container để đáp ứng tổng điểm đặt. Giao tiếp giữa các container sử dụng Ethernet cáp quang, có khả năng chống nhiễu điện từ. Đối với các dự án lớn hơn, AMPPAL có thể cung cấp phòng điều khiển trung tâm với các máy chủ dự phòng và phần mềm SCADA.

Thời gian giao hàng cho ESS Container AMPPAL là bao lâu?

Thời gian thực hiện tiêu chuẩn cho một container ESS là từ 10 đến 14 tuần từ khi xác nhận đơn hàng đến khi giao hàng tại nhà máy, tùy thuộc vào kiểu máy và các tính năng tùy chọn. Các đơn hàng nhiều đơn vị lớn hơn có thể cần 16 đến 20 tuần. Thời gian vận chuyển là bổ sung và phụ thuộc vào cảng đích và hậu cần nội địa. AMPPAL cung cấp lịch trình dự án chi tiết ở giai đoạn báo giá, bao gồm các mốc quan trọng trong sản xuất và ngày kiểm tra nghiệm thu tại nhà máy. Đối với các dự án khẩn cấp, AMPPAL duy trì lượng hàng tồn kho có giới hạn gồm các đơn vị ESS Container 20 ft tiêu chuẩn trong các kho khu vực.

Container ESS yêu cầu bảo trì gì?

Bảo trì định kỳ cho AMPPAL Container ESS bao gồm kiểm tra trực quan hàng quý, thay thế bộ lọc nửa năm một lần cho hệ thống HVAC hoặc hệ thống làm mát bằng chất lỏng và kiểm tra mô-men xoắn hàng năm trên các kết nối điện. BMS tự động thực hiện cân bằng tế bào và báo cáo mọi xu hướng điện áp hoặc nhiệt độ bất thường. Quạt PCS và bộ lọc không khí nên được làm sạch từ 6 đến 12 tháng một lần tùy thuộc vào mức độ bụi. Hộp mực của hệ thống chữa cháy được kiểm tra hàng năm và thay thế 10 năm một lần hoặc sau khi kích hoạt. AMPPAL cung cấp gói dịch vụ bảo trì phòng ngừa trong đó các kỹ thuật viên được đào tạo thực hiện tất cả các nhiệm vụ và cung cấp báo cáo kiểm tra có chữ ký cho mục đích bảo hiểm và tuân thủ.

Container ESS có tương thích với các nhà máy điện mặt trời và điện gió không?

Đúng. AMPPAL Container ESS hoàn toàn tương thích với các nhà máy điện mặt trời và điện gió. Hệ thống có thể sạc trực tiếp từ phía DC của mảng năng lượng mặt trời thông qua bộ chuyển đổi DC-DC tùy chọn hoặc có thể sạc từ phía AC bằng hệ thống chuyển đổi nguồn. Trong cấu hình ghép nối AC, EMS có thể ưu tiên sạc trong thời gian sản xuất và xả năng lượng tái tạo dư thừa khi sản lượng tái tạo thấp. Các chức năng hỗ trợ lưới điện, chẳng hạn như giảm tần số và điều chỉnh điện áp, giúp ổn định lưới điện yếu với khả năng thâm nhập năng lượng tái tạo cao. AMPPAL đã cung cấp các thiết bị Container ESS cho các dự án lưu trữ năng lượng mặt trời từ 5 MW đến 100 MW.