Vulgarisation des connaissances professionnelles dans l'industrie du stockage d'énergie industriel et commercial

Le stockage d'énergie industriel et commercial fait référence aux systèmes de stockage d'énergie déployés du côté de l'utilisateur final industriel ou commercial-côté et constitue une partie importante de la subdivision côté utilisateur-côté utilisateur dans les applications de stockage d'énergie électrochimique. Selon différents scénarios d'application, le stockage électrochimique d'énergie peut être divisé en trois grandes catégories : côté alimentation, côté réseau et côté utilisateur. Le côté utilisateur peut être subdivisé en deux sous-scénarios : le stockage d'énergie industriel et commercial et le stockage d'énergie domestique. Le stockage d'énergie commercial et le stockage d'énergie industriel correspondent respectivement à deux types d'entités d'application : les bâtiments commerciaux, les magasins de détail, les hôtels et autres installations commerciales, et les installations industrielles telles que les usines, les parcs et les mines. Le stockage d'énergie modulaire pour C&I représente la forme courante de produits de stockage d'énergie industriels et commerciaux - utilisant un concept de conception modulaire, le niveau de tension du système et la configuration de la capacité peuvent être ajustés de manière flexible en fonction des caractéristiques de charge réelles de l'utilisateur et de la capacité du transformateur, allant des petits systèmes d'armoires de plusieurs dizaines de kilowattheures aux systèmes de conteneurs de plusieurs mégawattheures. La centrale de stockage d'énergie fait généralement référence à une centrale de stockage d'énergie centralisée plus grande, qui peut être déployée à la fois du côté du réseau et du côté de l'utilisateur. Sa capacité est généralement supérieure au niveau du MWh. L'objectif principal du stockage d'énergie industriel et commercial n'est pas de participer à des services auxiliaires tels que la fréquence du réseau électrique et la régulation des pointes (bien qu'il puisse également participer lorsque les conditions le permettent), mais de réduire les propres coûts d'électricité de l'utilisateur en tant que demande principale et d'obtenir des retours sur investissement grâce à l'arbitrage des prix de l'électricité de pointe et de vallée, à la gestion de la demande et à l'augmentation du taux d'autoconsommation de l'énergie photovoltaïque.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Dans le processus de sélection et d'approvisionnement de systèmes de stockage d'énergie industriels et commerciaux, en plus de prêter attention aux paramètres macro tels que la capacité nominale, la durée de vie et l'efficacité du système, les détails techniques suivants constituent souvent la ligne de démarcation clé qui distingue le véritable niveau de fabrication et les capacités de contrôle qualité du fournisseur. Tout d’abord, la qualité du soudage des languettes de batterie. La connexion entre les languettes et le couvercle de la cellule de batterie carrée en aluminium - est généralement soudée au laser. Les soudures des produits de haute-qualité doivent être continues, uniformes, sans projections et la profondeur de pénétration doit être contrôlée entre 0,3 et 0,6 mm. La forme du bain de fusion peut être observée grâce à un échantillonnage de coupes métallographiques - les soudures qualifiées doivent présenter un bain de fusion en forme de croissant complet -sans pores, fissures ou défauts de non-fusion. Une soudure de qualité inférieure peut dessouder lors de vibrations à long terme ou de cycles thermiques, provoquant l'ouverture du circuit de la batterie ou une augmentation anormale de la résistance de contact.

 

Deuxièmement, la conception du bus module. La barre omnibus est un composant conducteur clé qui connecte plusieurs cellules et transporte les courants de charge et de décharge. En ingénierie, il convient de veiller à ce que la section transversale-de la barre omnibus corresponde au courant continu maximal du système (généralement conçu selon une densité de courant de 2-3A/mm²), si le matériau est du cuivre T2 (conductivité supérieure ou égale à 98 % IACS) et si la surface est nickelée-ou étamée-pour éviter l'oxydation. Les barres omnibus flexibles multi-couches (structures en cuivre laminé) ont une meilleure résistance aux vibrations et à la dilatation thermique que les connexions rigides monocouches, ce qui en fait un meilleur choix dans les domaines de l'énergie et du stockage d'énergie.

 

Troisièmement, le niveau de protection du connecteur entre les modules. Les systèmes de stockage d'énergie industriels et commerciaux utilisent généralement des connecteurs rapides-pour connecter les modules en série ou en parallèle. Un connecteur de haute-qualité doit avoir les caractéristiques suivantes : le matériau de la coque est en plastique technique avec -grade ignifuge V-0 ; les contacts sont en argent- ou en alliage de cuivre plaqué or ; il dispose d'un mécanisme de verrouillage secondaire pour empêcher le relâchement des vibrations ; la bague d'étanchéité est intacte et le niveau de protection atteint IP67. Lors de l'achat, vous pouvez demander au fournisseur de fournir le rapport de test de durée de vie de branchement et de débranchement du connecteur (généralement requis supérieur ou égal à 100 fois) et les données de test d'échauffement (l'augmentation de température ne dépasse pas 45K au courant nominal).

 

Quatrièmement, la précision d'échantillonnage de tension et la synchronisation du BMS. La précision de l'échantillonnage de la tension des cellules connectées en série par le système de gestion de la batterie affecte directement la précision de l'estimation du SOC et la fiabilité de la protection contre les surcharges et les-décharges excessives. Les produits professionnels doivent avoir une erreur d'échantillonnage de < ± 5 mV par canal (plage de température complète, cycle de vie complet) et l'écart de synchronisation d'échantillonnage de tous les canaux ne doit pas dépasser 10 ms. Il peut être demandé aux fournisseurs de fournir des certificats d'étalonnage de mesure tiers et des formes d'onde d'échantillonnage synchrone multi-canaux.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La qualité de fabrication des systèmes de stockage d'énergie industriels et basés sur des batteries-n'est pas seulement déterminée par le lien d'assemblage, mais s'étend également à toute la chaîne de processus : production de cellules, soudage de modules, intégration de blocs de batteries et débogage de l'ensemble des joints d'armoire. Ce qui suit décrit les principaux points du processus des cinq étapes clés de fabrication. Contrôle des processus au stade de la fabrication des batteries. Le noyau de la batterie est la plus petite unité de stockage d'énergie du système de stockage d'énergie, et sa précision de fabrication détermine directement la cohérence, la durée de vie et la sécurité du système. Dans le processus de revêtement d'électrodes, les boues d'électrodes positives et négatives doivent être uniformément enduites sur le collecteur de courant en feuille d'aluminium ou en feuille de cuivre. La tolérance d'épaisseur du revêtement doit être contrôlée à ± 1,5 μm et la tolérance de densité de surface doit être inférieure ou égale à ± 1,5 %. La pièce polaire revêtue doit passer par un processus de laminage pour compacter le matériau actif à la densité cible - la densité compactée de la cathode de phosphate de fer et de lithium est généralement comprise entre 2,2 et 2,4 g/cm³. Un compactage trop élevé réduira la porosité et affectera le taux de performance, et un compactage trop faible réduira la densité énergétique volumétrique. Pendant le processus de refente, la hauteur des bavures sur le bord de la pièce polaire doit être contrôlée en dessous de 12 μm (feuille de cuivre) et en dessous de 15 μm (feuille d'aluminium). Des bavures trop longues risquent de percer le diaphragme et de provoquer des micro-courts-circuits. Le processus d'enroulement ou de stratification nécessite que l'écart d'alignement des électrodes positives et négatives ne dépasse pas 0,5 mm, et le séparateur doit recouvrir complètement les bords des électrodes pour éviter les courts-circuits.

 

Processus de soudage et d’assemblage des modules. La connexion de plusieurs cellules de batterie en modules via des jeux de barres est l'un des processus les plus difficiles de fabrication de l'ensemble du système. Le processus courant utilise le soudage au laser et les objets à souder sont des poteaux en aluminium et des barres omnibus en cuivre (ou barres omnibus en aluminium). En raison de la grande différence de points de fusion entre l’aluminium et le cuivre et de la tendance à produire des composés intermétalliques cassants lors du soudage, la fenêtre de processus est extrêmement étroite. Le projet nécessite un contrôle précis de la puissance laser (généralement 2 000 -4 000 W), de la vitesse de soudage (50-150 mm/s), de la quantité de défocalisation et du débit de gaz de protection (argon ou azote, débit 15-25 L/min). La soudure doit répondre aux exigences suivantes : profondeur de pénétration supérieure ou égale à 0,5 mm, largeur de pénétration supérieure ou égale à 1,5 mm et aucun pore pénétrant après test aux rayons X ou aux ultrasons. La valeur du test de traction de chaque soudure ne doit pas être inférieure à 200 N (pour les batteries supérieures à 50 Ah). Une fois le soudage terminé, le module doit subir une détection de polarité, un test de résistance d'isolation (électrodes positives et négatives sur la coque supérieures ou égales à 100 MΩ à 1 000 V) et un contrôle de cohérence de tension en circuit ouvert (différence de tension entre les cellules du module inférieure ou égale à 20 mV).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Les principaux scénarios d’application du stockage d’énergie industriel et commercial peuvent être résumés en trois types : stockage d’énergie séparé, stockage et chargement intégrés de la lumière et micro-réseau. La configuration séparée du stockage d'énergie est le formulaire de demande le plus basique. Les utilisateurs industriels et commerciaux installent indépendamment des systèmes de stockage d'énergie pour deux raisons principales : premièrement, pour réduire les coûts d'électricité des entreprises grâce à l'écrêtage des pointes et au remplissage des vallées. En prenant comme exemple le prix de pointe de l'électricité de 1,0 yuan/kWh et le prix de l'électricité de basse vallée de 0,3 yuan/kWh, les entreprises peuvent facturer le stockage d'énergie pendant les heures creuses-et utiliser le stockage d'énergie pour fournir de l'électricité pendant les heures de pointe. Le coût réel de l'électricité est réduit de 1,0 yuan/kWh à 0,3 yuan/kWh ; Deuxièmement, le stockage d'énergie peut être utilisé comme source d'alimentation de secours pour garantir une alimentation électrique continue pour les charges clés en cas de pannes de réseau ou de restrictions d'alimentation.

 

L'intégration du stockage et de la recharge photovoltaïques fait référence à un système énergétique complet qui intègre des systèmes de production d'énergie photovoltaïque, des systèmes de stockage d'énergie et des piles de recharge pour véhicules électriques. La production d'énergie photovoltaïque est prioritaire pour charger les piles et les charges des bâtiments, et l'énergie excédentaire est stockée dans le système de stockage d'énergie ; lorsque la production photovoltaïque est insuffisante, le système de stockage d'énergie se décharge pour compléter ; ce n’est que lorsque ni le photovoltaïque ni le stockage d’énergie ne peuvent répondre à la demande que l’électricité est prélevée sur le réseau. Ce modèle permet une utilisation efficace et une consommation sur site-d'énergie propre. Dans le même temps, le système de stockage d'énergie peut atténuer l'impact instantané de la charge rapide à courant élevé -sur les bornes de recharge du réseau électrique régional et réduire le besoin d'expansion des transformateurs de distribution.

 

Le stockage d’énergie sur micro-réseaux pour les industries est une application de stockage d’énergie dans les micro-réseaux industriels. Un micro-réseau est un système localisé de production et de distribution d'électricité-à petite échelle doté de sa propre capacité de production d'électricité. Elle repose généralement sur des sources d’énergie distribuées (telles que le photovoltaïque, les petites éoliennes, les turbines à gaz, etc.). Il utilise des dispositifs de stockage et de contrôle de l'énergie pour un ajustement en temps réel- afin d'atteindre un équilibre entre l'offre et la demande d'énergie au sein du réseau. Les micro-réseaux peuvent fonctionner indépendamment du réseau principal (mode hors-réseau) ou en conjonction avec le réseau principal (mode sur-réseau). Pour les micro-réseaux hors réseau qui fonctionnent indépendamment du réseau principal, le stockage d'énergie joue le double rôle de lisser les fluctuations de la nouvelle production d'énergie et de servir d'alimentation électrique principale et de secours ; pour les micro-réseaux connectés au réseau, le stockage d'énergie est principalement utilisé pour optimiser la répartition de l'énergie, réduire les coûts d'électricité et réaliser des économies d'énergie et une réduction des émissions. Les systèmes de stockage industriels connectés au réseau, en tant que composants essentiels des micro-réseaux connectés au réseau, doivent avoir la capacité de répondre rapidement aux instructions de répartition et à de bonnes fonctions de support du réseau.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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