Współpraca agregatów prądotwórczych z silnikami wysokoprężnymi i systemami magazynowania energii to ważne rozwiązanie poprawiające niezawodność, ekonomikę i ochronę środowiska w nowoczesnych systemach energetycznych, zwłaszcza w takich scenariuszach jak mikrosieci, rezerwowe źródła zasilania oraz integracja energii odnawialnej. Poniżej przedstawiono zasady współpracy, zalety i typowe scenariusze zastosowań obu rozwiązań:
1、 Podstawowa metoda współpracy
Golenie szczytów
Zasada działania: System magazynowania energii ładuje się w okresach niskiego zużycia energii elektrycznej (wykorzystując tanią energię elektryczną lub nadwyżki mocy z silników Diesla) i rozładowuje się w okresach wysokiego zużycia energii elektrycznej, skracając w ten sposób czas pracy generatorów Diesla pod dużym obciążeniem.
Zalety: Zmniejszenie zużycia paliwa (o około 20-30%), minimalizacja zużycia urządzenia i wydłużenie cykli konserwacji.
Płynne wyjście (kontrola szybkości narastania)
Zasada działania: System magazynowania energii szybko reaguje na wahania obciążenia, kompensując niedogodności związane z opóźnieniem rozruchu silnika Diesla (zwykle 10–30 sekund) i opóźnieniem regulacji.
Zalety: unikanie częstego uruchamiania i zatrzymywania silników Diesla, utrzymanie stabilnej częstotliwości/napięcia, przydatność do zasilania precyzyjnego sprzętu.
Czarny start
Zasada działania: System magazynowania energii służy jako początkowe źródło zasilania umożliwiające szybkie uruchomienie silnika wysokoprężnego, rozwiązując problem tradycyjnych silników wysokoprężnych wymagających zewnętrznego źródła zasilania do rozruchu.
Zaleta: Zwiększa niezawodność zasilania awaryjnego, przydatnego w przypadku awarii sieci energetycznej (np. w szpitalach i centrach danych).
Hybrydowa integracja odnawialnych źródeł energii
Zasada działania: Silnik wysokoprężny jest połączony z energią fotowoltaiczną/wiatrową i magazynem energii w celu stabilizacji wahań energii odnawialnej, a silnik wysokoprężny pełni funkcję rezerwową.
Zalety: Oszczędność paliwa może wynieść ponad 50%, co przekłada się na redukcję emisji dwutlenku węgla.
2. Kluczowe punkty konfiguracji technicznej
Wymagania funkcjonalne komponentów
Agregat prądotwórczy z silnikiem Diesla musi obsługiwać tryb pracy o zmiennej częstotliwości i być dostosowany do harmonogramu ładowania i rozładowywania akumulatora energii (np. przejmowania funkcji przez akumulator energii, gdy automatyczna redukcja obciążenia spadnie poniżej 30%).
System magazynowania energii (BESS) priorytetowo traktuje stosowanie akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych (o długiej żywotności i wysokim poziomie bezpieczeństwa) oraz typów zasilania (takich jak 1C-2C) w celu radzenia sobie z krótkotrwałymi obciążeniami udarowymi.
System zarządzania energią (EMS) musi mieć wielotrybową logikę przełączania (podłączony do sieci/poza siecią/hybrydowy) i dynamiczne algorytmy rozkładu obciążenia.
Czas reakcji dwukierunkowego przetwornika (PCS) wynosi mniej niż 20 ms, co pozwala na płynne przełączanie i zapobiega cofaniu się mocy silnika wysokoprężnego.
3. Typowe scenariusze zastosowań
Mikrosieć wyspowa
Panele fotowoltaiczne + silnik diesla + magazynowanie energii, silnik diesla uruchamia się tylko w nocy lub w pochmurne dni, co pozwala obniżyć koszty paliwa o ponad 60%.
Zasilacz zapasowy dla centrum danych
Magazynowanie energii zapewnia priorytetowe wsparcie obciążeń krytycznych przez okres 5–15 minut, a po uruchomieniu silnika wysokoprężnego udostępniane jest zasilanie, aby uniknąć chwilowych przerw w dostawie prądu.
Zasilanie kopalni
Magazyny energii wytrzymują obciążenia udarowe, np. w przypadku koparek, a silniki Diesla pracują stabilnie w zakresie wysokiej sprawności (70–80% współczynnika obciążenia).
4. Porównanie ekonomiczne (na przykładzie systemu 1 MW)
Początkowy koszt planu konfiguracji (10000 juanów) Roczny koszt eksploatacji i konserwacji (10000 juanów) Zużycie paliwa (l/rok)
Zestaw generatora diesla 80-100 25-35 150000
Olej napędowy + magazynowanie energii (30% redukcji szczytowej) 150-180 15-20 100000
Cykl recyklingu: zwykle 3-5 lat (im wyższa cena prądu, tym szybszy recykling)
5. Środki ostrożności
Zgodność systemu: Regulator silnika Diesla musi obsługiwać szybką regulację mocy podczas interwencji w magazynowanie energii (np. optymalizacji parametrów PID).
Zabezpieczenie: Aby zapobiec przeciążeniu silnika Diesla spowodowanemu nadmiernym magazynowaniem energii, konieczne jest ustalenie sztywnego punktu odcięcia SOC (stanu naładowania) (np. 20%).
Wsparcie polityczne: Niektóre regiony zapewniają dotacje dla hybrydowego systemu „silnik Diesla + magazynowanie energii” (np. pilotażowa polityka magazynowania energii w Chinach z 2023 r.).
Dzięki rozsądnej konfiguracji, połączenie agregatów prądotwórczych z silnikiem Diesla i magazynem energii może pozwolić na przejście z „czystego systemu rezerwowego” do „inteligentnej mikrosieci”, co stanowi praktyczne rozwiązanie umożliwiające przejście z tradycyjnego źródła energii na niskoemisyjne. Konkretny projekt wymaga kompleksowej oceny w oparciu o charakterystykę obciążenia, lokalne ceny energii elektrycznej i obowiązujące przepisy.
Czas publikacji: 22-04-2025
