儲能集裝箱的分類、設計及組成

發表時間：2023/7/17 14:29:21 文章來源：

集裝箱儲能系統（CESS）是針對移動儲能市場的需求開發的集成化儲能系統，其內部集成電池柜、鋰電池管理系統（BMS）、集裝箱動環監控系統，并可根據客戶需求集成儲能變流器和能量管理系統。

集裝箱儲能系統具有簡化基礎設施建設成本、建設周期短、模塊化程度高、便于運輸和安裝等特點，能夠適用于火力、風能、太陽能等電站或海島、小區、學校、科研機構、工廠、大型負荷中心等應用場合。
集裝箱分類
按使用材料分類
鋁合金集裝箱：優點是重量輕，外表美觀，防腐蝕，彈性好，加工方便以及加工費、修理費低，使用年限長；缺點是造價高，焊接性能差；
鋼制集裝箱：優點是強度大，結構牢，焊接性高，水密性好，價格低廉；缺點是重量大、防腐性差；
玻璃鋼制集裝箱：優點是強度大，剛性好，內容積大，隔熱、防腐、耐化學性好，易清掃，修理簡便；缺點是重量大，易老化，擰螺栓處強度降低。
儲能集裝箱的設計主要分為兩部分
1、電池倉：電池倉主要包括電池、電池架、BMS控制柜、七氟丙烷滅火柜、散熱空調、煙感照明、監控攝像頭等。電池需要配備相對應的BMS管理系統。
電池的類型可以是鐵鋰電池、鋰電池、鉛炭電池及鉛酸電池。散熱空調根據倉里的溫度進行實時調節。監控攝像頭可以遠端監控倉里設備的運行狀態。可以組成一個遠程的客戶端，通過客戶端或者app對倉里設備的運行狀態、電池狀態等進行監測和管理。
2、設備倉：設備倉主要包括PCS和EMS控制柜。PCS可控制充電和放電過程，進行交直流的變換，在無電網情況下可以直接為交流負荷供電。
EMS在儲能系統的應用里面，功能和作用都比較重要。在配電網方面，EMS主要通過跟智能電表的通訊，采集電網實時功率的狀態，并實時監測負載功率的變化。控制自動發電，對電力系統狀態進行評估。
1MWh的系統里面，PCS和電池的比例可以是1:1或者1:4（儲能PCS250kWh，電池1MWh）。
3、1MW集裝箱式變流器散熱設計采用前進分后出風的設計，這種設計適用于將所有PCS全部放置在同一個集裝箱的儲能電站。將集裝箱內部配電系統的走線、維護通道及散熱設計整體一體化優化設計，便于遠距離運輸，減少事后維護的成本。
集裝箱儲能系統組成
以1MW/1MWh集裝箱儲能系統為例，系統一般由儲能電池系統、監控系統、電池管理單元、專用消防系統、專用空調、儲能變流器及隔離變壓器組成，并最終集成在一個40英尺集裝箱內。
電池系統:主要由電芯串并聯構成，首先十幾組電芯通過串并聯組成電池箱，然后電池箱通過串聯組成電池組串并提升系統電壓，最終將電池組串進行并聯提升系統容量，并集成安裝在電池柜內。
監控系統:主要實現對外通訊、網絡數據監控和數據采集、分析和處理的功能，保證數據監控準確、電壓電流采樣精度高、數據同步率及遙控命令執行速度快，電池管理單元擁有高精度的單體電壓檢測與電流檢測功能，保證電芯模塊的電壓均衡，避免電池模塊間產生環流，影響系統運行效率。
消防系統:為了保證系統的安全，集裝箱內配置了專用的消防及空調系統.
通過煙霧傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、應急燈等安全設備感知火警，并自動滅火;專用空調系統根據外部環境溫度，通過熱管理策略控制空調冷熱系統，保證集裝箱內溫度處于合適區間，延長電池使用壽命。
儲能變流器:是將電池直流電轉換為三相交流電的能量轉換單元，其可運行于并網及離網模式，并網模式下變流器按照上層調度下發的功率指令與電網進行能量交互;
離網模式下儲能變流器可為廠區負荷提供電壓頻率支撐，并為部分可再生能源提供黑啟動電源。
儲能變流器出口與隔離變壓器連接，使一次側與二次側的電氣完全絕緣，最大程度保證集裝箱系統的安全。
集裝箱式儲能系統的優勢
儲能集裝箱具備良好的防腐、防火、防水、防塵（防風沙）、防震、防紫外線、防盜等功能，保證25年內不會因腐蝕。
2.集裝箱外殼結構、隔熱保溫材料、內外部裝飾材料等全部使用阻燃材料。
3.集裝箱的進、出風口和設備的進風口加裝可方便更換標準通風過濾網，同時，在遭遇大風揚沙電氣時可以有效阻止灰塵進入集裝箱內部。
4.防震功能須保證運輸和地震條件下集裝箱及其內部設備的機械強度滿足要求，不出現變形、功能異常、震動后不運行等故障。
5.防紫外線功能須保證集裝箱內外材料的性質不會因為紫外線的照射發生劣化、不會吸收紫外線的熱量等
6.防盜功能須保證集裝箱在室外露天條件下不會被偷盜者打開，須保證在偷盜者試圖打開集裝箱時產生威脅性報警信號，同時，通過遠程通信方式向后臺報警，該報警功能可以由用戶屏蔽。
7.集裝箱標準單元擁有自己獨立的供電系統、溫度控制系統、隔熱系統、阻燃系統、火災報警系統、機械連鎖系統、逃生系統、應急系統、消防系統等自動控制和保障系統。
鋰電池集裝箱儲能系統
鋰電池儲能系統根據裝機形式的不同，分為柜式儲能系統和集裝箱儲能系統。
隨著儲能系統轉向更長的持續時間，采購鋰電池儲能系統的客戶將加強對能源和電力的需求。鋰電集裝箱儲能系統基于先進的鋰電池技術，配置標準化變流設備和監控管理系統，可以更好地滿足不斷增長的儲能需求。