Vysoce výkonný kontejnerový ESS pro spolehlivá řešení skladování energie

Základní technické parametry kontejnerového ESS AMPPAL

AMPPALnavrhuje svou řadu Container ESS s ohledem na modularitu a škálovatelnost. Každá jednotka je před odesláním z výroby smontována a otestována, což znamená, že systém dorazí na místo připravený k připojení. Níže uvedené klíčové parametry definují provozní obálku a pomáhají vývojářům projektů sladit správný model s jejich energetickými a energetickými požadavky.

• Jmenovitý výkon:500 kW až 2 000 kW na kontejner, paralelně rozšiřitelné pro multimegawattové instalace.
• Jmenovitá energetická kapacita:1 000 kWh až 4 000 kWh na nádobu, se stejnosměrným napětím až 1 500 V na vyžádání.
• Chemie baterie:Lithium Iron Phosphate (LFP) články, vybrané pro dlouhou životnost, tepelnou stabilitu a nízkou degradaci.
• Efektivita zpáteční cesty:Typicky 92 % až 94 % v bodě společného spojení, v závislosti na okolní teplotě a profilu nabíjení/vybíjení.
• Životnost cyklu:≥ 6 000 cyklů při nabíjení/vybíjení 0,5 C, hloubce vybití 80 % a teplotě okolí 25 °C, se zachováním kapacity na konci životnosti nad 70 %.
• Rozsah provozních teplot:-20°C až +55°C okolí, s volitelnou sadou pro chladné počasí pro provoz -35°C.
• Ochrana proti vniknutí:Standard IP54 pro kryt, volitelně IP65 pro pobřežní nebo pouštní prostředí.
• Komunikační protokoly:Modbus TCP, CAN 2.0B, IEC 61850 a volitelně DNP3 pro integraci SCADA.
• certifikace:UL 9540, UL 9540A, IEC 62619, UN38.3, CE a volitelná dokumentace shody NFPA 855.

Podrobné srovnání modelů

Všechny modely AMPPAL Container ESS používají stejnou architekturu systému správy baterie (BMS), která monitoruje napětí článků, teplotu a stav nabití na úrovni modulu. To umožňuje přesné vyvážení a včasnou detekci poruch. Systém přeměny energie (PCS) je integrován v samostatném prostoru v kontejneru, což snižuje ztráty kabelů a zjednodušuje AC připojení k síti nebo zátěži.

Konfigurace bateriových modulů a racku

Každý Container ESS obsahuje několik bateriových stojanů zapojených paralelně pro dosažení cílové energetické kapacity. AMPPAL používá standardizovaný bateriový modul s nominální energií 5,12 kWh a jmenovitým napětím 51,2 V. Moduly jsou zapojeny do série v racku, aby bylo dosaženo napětí systému. Mezi klíčové parametry na úrovni modulu patří:

• Energie modulu:5,12 kWh
• Jmenovité napětí modulu:51,2 V DC
• Rozsah provozního napětí modulu:44,8–57,6 V DC
• Hmotnost modulu:47 kg
• Typ buňky:Prismatic LFP, 3,2 V / 100 Ah
• Životnost cyklu modulu:≥ 6 000 cyklů při 0,5 °C, 80 % DoD, 25 °C
• Komunikace modulu:CAN, izolované RS485
• Ochrana modulu:Přebití, nadměrné vybití, nadproud, zkrat, přehřátí/podteplení

Typický 20ft kontejner obsahuje 10 až 12 bateriových stojanů, v závislosti na modelu. 40ft kontejner pojme až 20 regálů. Každý stojan obsahuje nezávislou jednotku pro správu baterií (BMU), která podává zprávy centrálnímu BMS. Tato vrstvená architektura monitorování zvyšuje spolehlivost a umožňuje výměnu jednotlivých modulů za provozu bez vypnutí celého systému.

Systém konverze energie a integrace sítě

PCS uvnitř AMPPAL Container ESS převádí stejnosměrný proud z baterie na střídavý proud pro napájení sítě nebo spotřebu zátěže. Standardní PCS má třífázový výstup při 400 V AC, 480 V AC nebo 690 V AC, v závislosti na regionálních kódech sítě. PCS podporuje režimy sledování i vytváření mřížky, díky čemuž je systém vhodný pro mikrosíťové aplikace a možnost černého startu.

• AC výstupní napětí:400 V / 480 V / 690 V, nastavitelné ±10 %.
• Výstupní frekvence:50 Hz nebo 60 Hz, automatické snímání
• Celkové harmonické zkreslení (THD):< 3 % při jmenovitém výkonu
• Rozsah účiníku:0,99, což vede k 0,99 zpoždění
• Funkce podpory mřížky:Nízkonapěťový průchod (LVRT), průchod vysokého napětí (HVRT), řízení jalového výkonu, pokles frekvence
• Ochrana proti ostrovu:Aktivní a pasivní metody v souladu s IEEE 1547 a UL 1741
• Účinnost:98,5 % maximum při jmenovitém zatížení

Volitelný integrovaný transformátor zvyšuje výstup PCS na střední napětí (např. 13,8 kV, 34,5 kV) pro přímé připojení k síti. To eliminuje potřebu samostatné trafostanice a zjednodušuje projektování místa. PCS a bateriový systém jsou koordinovány systémem energetického managementu (EMS), který optimalizuje plány nabíjení/vybíjení na základě tarifů za dobu používání, poptávkových poplatků nebo předpovědí obnovitelné energie.

Bezpečnostní systémy a tepelný management

Bezpečnost je nejvyšší prioritou v jakémkoli nasazení kontejnerového ESS. AMPPAL integruje několik vrstev ochrany, které začínají na úrovni buněk a sahají až k obalu nádoby. Chemie LFP poskytuje vnitřní tepelnou stabilitu s prahem tepelného úniku nad 270 °C ve srovnání se 150–200 °C u některých chemických látek na bázi niklu. Kromě toho systém obsahuje:

• Systém správy baterie (BMS):Tříúrovňová architektura s monitorováním buněk, modulů a stojanů. BMS vynucuje limity napětí, proudu a teploty a izoluje vadné řetězce během milisekund.
• Tepelný management:U větších modelů je standardní chlazení kapalinou, které udržuje teplotní rozmezí ±3 °C. U menších jednotek se používá nucený vzduch HVAC. Chladicí systém se automaticky přizpůsobuje na základě zatížení v reálném čase a okolní teploty.
• Detekce a potlačení požáru:Vícezónové detektory kouře a tepla spouštějí aerosolové hasicí zařízení. Volitelné systémy vodní mlhy poskytují dodatečné chlazení a schopnost hašení. Kontejner je rozdělen na požární úseky, aby se zabránilo šíření.
• Odvzdušnění výbuchu:Na střeše a dveřích kontejneru jsou instalovány přetlakové panely, dimenzované podle směrnic NFPA 68 pro bezpečné uvolnění plynu v případě tepelné události.
• Nouzové zastavení:Několik tlačítek nouzového zastavení na vnější straně kontejneru okamžitě odpojí baterii od PCS a sítě.
• Ochrana proti zemnímu zkratu:Nepřetržité monitorování izolace detekuje zemní poruchy stejnosměrného a střídavého proudu a spouští alarmy na konfigurovatelných prahových hodnotách.

AMPPAL provádí testování šíření požáru UL 9540A na svých jednotkách Container ESS, aby ověřil, že se jednobuněčný tepelný únik nerozšíří do sousedních modulů nebo stojanů. Zkušební zprávy jsou k dispozici vlastníkům projektů a úřadům s jurisdikcí (AHJ) za účelem zefektivnění povolování.

Typické aplikace

Platforma AMPPAL Container ESS slouží široké škále případů použití. Stejný hardware lze překonfigurovat pomocí softwaru pro různé zdroje příjmů, což z něj činí všestranné aktivum pro vývojáře projektů a utility.

• Přesun energie v užitkovém měřítku:Nabíjení v období nízkých cen elektřiny nebo nadměrné výroby z obnovitelných zdrojů, vybíjení v době špičky. To snižuje omezování solárních a větrných elektráren a zlepšuje ekonomiku projektu.
• Regulace frekvence:Rychlá doba odezvy kratší než 100 ms umožňuje systému účastnit se trhů doplňkových služeb, poskytovat frekvenční regulaci a zálohy rotace.
• Komerční a průmyslové špičkové holení:Snižte poplatky za spotřebu vybíjením uložené energie během období špičkové spotřeby zařízení. EMS se může naučit vzorce zatížení a podle toho optimalizovat odeslání.
• Podpora Microgrid a Off-Grid:Kombinujte s dieselovými generátory nebo obnovitelnými zdroji a vytvořte stabilní ostrovní síť. PCS může pracovat v režimu vytváření sítě pro stanovení referenční hodnoty napětí a frekvence.
• Obnovitelné vyhlazování:Vyrovnává krátkodobé výkyvy solárního nebo větrného výkonu, zlepšuje kvalitu energie a umožňuje vyšší pronikání obnovitelných zdrojů do slabých sítí.
• Záložní napájení:Poskytujte nepřerušované napájení kritickým zátěžím během výpadků sítě s bezproblémovým přechodem do ostrovního režimu.

Instalace a uvedení do provozu

Jednou z hlavních výhod kontejnerového ESS je minimální potřeba práce na místě. Jednotka je dodávána předem zapojená, zprovozněná a plně otestovaná. Příprava místa obvykle zahrnuje rovnou betonovou podložku nebo zhutněnou štěrkovou základnu, AC a komunikační potrubí a obvodový plot. After the container is set in place, the connection to the grid transformer and BESS controller is completed by a licensed electrician following AMPPAL-approved drawings.

• Dodání:Standardní ISO rohové odlitky umožňují přepravu valníkem, železnicí nebo lodí. Kontejner lze zvednout shora nebo zdola pomocí rozpěrných tyčí.
• Požadavky na základ:Minimální únosnost půdy 150 kPa. Pro oblasti s vysokou seismickou aktivitou nabízí AMPPAL certifikovanou kotevní sadu.
• Doba připojení:Typické AC a komunikační spojení trvá 2 až 3 pracovní dny po umístění kontejneru.
• Uvedení do provozu:AMPPAL poskytuje podporu vzdáleného uvedení do provozu. Technik na místě postupuje podle podrobného kontrolního seznamu v ovladači HMI, který zahrnuje kontroly izolace, ověření polarity a test počátečního nabíjení/vybíjení.
• Záruka:Standardní 5letá záruka na produkt a 10letá záruka na výkon s volitelnými rozšířenými servisními smlouvami.

Systém je navržen pro venkovní instalaci bez nutnosti dalšího přístřešku. Krytí IP54 chrání před prachem, deštěm a sněhem. Pro pobřežní prostředí s vysokou slaností doporučuje AMPPAL možnost IP65 s korozivzdorným povlakem na všech exponovaných kovových částech.

Proč si pro svůj projekt kontejnerového ESS zvolit AMPPAL

AMPPAL má více než deset let zkušeností s poskytováním řešení pro skladování energie v Severní Americe, Evropě a Asii a Tichomoří. Inženýrský tým společnosti úzce spolupracuje s dodavateli a vývojáři EPC na přizpůsobení kontejnerového ESS místním síťovým kódům a podmínkám na místě. AMPPAL odlišuje několik faktorů:

• Tovární přejímací testování:Každý kontejner před odesláním prochází 72hodinovým cyklem plného zatížení. Zákazníci obdrží podrobnou zprávu o testu včetně ověření kapacity, účinnosti a komunikace.
• Modulární design:Bateriové stojany a moduly PCS lze vyměnit jednotlivě bez svařování nebo těžkého vybavení uvnitř kontejneru. To snižuje prostoje a náklady na údržbu.
• Globální soulad:AMPPAL udržuje aktuální certifikace pro hlavní trhy, včetně UL, CE, IEC a UN38.3. Dokumentační balíček podporuje rychlé povolování a schvalování propojení služeb.
• Místní podpora:AMPPAL má regionální servisní střediska a centra náhradních dílů ve Spojených státech, Německu a Austrálii. Vzdálená diagnostika je standardní, s 24/7 monitorováním dostupným prostřednictvím platformy AMPPAL Cloud.
• Škálovatelnost:Více Kontejnerových jednotek EZS lze zapojit paralelně na AC straně a vytvořit tak systémy o výkonu 10 MW / 20 MWh nebo větší. EMS koordinuje všechny bloky jako jedinou virtuální elektrárnu.

Často kladené otázky o kontejnerovém ESS

Co je to kontejnerový ESS a jak funguje?

Container ESS je kompletní systém skladování energie umístěný ve standardním přepravním kontejneru. Zahrnuje stojany na baterie, systém správy baterií, systém přeměny energie, tepelné řízení, hasicí zařízení a řídicí elektroniku. Během nabíjení PCS přeměňuje střídavou elektřinu ze sítě nebo obnovitelného zdroje na stejnosměrnou elektřinu, která je uložena v bateriích. Během vybíjení PCS přeměňuje uloženou stejnosměrnou elektřinu zpět na střídavou elektřinu pro použití v zátěžích nebo export do sítě. EMS řídí, kdy nabíjet a vybíjet na základě uživatelských nastavení, cen sítě nebo předpovědí obnovitelné energie.

Jak dlouho vydrží AMPPAL Container ESS?

Životnost AMPPAL Container ESS je primárně určena články baterie a jejich provozními podmínkami. Články LFP jsou dimenzovány na nejméně 6 000 cyklů při rychlosti 0,5 °C, hloubce vybití 80 % a teplotě okolí 25 °C. Při jednom úplném cyklu za den to znamená více než 16 let provozu, než kapacita klesne na 70 % původního hodnocení. Skutečná životnost může být delší, pokud systém pracuje při částečné hloubce vybití nebo nižších průměrných teplotách. PCS a další elektronika mají konstrukční životnost 20 let s doporučenou preventivní údržbou každých 12 měsíců.

Jaká jsou hlavní bezpečnostní rizika Container ESS a jak je AMPPAL řeší?

Primárními bezpečnostními riziky pro jakýkoli kontejnerový ESS jsou úraz elektrickým proudem, požár a šíření tepelného úniku. AMPPAL tato rizika zmírňuje prostřednictvím vícevrstvého přístupu. Elektrická bezpečnost je zajištěna detekcí zemního spojení, ochranou proti obloukovému výboji a izolovanými přípojnicemi. Riziko požáru je sníženo použitím chemie LFP, která je méně náchylná k tepelnému úniku než chemie NMC nebo NCA. Nádoba obsahuje detektory kouře a tepla, aerosolový hasicí přístroj a volitelně vodní mlhu. Přetlakové panely zabraňují nahromadění výbušného plynu. Testování UL 9540A ověřuje, že selhání jednoho článku se nerozšíří na sousední moduly a BMS nepřetržitě monitoruje teplotu a napětí v každém článku, aby zachytil anomálie dříve, než se vystupňují.

Lze propojit více jednotek Container ESS dohromady?

Ano. AMPPAL Kontejnerové ESS jednotky jsou určeny pro paralelní provoz na AC straně. Na společnou AC sběrnici lze připojit až 20 kontejnerů a vytvořit tak systém až 40 MW / 80 MWh. EMS funguje jako hlavní řídicí jednotka, která koordinuje výstupní výkon každého kontejneru tak, aby byla splněna celková požadovaná hodnota. Komunikace mezi kontejnery využívá optický Ethernet, který je odolný vůči elektromagnetickému rušení. Pro větší projekty může AMPPAL poskytnout centrální dispečink s redundantními servery a SCADA softwarem.

Jaká je dodací lhůta pro AMPPAL Container ESS?

Standardní dodací lhůta pro jeden kontejner ESS je 10 až 14 týdnů od potvrzení objednávky do odeslání z výroby, v závislosti na modelu a volitelných funkcích. Větší objednávky s více jednotkami mohou vyžadovat 16 až 20 týdnů. Doba přepravy je dodatečná a závisí na cílovém přístavu a vnitrozemské logistice. AMPPAL poskytuje podrobný harmonogram projektu ve fázi nabídky, včetně výrobních milníků a dat továrních akceptačních testů. Pro naléhavé projekty udržuje AMPPAL omezený inventář standardních 20 stopových kontejnerových ESS jednotek v regionálních skladech.

Jakou údržbu vyžaduje kontejnerový ESS?

Rutinní údržba pro AMPPAL Container ESS zahrnuje čtvrtletní vizuální kontroly, pololetní výměnu filtru pro systém HVAC nebo kapalinového chlazení a roční kontroly točivého momentu elektrických spojů. BMS automaticky provádí vyvažování článků a hlásí jakékoli abnormální trendy napětí nebo teploty. Ventilátory PCS a vzduchové filtry by se měly čistit každých 6 až 12 měsíců v závislosti na úrovni prachu. Kazety protipožárního systému jsou kontrolovány ročně a vyměňovány každých 10 let nebo po aktivaci. AMPPAL nabízí servisní plán preventivní údržby, kde vyškolení technici provádějí všechny úkoly a poskytují podepsanou inspekční zprávu pro účely pojištění a dodržování předpisů.

Je kontejnerový ESS kompatibilní se solárními a větrnými elektrárnami?

Ano. AMPPAL Container ESS je plně kompatibilní se solárními FV a větrnými elektrárnami. Systém se může nabíjet přímo ze stejnosměrné strany solárního pole prostřednictvím volitelného DC-DC konvertoru nebo se může nabíjet ze strany střídavého proudu pomocí systému konverze energie. V konfiguracích se střídavým proudem může EMS upřednostňovat nabíjení během období nadměrné výroby obnovitelných zdrojů energie a vybíjení, když je obnovitelný výkon nízký. Funkce podpory sítě, jako je pokles frekvence a regulace napětí, pomáhají stabilizovat slabé sítě s vysokým podílem obnovitelných zdrojů. Společnost AMPPAL dodala jednotky Container ESS pro solární a akumulační projekty od 5 MW do 100 MW.