Container ESS de înaltă performanță pentru soluții fiabile de stocare a energiei

Parametrii tehnici de bază ai containerului AMPPAL ESS

AMPPALîși proiectează gama Container ESS în jurul modularității și scalabilității. Fiecare unitate este asamblată din fabrică și testată înainte de expediere, ceea ce înseamnă că sistemul ajunge la fața locului gata pentru conectare. Parametrii cheie de mai jos definesc cadrul de funcționare și îi ajută pe dezvoltatorii de proiecte să potrivească modelul potrivit cu cerințele lor de putere și energie.

• Gama de putere nominală:500 kW până la 2.000 kW per container, extensibil în paralel pentru instalații cu mai mulți megawați.
• Capacitate energetică nominală:1.000 kWh până la 4.000 kWh per container, cu tensiune DC de până la 1.500 V la cerere.
• Chimia bateriei:Celule cu fosfat de fier litiu (LFP), selectate pentru ciclul de viață lung, stabilitate termică și degradare scăzută.
• Eficiență dus-întors:De obicei, 92% până la 94% în punctul de cuplare comună, în funcție de temperatura ambiantă și profilul de încărcare/descărcare.
• Ciclu de viață:≥ 6.000 de cicluri la încărcare/descărcare de 0,5C, adâncimea de descărcare de 80% și temperatură ambientală de 25°C, cu reținerea capacității la sfârșitul vieții de peste 70%.
• Interval de temperatură de funcționare:-20°C până la +55°C ambiant, cu pachet opțional pentru vreme rece pentru funcționare -35°C.
• Protecție la intrare:Standard IP54 pentru carcasă, opțional IP65 pentru medii de coastă sau deșertice.
• Protocoale de comunicare:Modbus TCP, CAN 2.0B, IEC 61850 și DNP3 opțional pentru integrarea SCADA.
• Certificari:UL 9540, UL 9540A, IEC 62619, UN38.3, CE și documentație opțională de conformitate cu NFPA 855.

Comparație detaliată a modelelor

Toate modelele AMPPAL Container ESS utilizează aceeași arhitectură a sistemului de management al bateriei (BMS), care monitorizează tensiunea celulei, temperatura și starea de încărcare la nivel de modul. Acest lucru permite echilibrarea precisă și detectarea precoce a defecțiunilor. Sistemul de conversie a puterii (PCS) este integrat într-un compartiment separat în interiorul containerului, reducând pierderile de cablu și simplificând conexiunea AC la rețea sau sarcină.

Module de baterie și configurație rack

Fiecare container ESS conține mai multe rafturi de baterii conectate în paralel pentru a atinge capacitatea de energie țintă. AMPPAL utilizează un modul de baterie standardizat cu energie nominală de 5,12 kWh și tensiune nominală de 51,2 V. Modulele sunt conectate în serie într-un rack pentru a ajunge la tensiunea sistemului. Parametrii cheie la nivel de modul includ:

• Modul de energie:5,12 kWh
• Tensiune nominală modul:51,2 V DC
• Gama de tensiune de funcționare a modulului:44,8–57,6 V DC
• Greutatea modulului:47 kg
• Tipul celulei:LFP prismatic, 3,2 V / 100 Ah
• Durata ciclului modulului:≥ 6.000 de cicluri la 0,5C, 80% DoD, 25°C
• Modul de comunicare:CAN, RS485 izolat
• Protecție modul:Supraîncărcare, supradescărcare, supracurent, scurtcircuit, supra/sub temperatură

Un container tipic de 20 de picioare găzduiește 10 până la 12 suporturi pentru baterii, în funcție de model. Containerul de 40 de picioare poate găzdui până la 20 de rafturi. Fiecare rack include o unitate independentă de gestionare a bateriei (BMU) care raportează la BMS central. Această arhitectură de monitorizare stratificată crește fiabilitatea și permite schimbarea la cald a modulelor individuale fără a opri întregul sistem.

Sistem de conversie a puterii și integrare în rețea

PCS din interiorul unui container AMPPAL ESS convertește puterea bateriei DC în curent AC pentru injecția în rețea sau consumul de sarcină. PCS standard are o ieșire trifazată la 400 V AC, 480 V AC sau 690 V AC, în funcție de codurile de rețea regionale. PCS acceptă atât modurile de urmărire a rețelei, cât și de formare a rețelei, ceea ce face ca sistemul să fie potrivit pentru aplicații de microrețea și capacitatea de pornire neagră.

• Tensiune de ieșire AC:400 V / 480 V / 690 V, ±10% reglabil
• Frecvența de ieșire:50 Hz sau 60 Hz, auto-detecție
• Distorsiunea armonică totală (THD):< 3% la puterea nominală
• Interval factor de putere:0,99 ducând la 0,99 întârziere
• Funcții de suport pentru rețea:Circulație de joasă tensiune (LVRT), circulație de înaltă tensiune (HVRT), control al puterii reactive, scădere a frecvenței
• Protecție anti-insulare:Metode active și pasive conforme cu IEEE 1547 și UL 1741
• Eficienţă:98,5% maxim la sarcina nominală

Opțiunea transformatorului integrat mărește ieșirea PCS la tensiune medie (de exemplu, 13,8 kV, 34,5 kV) pentru conectarea directă la rețea. Acest lucru elimină necesitatea unei stații de transformare separată și simplifică proiectarea site-ului. Sistemul PCS și bateriile sunt coordonate de un sistem de management al energiei (EMS) care optimizează programele de încărcare/descărcare bazate pe tarifele de timp de utilizare, tarifele cererii sau prognozele de generare din surse regenerabile.

Sisteme de siguranță și management termic

Siguranța este cea mai mare prioritate în orice implementare Container ESS. AMPPAL integrează mai multe straturi de protecție care încep de la nivelul celulei și se extind până la incinta containerului. Chimia LFP oferă stabilitate termică intrinsecă, cu un prag de evaporare termică peste 270 ° C, comparativ cu 150-200 ° C pentru unele chimie pe bază de nichel. În plus, sistemul include:

• Sistem de management al bateriei (BMS):Arhitectură pe trei niveluri cu monitorizare celule, module și rack. BMS impune limitele de tensiune, curent și temperatură și izolează șirurile defecte în milisecunde.
• Management termic:Răcirea cu lichid este standard la modelele mai mari, menținând răspândirea temperaturii celulei la ±3°C. Aerul forțat HVAC este utilizat pe unități mai mici. Sistemul de răcire se ajustează automat pe baza sarcinii în timp real și a temperaturii ambientale.
• Detectarea și stingerea incendiilor:Detectoarele de fum și căldură cu mai multe zone declanșează stingerea incendiilor cu aerosoli. Sistemele opționale de ceață de apă oferă o capacitate suplimentară de răcire și stingere. Containerul este împărțit în compartimente de incendiu pentru a preveni propagarea.
• Aerisirea exploziei:Panourile de reducere a presiunii sunt instalate pe acoperișul și ușile containerului, dimensionate conform ghidurilor NFPA 68 pentru a elibera în siguranță gazul în cazul unui eveniment termic.
• Oprire de urgență:Mai multe butoane de oprire de urgență de pe exteriorul containerului deconectează instantaneu bateria de la PCS și de la rețea.
• Protecție împotriva defecțiunii la pământ:Monitorizarea continuă a izolației detectează defecțiunile de împământare DC și AC și declanșează alarme la praguri configurabile.

AMPPAL efectuează teste de propagare a incendiului UL 9540A pe unitățile sale Container ESS pentru a valida că o evaporare termică cu o singură celulă nu se răspândește la modulele sau rafturile adiacente. Rapoartele de testare sunt disponibile proprietarilor de proiecte și autorităților care au jurisdicție (AHJ) pentru a eficientiza autorizarea.

Aplicații tipice

Platforma AMPPAL Container ESS deservește o gamă largă de cazuri de utilizare. Același hardware poate fi reconfigurat prin intermediul software-ului pentru diferite fluxuri de venituri, făcându-l un activ versatil pentru dezvoltatorii de proiecte și utilitare.

• Schimbarea energiei la scară de utilitate:Încărcarea în perioadele de prețuri scăzute la energie electrică sau generare în exces de surse regenerabile, descărcare în timpul cererii de vârf. Acest lucru reduce reducerea instalațiilor solare și eoliene și îmbunătățește economia proiectului.
• Reglarea frecvenței:Timpii de răspuns rapid de mai puțin de 100 ms permit sistemului să participe pe piețele de servicii auxiliare, oferind reglarea frecvenței și rezerve de rotație.
• Barbierit de vârf comercial și industrial:Reduceți taxele de cerere prin descărcarea energiei stocate în timpul ferestrelor de consum maxim ale unității. EMS poate învăța modelele de încărcare și poate optimiza expedierea în consecință.
• Asistență pentru microrețea și în afara rețelei:Combinați cu generatoare diesel sau surse regenerabile pentru a forma o rețea insulară stabilă. PCS poate funcționa în modul de formare a rețelei pentru a stabili referința de tensiune și frecvență.
• Netezire regenerabilă:Atenuează fluctuațiile pe termen scurt ale producției solare sau eoliene, îmbunătățind calitatea energiei și permițând o penetrare mai mare a energiei regenerabile în rețelele slabe.
• Putere de rezervă:Furnizați energie neîntreruptă sarcinilor critice în timpul întreruperii rețelei, cu transfer fără întreruperi în modul insulă.

Instalare și punere în funcțiune

Unul dintre principalele avantaje ale unui container ESS este munca minimă la fața locului necesară. Unitatea vine pre-cablată, pre-comandată și complet testată. Pregătirea șantierului implică în mod obișnuit un strat de beton nivelat sau o bază de pietriș compactat, conducte de curent alternativ și de comunicații și un gard perimetral. După ce containerul este instalat, conexiunea la transformatorul de rețea și la controlerul BESS este finalizată de un electrician autorizat, după desenele aprobate de AMPPAL.

• Livrare:Piesele turnate de colț standard ISO permit transportul cu un camion, feroviar sau navă. Containerul poate fi ridicat de sus sau de jos folosind bare de împrăștiere.
• Cerințe pentru fundație:Capacitate portantă minimă a solului de 150 kPa. Pentru zonele cu activitate seismică mare, AMPPAL oferă un kit de ancorare certificat.
• Timp de conectare:Conexiunea obișnuită de AC și comunicație durează 2 până la 3 zile lucrătoare după ce containerul este plasat.
• Punerea în funcțiune:AMPPAL oferă suport pentru punerea în funcțiune la distanță. Tehnicianul de la fața locului urmează o listă de verificare pas cu pas în HMI-ul controlerului, care include verificări ale izolației, verificarea polarității și testul inițial de încărcare/descărcare.
• Garantie:Garanție standard pentru produse de 5 ani și garanție de performanță de 10 ani, cu acorduri de service extinse opționale.

Sistemul este proiectat pentru instalare în exterior, fără a fi necesar un adăpost suplimentar. Carcasa IP54 protejează împotriva prafului, ploii și zăpezii. Pentru mediile de coastă cu salinitate ridicată, AMPPAL recomandă opțiunea IP65 cu acoperire rezistentă la coroziune pe toate piesele metalice expuse.

De ce să alegeți AMPPAL pentru proiectul dvs. Container ESS

AMPPAL are mai mult de un deceniu de experiență în furnizarea de soluții de stocare a energiei în America de Nord, Europa și Asia-Pacific. Echipa de ingineri a companiei lucrează îndeaproape cu contractorii și dezvoltatorii EPC pentru a adapta Container ESS la codurile locale de rețea și la condițiile site-ului. Mai mulți factori îl deosebesc pe AMPPAL:

• Testare de acceptare din fabrică:Fiecare container este supus unui test de ciclu de încărcare completă de 72 de ore înainte de expediere. Clienții primesc un raport de testare detaliat, inclusiv verificarea capacității, eficienței și a comunicării.
• Design modular:Rafturile de baterii și modulele PCS pot fi înlocuite individual, fără sudură sau montaj greu în interiorul containerului. Acest lucru reduce timpul de nefuncționare și costurile de întreținere.
• Conformitate globală:AMPPAL menține certificările actuale pentru piețele majore, inclusiv UL, CE, IEC și UN38.3. Pachetul de documentație acceptă autorizarea rapidă și aprobarea interconectarii utilităților.
• Asistență locală:AMPPAL are centre regionale de service și centre de piese de schimb în Statele Unite, Germania și Australia. Diagnosticarea de la distanță este standard, cu monitorizare 24/7 disponibilă prin platforma AMPPAL Cloud.
• Scalabilitate:Mai multe unități Container ESS pot fi conectate în paralel pe partea AC pentru a crea sisteme de 10 MW / 20 MWh sau mai mari. EMS coordonează toate unitățile ca o singură centrală electrică virtuală.

Întrebări frecvente despre Container ESS

Ce este Container ESS și cum funcționează?

Un Container ESS este un sistem complet de stocare a energiei găzduit într-un container standard de transport. Include rafturi pentru baterii, un sistem de gestionare a bateriilor, un sistem de conversie a energiei, management termic, stingere a incendiilor și electronice de control. În timpul încărcării, PCS convertește electricitatea AC de la rețea sau o sursă regenerabilă în electricitate DC care este stocată în baterii. În timpul descărcării, PCS convertește electricitatea DC stocată înapoi în electricitate AC pentru a fi utilizată de încărcături sau pentru a le exporta în rețea. EMS controlează când să încarce și să descarce în funcție de setările utilizatorului, prețurile rețelei sau previziunile de generare a surselor regenerabile.

Cât durează un container AMPPAL ESS?

Durata de viață a unui container AMPPAL ESS este determinată în primul rând de celulele bateriei și de condițiile de funcționare ale acestora. Celulele LFP sunt evaluate pentru cel puțin 6.000 de cicluri la o rată de 0,5°C, o adâncime de descărcare de 80% și o temperatură ambientală de 25°C. La un ciclu complet pe zi, acest lucru se traduce prin mai mult de 16 ani de serviciu înainte ca capacitatea să scadă la 70% din evaluarea inițială. Durata de viață reală poate fi mai lungă dacă sistemul funcționează la adâncimea parțială de descărcare sau la temperaturi medii mai scăzute. PCS și alte componente electronice au o durată de viață de 20 de ani, cu întreținere preventivă recomandată la fiecare 12 luni.

Care sunt principalele riscuri de siguranță ale Container ESS și cum le abordează AMPPAL?

Riscurile principale de siguranță pentru orice container ESS sunt șocul electric, incendiul și propagarea evasiva termică. AMPPAL atenuează aceste riscuri printr-o abordare pe mai multe straturi. Siguranța electrică este asigurată de detectarea defecțiunii la pământ, protecție împotriva arcului electric și bare colectoare izolate. Riscul de incendiu este redus prin utilizarea chimiei LFP, care este mai puțin predispusă la evadarea termică decât chimiile NMC sau NCA. Recipientul include detectoare de fum și căldură, extindere incendiu cu aerosoli și ceață de apă opțională. Panourile de reducere a presiunii previn acumularea de gaze explozive. Testarea UL 9540A verifică că o defecțiune a unei singure celule nu se răspândește la modulele învecinate, iar BMS monitorizează continuu temperatura și tensiunea la fiecare celulă pentru a detecta anomaliile înainte ca acestea să escaladeze.

Pot fi conectate mai multe unități Container ESS împreună?

Da. Unitățile AMPPAL Container ESS sunt proiectate pentru funcționare în paralel pe partea AC. La o magistrală comună AC pot fi conectate până la 20 de containere, creând un sistem de până la 40 MW / 80 MWh. EMS acționează ca un controler principal, coordonând puterea de ieșire a fiecărui container pentru a atinge valoarea de referință totală. Comunicarea între containere folosește fibră optică Ethernet, care este imună la interferențe electromagnetice. Pentru proiecte mai mari, AMPPAL poate oferi o cameră de control centrală cu servere redundante și software SCADA.

Care este timpul de livrare pentru un container AMPPAL ESS?

Timpul standard de livrare pentru un singur container ESS este de 10 până la 14 săptămâni de la confirmarea comenzii până la livrarea din fabrică, în funcție de model și de caracteristicile opționale. Comenzile mai mari cu mai multe unități pot necesita 16 până la 20 de săptămâni. Timpul de livrare este suplimentar și depinde de portul de destinație și de logistica interioară. AMPPAL oferă un program detaliat al proiectului în faza de ofertă, inclusiv etapele de producție și datele testelor de acceptare din fabrică. Pentru proiecte urgente, AMPPAL menține un inventar limitat de unități standard de containere ESS de 20 ft în depozitele regionale.

Ce întreținere necesită un container ESS?

Întreținerea de rutină a unui container AMPPAL ESS include inspecții vizuale trimestriale, înlocuirea semestrială a filtrului pentru sistemul HVAC sau de răcire cu lichid și verificări anuale ale cuplului la conexiunile electrice. BMS efectuează automat echilibrarea celulelor și raportează orice tendințe anormale de tensiune sau temperatură. Ventilatoarele PCS și filtrele de aer trebuie curățate la fiecare 6 până la 12 luni, în funcție de nivelul de praf. Cartușele sistemului de stingere a incendiilor sunt inspectate anual și înlocuite la fiecare 10 ani sau după activare. AMPPAL oferă un plan de servicii de întreținere preventivă în care tehnicienii instruiți îndeplinesc toate sarcinile și furnizează un raport de inspecție semnat în scopuri de asigurare și conformitate.

Container ESS este compatibil cu centralele solare și eoliene?

Da. Containerul AMPPAL ESS este pe deplin compatibil cu centralele solare fotovoltaice și eoliene. Sistemul se poate încărca direct din partea DC a unei rețele solare printr-un convertor DC-DC opțional sau se poate încărca din partea AC folosind sistemul de conversie a puterii. În configurațiile cuplate la curent alternativ, EMS poate acorda prioritate încărcării în perioadele de generare în exces de surse regenerabile și descărcare atunci când producția din surse regenerabile este scăzută. Funcțiile de suport al rețelei, cum ar fi căderea frecvenței și reglarea tensiunii, ajută la stabilizarea rețelelor slabe cu penetrare mare a energiei regenerabile. AMPPAL a furnizat unități Container ESS pentru proiecte solar-plus-storage de la 5 MW la 100 MW.