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四象限模块整合了逆变、整流、SVG(无功补偿)、APF(谐波治理)、离网运行、PCS(储能变流器)等电力产品功能,融合成一款电力路由魔方,实现了能源的路由与互联。
上图中的四象限模块主要是进行AC到DC的能量转换,在直流侧能量不足的时候用这个模块从交流侧把能量变过来,实现DC/AC的双向变换。这里还整合了对电网的整流、无功补偿、并离网的切换、储能逆变器等功能,做了一个模块化的结构。
智慧储能单元:
首次实现了直流微网与储能单元的大功率电能交互
60kW DC/DC变换模块
单柜额定高达240kW变换,可60kW逐级递增
高效率:峰值效率97.5%,额定96.5%以上
宽工作电压范围: 50~780Vdc
宽工作温度范围 : -40度~65度工作
与四象限变换模块做到同外形同尺寸
核心器件:双向DCDC储能模块
上图是汽车充放电柜,柜子里装的是汽车的充放电模块,与普通的充电桩不同,这里实现了汽车的放电功能,每个模块是10kW双向直流电能变换,可以把车的电直接放在直流母线上,相当于直流调压、变压的作用。
汽车充放电单元:
首次实现了直流微网对电动汽车的充放电功能
模块化10kW双向直流电能变换
单柜额定运行功率最高达100kW,可10kW逐级递增
并柜实现100kW*n的功率变换
双向PDU实现模块与电动车充电的智能分配与灵活变换
汽车充放电模块:
基于第三代半导体SIC技术
单向主功率拓扑加双向接触器实现电能双向流动
双级结构拓扑造就高效率:峰值效率97.5%,额定96.5%以上
宽工作电压范围: A/B端口电压200-700Vdc
双向PDU单元可以和车对接起来,在车没电的时候给车充电,也可以把车上的电放出来:
实现车辆端和DCDC模块之间的功率流动
内部集成BMS控制器以及电源模块控制器
双向PDU实时监控充、放电操作流程
保证充放电操作有序、可靠
应用场景&价值体现
1、 高科技产业园
利于发展建筑光伏
电动汽车规模聚集
典型的峰谷差用能
存在大量直流负载
重要负荷保障供电
多能互补综合节能
可以在园区中铺设大量的光伏,深度利用电动汽车的充放电和储能的价值,实现峰谷价差的收益,并且还可以保证重要负荷的供电,利用多能互补的形式做到综合节能,所以这种工业型的微网系统用在高科技的产业园区是比较合适的。
2、新城镇
建筑式光伏发电
户用储能错峰用电
电动汽车储能
智能家居智慧用电
可以预见,未来小区屋顶上安装玻璃屋顶,用户侧的储能,错峰用电,电动汽车参与电量交互,邻居之间相互放电,智能家居等情况在新城镇里面都会出现。
3、光储充停车场
上图是集光伏、储能于一体的微网停车场,每个柱子里面包含的设备形成了一个小的微网,这类型微网还可以和大电网连接,和大电网相互支撑,这才是一个较好的分布式微网的概念。
除上述场景外,微网还可以用在数据中心、科技展馆、缺电的海岛乡村等,把光、风、柴油机、冷热电等结合在微网中,做成微网群,实现和大电网的友好互动,为电网出一份力。
精彩问答
1、 电动汽车V2G技术什么时候才能大量应用于需求侧响应,对储能投资是否有直接影响?
目前电动汽车V2G技术已经有部分应用,例如在公交大巴上的应用就用的很好,但是在数字化应用上可能还是需要一段时间的。其实在电池的应用上,包括换下来的梯次电池,都是车载电池的一部分,应用的方式方法都是一样的。随着电池厂的不断投建,储能投资一个很明显的趋势就是价格越来越低,对储能的影响应该还是蛮大的。
2、 如果说将微网系统应用于充电桩的建设,那么比普通的汽车充电站能节省多少电能?
按照纯的投资金额,微网应用于充电站和普通充电站相比,充电站越复杂投资越大,在电力富裕的情况下投一个简单的充电站比较容易,在电力不足的情况下,例如当小区5000个车位同时接进来,对电能负荷要求很高的时候,我们就需要用微网做调度、能量的管理,这个时候就要看综合价值。
3、 相对于交流母排,直流母排的微网设计是不是电网友好性好一些?
大电网用的直流输电形式只有特高压远距离输电,所以也谈不上系统内的直流母排对电网是不是友好,因为就算在直流侧通过四象限模块或者DC/DC模块做内部的自治,电网的接口还是交流接口,所以以后在配电侧有一条能够直流入户的电,才能真正实现直流电能的互动,当然这还需要一个建设的适应周期,所以现在在自有的微网系统内用直流母线,这种技术还是成熟的。
4、 目前在建设充电站时,光伏容量的建设比例占多少?
一般是按照雨棚的面积铺设光伏,8-10个车位的充电场站差不多是几十个千瓦。
5、 建直流母线等配电设施,一般增加多少成本?
按照直流侧带的设备、负载、包括调配管理的系统需要做多大等实际情况决定。
6、 V2G必然产生电池寿命或行驶里程,充放电比重多少更有性价比?
现在锂电池的循环次数可以做到3000-4000次左右,随着续航里程越来越大,如果一周充电2次,一年也就是100多次,车报废的时候电池也不一定会报废,所以V2G对车的电池的寿命的影响还是可以接受的,当然还可以利用柔性充电技术、CMS技术等将车放电以及V2G产生的影响降到最低。
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