Высокопроизводительный контейнер ESS для надежных решений по хранению энергии

Основные технические параметры AMPPAL Container ESS

АМППАЛразрабатывает свою линейку Container ESS с учетом модульности и масштабируемости. Каждое устройство собирается на заводе и тестируется перед отправкой, что означает, что система прибывает на объект готовой к подключению. Ключевые параметры, приведенные ниже, определяют рабочий диапазон и помогают разработчикам проектов подобрать правильную модель в соответствии со своими требованиями к мощности и энергии.

• Номинальный диапазон мощности:От 500 до 2000 кВт на контейнер с возможностью параллельного расширения для установок мощностью в несколько мегаватт.
• Номинальная энергетическая мощность:От 1000 до 4000 кВтч на контейнер, с напряжением на стороне постоянного тока до 1500 В по запросу.
• Химия батареи:Литий-железо-фосфатные элементы (LFP), выбранные с учетом длительного срока службы, термической стабильности и низкой деградации.
• Эффективность туда и обратно:Обычно от 92% до 94% в точке общего соединения, в зависимости от температуры окружающей среды и профиля заряда/разряда.
• Цикл жизни:≥ 6000 циклов при температуре зарядки/разрядки 0,5C, глубине разряда 80% и температуре окружающей среды 25°C, с сохранением емкости в конце срока службы более 70%.
• Диапазон рабочих температур:Окружающая среда от -20°C до +55°C, с дополнительным пакетом для работы в холодную погоду для работы при температуре -35°C.
• Защита от проникновения:Стандарт IP54 для корпуса, опционально IP65 для прибрежных или пустынных условий.
• Протоколы связи:Modbus TCP, CAN 2.0B, IEC 61850 и дополнительный DNP3 для интеграции SCADA.
• Сертификаты:UL 9540, UL 9540A, IEC 62619, UN38.3, CE и дополнительная документация о соответствии требованиям NFPA 855.

Детальное сравнение моделей

Все модели AMPPAL Container ESS используют одну и ту же архитектуру системы управления батареями (BMS), которая контролирует напряжение элемента, температуру и состояние заряда на уровне модуля. Это обеспечивает точную балансировку и раннее обнаружение неисправностей. Система преобразования энергии (PCS) интегрирована в отдельный отсек внутри контейнера, что снижает потери в кабеле и упрощает подключение переменного тока к сети или нагрузке.

Батарейные модули и конфигурация стойки

Каждый контейнер ESS содержит несколько батарейных стоек, соединенных параллельно для достижения целевой энергетической емкости. AMPPAL использует стандартный аккумуляторный модуль с номинальной энергией 5,12 кВтч и номинальным напряжением 51,2 В. Модули соединяются последовательно внутри стойки для достижения напряжения системы. Ключевые параметры уровня модуля включают в себя:

• Модуль Энергия:5,12 кВтч
• Номинальное напряжение модуля:51,2 В постоянного тока
• Диапазон рабочего напряжения модуля:44,8–57,6 В постоянного тока
• Вес модуля:47 кг
• Тип ячейки:Призматический LFP, 3,2 В/100 Ач
• Срок службы модуля:≥ 6000 циклов при 0,5°C, 80% DoD, 25°C
• Модуль связи:CAN, изолированный RS485
• Защита модуля:Перезаряд, переразряд, перегрузка по току, короткое замыкание, повышенная/пониженная температура

Типичный 20-футовый контейнер вмещает от 10 до 12 аккумуляторных стоек, в зависимости от модели. В 40-футовом контейнере можно разместить до 20 стоек. Каждая стойка включает в себя независимый блок управления батареями (BMU), который подчиняется центральной BMS. Эта многоуровневая архитектура мониторинга повышает надежность и позволяет осуществлять горячую замену отдельных модулей без выключения всей системы.

Система преобразования энергии и интеграция с сетью

PCS внутри контейнера AMPPAL ESS преобразует энергию аккумулятора постоянного тока в мощность переменного тока для подачи в сеть или потребления нагрузки. Стандартный PCS имеет трехфазный выход на 400 В переменного тока, 480 В переменного тока или 690 В переменного тока, в зависимости от региональных сетевых правил. PCS поддерживает режимы как следования за сеткой, так и режима формирования сетки, что делает систему подходящей для микросетей и обеспечивает возможность запуска из черного состояния.

• Выходное напряжение переменного тока:400 В / 480 В / 690 В, регулировка ±10 %
• Выходная частота:50 Гц или 60 Гц, автоматическое определение
• Суммарные гармонические искажения (THD):< 3% при номинальной мощности
• Диапазон коэффициента мощности:0,99 приводит к отставанию 0,99
• Функции поддержки сети:Сквозной режим низкого напряжения (LVRT), стабилизация высокого напряжения (HVRT), управление реактивной мощностью, падение частоты
• Защита от изолирования:Активные и пассивные методы, соответствующие стандартам IEEE 1547 и UL 1741.
• Эффективность:Максимум 98,5% при номинальной нагрузке

Опция встроенного трансформатора повышает выходное напряжение PCS до среднего напряжения (например, 13,8 кВ, 34,5 кВ) для прямого подключения к сети. Это устраняет необходимость в отдельной трансформаторной подстанции и упрощает проектирование площадки. PCS и аккумуляторная система координируются системой управления энергопотреблением (EMS), которая оптимизирует графики зарядки/разрядки на основе тарифов по времени использования, платы за спрос или прогнозов генерации из возобновляемых источников.

Системы безопасности и термоменеджмент

Безопасность является наивысшим приоритетом при любом развертывании Container ESS. AMPPAL объединяет несколько уровней защиты, которые начинаются на уровне ячеек и распространяются на корпус контейнера. Химический состав LFP обеспечивает внутреннюю термическую стабильность с порогом температурного выхода из-под контроля выше 270 ° C по сравнению с 150–200 ° C для некоторых химических веществ на основе никеля. Помимо этого, система включает в себя:

• Система управления батареями (BMS):Трехуровневая архитектура с мониторингом ячеек, модулей и стоек. BMS обеспечивает соблюдение ограничений по напряжению, току и температуре и изолирует неисправные цепи в течение миллисекунд.
• Термическое управление:Жидкостное охлаждение входит в стандартную комплектацию более крупных моделей и поддерживает разброс температуры элемента в пределах ±3°C. Принудительная вентиляция HVAC используется в небольших установках. Система охлаждения автоматически регулируется в зависимости от нагрузки в реальном времени и температуры окружающей среды.
• Обнаружение и тушение пожара:Многозонные дымовые и тепловые извещатели запускают аэрозольное пожаротушение. Дополнительные системы водяного тумана обеспечивают дополнительные возможности охлаждения и тушения. Контейнер разделен на противопожарные отсеки для предотвращения распространения.
• Взрывоотвод:Панели сброса давления установлены на крыше и дверях контейнера и имеют размеры в соответствии с рекомендациями NFPA 68 для безопасного выпуска газа в случае перегрева.
• Аварийная остановка:Несколько кнопок аварийного останова на внешней стороне контейнера мгновенно отсоединяют аккумулятор от ПК и сети.
• Защита от замыканий на землю:Непрерывный мониторинг изоляции обнаруживает замыкания на землю постоянного и переменного тока и запускает сигналы тревоги при настраиваемых пороговых значениях.

Компания AMPPAL проводит испытания на распространение огня по стандарту UL 9540A на своих устройствах Container ESS, чтобы убедиться, что выход тепла из одной ячейки не распространяется на соседние модули или стойки. Отчеты об испытаниях доступны владельцам проектов и компетентным органам (AHJ) для упрощения выдачи разрешений.

Типичные применения

Платформа AMPPAL Container ESS служит широкому спектру вариантов использования. Одно и то же оборудование можно переконфигурировать с помощью программного обеспечения для различных источников дохода, что делает его универсальным активом для разработчиков проектов и коммунальных предприятий.

• Сдвиг энергии в коммунальном масштабе:Взимайте плату в периоды низких цен на электроэнергию или избыточную выработку электроэнергии из возобновляемых источников, разряжайте во время пикового спроса. Это снижает сокращение использования солнечных и ветряных электростанций и улучшает экономику проекта.
• Регулирование частоты:Быстрое время отклика менее 100 мс позволяет системе участвовать в рынках вспомогательных услуг, обеспечивая регулирование частоты и вращающиеся резервы.
• Коммерческое и промышленное сглаживание пиков:Сократите расходы на потребление за счет сброса накопленной энергии в периоды пикового потребления на объекте. EMS может изучить структуру нагрузки и соответствующим образом оптимизировать отправку.
• Поддержка микросетей и автономных сетей:В сочетании с дизельными генераторами или возобновляемыми источниками энергии можно создать стабильную островную сеть. PCS может работать в режиме формирования сети для установления опорного напряжения и частоты.
• Возобновляемое сглаживание:Смягчайте краткосрочные колебания солнечной или ветровой мощности, улучшая качество электроэнергии и обеспечивая более широкое проникновение возобновляемых источников энергии в слабые сети.
• Резервная мощность:Обеспечьте бесперебойное питание критически важных нагрузок во время сбоев в сети с плавным переходом в изолированный режим.

Монтаж и ввод в эксплуатацию

Одним из основных преимуществ Container ESS является минимальная необходимость работы на месте. Устройство поставляется предварительно смонтированным, введенным в эксплуатацию и полностью протестированным. Подготовка площадки обычно включает в себя ровную бетонную подушку или основание из утрамбованного гравия, трубы переменного тока и коммуникации, а также ограждение по периметру. После того, как контейнер установлен на место, подключение к сетевому трансформатору и контроллеру BESS выполняется лицензированным электриком по чертежам, утвержденным AMPPAL.

• Доставка:Стандартные угловые отливки ISO допускают транспортировку бортовым грузовиком, железнодорожным транспортом или кораблем. Контейнер можно поднять сверху или снизу с помощью распорок.
• Требования к фундаменту:Минимальная несущая способность грунта 150 кПа. Для районов с высокой сейсмической активностью AMPPAL предлагает сертифицированный комплект креплений.
• Время подключения:Обычное подключение к сети переменного тока и связи занимает от 2 до 3 рабочих дней после установки контейнера.
• Ввод в эксплуатацию:АМППАЛ обеспечивает поддержку удаленного ввода в эксплуатацию. Технический специалист на месте следует пошаговому контрольному списку в ИЧМ контроллера, который включает проверку изоляции, проверку полярности и первоначальную проверку зарядки/разрядки.
• Гарантия:Стандартная 5-летняя гарантия на продукт и 10-летняя гарантия на производительность с дополнительными соглашениями о расширенном обслуживании.

Система предназначена для установки на открытом воздухе без необходимости дополнительного укрытия. Корпус IP54 защищает от пыли, дождя и снега. Для прибрежных зон с высокой соленостью AMPPAL рекомендует вариант IP65 с антикоррозийным покрытием всех открытых металлических частей.

Почему стоит выбрать AMPPAL для вашего проекта контейнерной ESS

АМППАЛ имеет более чем десятилетний опыт реализации решений по хранению энергии в Северной Америке, Европе и Азиатско-Тихоокеанском регионе. Команда инженеров компании тесно сотрудничает с подрядчиками и разработчиками EPC, чтобы адаптировать Container ESS к местным сетевым нормам и условиям площадки. Несколько факторов отличают AMPPAL:

• Заводские приемочные испытания:Перед отправкой каждый контейнер проходит 72-часовое испытание при полной загрузке. Клиенты получают подробный отчет об испытаниях, включающий проверку производительности, эффективности и связи.
• Модульная конструкция:Батарейные стойки и модули PCS можно заменять по отдельности без сварки или тяжелого монтажа внутри контейнера. Это сокращает время простоя и затраты на техническое обслуживание.
• Глобальное соответствие:АМППАЛ имеет действующие сертификаты для основных рынков, включая UL, CE, IEC и UN38.3. Пакет документации поддерживает быстрое получение разрешений и согласование межсетевых коммуникаций.
• Местная поддержка:АМППАЛ имеет региональные сервисные центры и центры запасных частей в США, Германии и Австралии. Удаленная диагностика входит в стандартную комплектацию, а круглосуточный мониторинг доступен через облачную платформу AMPPAL.
• Масштабируемость:Несколько блоков Container ESS можно подключить параллельно на стороне переменного тока для создания систем мощностью 10 МВт / 20 МВтч или больше. EMS координирует все агрегаты как единую виртуальную электростанцию.

Часто задаваемые вопросы о контейнере ESS

Что такое контейнер ESS и как он работает?

Container ESS — это полноценная система хранения энергии, размещенная в стандартном транспортном контейнере. Он включает в себя аккумуляторные стойки, систему управления батареями, систему преобразования энергии, управление температурным режимом, пожаротушение и управляющую электронику. Во время зарядки PCS преобразует электричество переменного тока из сети или возобновляемого источника в электричество постоянного тока, которое сохраняется в батареях. Во время разрядки PCS преобразует накопленное электричество постоянного тока обратно в электричество переменного тока для использования нагрузками или экспорта в сеть. EMS контролирует, когда производить зарядку и разрядку, на основе пользовательских настроек, цен в сети или прогнозов возобновляемой генерации.

Как долго работает контейнер ESS AMPPAL?

Срок службы контейнера AMPPAL ESS в первую очередь определяется элементами аккумуляторной батареи и условиями их эксплуатации. Элементы LFP рассчитаны как минимум на 6000 циклов при температуре 0,5°C, глубине разряда 80% и температуре окружающей среды 25°C. При одном полном цикле в день это означает срок службы более 16 лет, прежде чем мощность упадет до 70% от первоначальной номинальной мощности. Фактический срок службы может быть больше, если система работает при частичной глубине разряда или при более низких средних температурах. Расчетный срок службы PCS и другой электроники составляет 20 лет с рекомендуемым профилактическим обслуживанием каждые 12 месяцев.

Каковы основные риски безопасности Container ESS и как AMPPAL их решает?

Основными рисками безопасности для любого контейнера ESS являются поражение электрическим током, пожар и неконтролируемое распространение тепла. AMPPAL снижает эти риски за счет многоуровневого подхода. Электрическая безопасность обеспечивается обнаружением замыкания на землю, дуговой защитой и изолированными шинами. Риск пожара снижается за счет использования химикатов LFP, которые менее склонны к тепловому выходу из-под контроля, чем химикаты NMC или NCA. Контейнер включает в себя детекторы дыма и тепла, аэрозольное пожаротушение и дополнительный водяной туман. Панели сброса давления предотвращают взрывоопасное накопление газа. Тестирование UL 9540A подтверждает, что отказ одной ячейки не распространяется на соседние модули, а BMS постоянно контролирует температуру и напряжение в каждой ячейке, чтобы выявить аномалии до того, как они обострятся.

Можно ли объединить несколько блоков Container ESS вместе?

Да. Блоки AMPPAL Container ESS предназначены для параллельной работы на стороне переменного тока. К общей шине переменного тока можно подключить до 20 контейнеров, создав систему мощностью до 40 МВт/80 МВтч. EMS действует как главный контроллер, координируя выходную мощность каждого контейнера для достижения общего заданного значения. Для связи между контейнерами используется оптоволоконный Ethernet, невосприимчивый к электромагнитным помехам. Для более крупных проектов AMPPAL может предоставить центральную диспетчерскую с резервными серверами и программным обеспечением SCADA.

Каков срок доставки контейнера ESS AMPPAL?

Стандартное время выполнения одного контейнера ESS составляет от 10 до 14 недель с момента подтверждения заказа до отгрузки на завод, в зависимости от модели и дополнительных функций. Для более крупных заказов на несколько единиц может потребоваться от 16 до 20 недель. Время доставки является дополнительным и зависит от порта назначения и внутренней логистики. AMPPAL предоставляет подробный график проекта на стадии предложения, включая основные этапы производства и даты заводских приемочных испытаний. Для срочных проектов AMPPAL поддерживает ограниченный запас стандартных 20-футовых контейнеров ESS на региональных складах.

Какое обслуживание требуется Container ESS?

Плановое техническое обслуживание контейнера AMPPAL ESS включает ежеквартальные визуальные осмотры, полугодовую замену фильтров системы отопления, вентиляции и кондиционирования или системы жидкостного охлаждения, а также ежегодные проверки момента затяжки электрических соединений. BMS автоматически выполняет балансировку ячеек и сообщает о любых аномальных изменениях напряжения или температуры. Вентиляторы PCS и воздушные фильтры следует очищать каждые 6–12 месяцев в зависимости от уровня пыли. Патроны системы пожаротушения проверяются ежегодно и заменяются каждые 10 лет или после активации. AMPPAL предлагает план профилактического технического обслуживания, в рамках которого обученные специалисты выполняют все задачи и предоставляют подписанный отчет о проверке в целях страхования и соблюдения требований.

Совместим ли Container ESS с солнечными и ветряными электростанциями?

Да. Контейнер AMPPAL ESS полностью совместим с солнечными фотоэлектрическими и ветровыми электростанциями. Система может заряжаться непосредственно со стороны постоянного тока солнечной батареи через дополнительный преобразователь постоянного тока в постоянный или со стороны переменного тока с использованием системы преобразования энергии. В конфигурациях с подключением по переменному току EMS может определять приоритет зарядки в периоды избыточной выработки энергии из возобновляемых источников и разрядки, когда мощность возобновляемых источников энергии низкая. Функции поддержки сети, такие как падение частоты и регулирование напряжения, помогают стабилизировать слабые сети с высоким уровнем проникновения возобновляемых источников энергии. Компания AMPPAL поставила блоки Container ESS для проектов солнечной энергии и накопителей мощностью от 5 МВт до 100 МВт.