TỔNG QUAN
Lưu trữ là một công nghệ cho phép có thể tiết kiệm tiền cho người tiêu dùng, cải thiện độ tin cậy và khả năng phục hồi, tích hợp các nguồn phát điện và giúp giảm tác động môi trường.
Lưu trữ năng lượng là một giải pháp quan trọng giúp bổ sung cho nguồn điện đang bị thiếu.
Lưu trữ năng lượng có thể tiết kiệm chi phí vận hành trong việc cung cấp điện cho lưới điện, cũng như tiết kiệm tiền cho người tiêu dùng điện lắp đặt bộ lưu trữ năng lượng trong gia đình và doanh nghiệp của họ. Tích trữ năng lượng để dùng lúc giờ cao điểm có thể cắt giảm chi phí nhiều cho doanh nghiệp, hộ kinh doanh (Vì giờ cao điểm chi phí tiền điện cao).
Bằng cách sử dụng bộ lưu trữ năng lượng trong thời gian ngắn, các doanh nghiệp có thể tránh được những gián đoạn sản xuất và tiếp tục hoạt động bình thường. Người dân có thể tránh được sự bất tiện khi không có điện, đảm bảo nguồn điện liên tục.
Thông tin cơ bản cần thiết cho việc xác định dung lượng accu lưu trữ bao gồm năng lượng điện tiêu thụ của thiết bị dùng điện hàng ngày và “độ xả sâu” DOD cho phép của loại accu sử dụng cho hệ thống.
HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỘC LẬP
Accu cung cấp điện cho các hệ thống NLMT độc lập cần có đủ dung lượng để nuôi phụ tải vào ban đêm và trong những ngày thiếu quang năng.
Tính toán mức tiêu thụ năng lượng hàng ngày bằng cách đo đếm năng lượng tiêu thụ của thiết bị dùng điện trong 24 giờ. Có thể dựa vào thông số “kWh trung bình hàng năm” trên nhãn Energy Star của thiết bị dùng điện. Có thể đo đạc bằng đồng hồ đo năng lượng cắm giữa ổ cắm tường và các thiết bị (hiển thị amps, volts, watt và watt giờ) sau 24 giờ chúng có thể hiển thị watt-giờ mỗi ngày.
Ngoài ra, có thể ước tính số giờ sử dụng thiết bị điện và nhân công suất thiết bị với số giờ ước tính mỗi ngày.
Điện áp DC của hệ accu cần được xác định để thiết kế hệ thống điện độc lập. Các hệ thống nhỏ có thể sử dụng hệ 12 hoặc 24 Volt. Hệ thống lớn thường dùng 48 Volt do sử dụng dây DC nhỏ hơn hệ 12V và 24V cùng công suất, phù hợp với điện áp đầu vào của các biến tần công suất lớn thông dụng.
Một yếu tố chính trong thiết kế giàn accu lưu trữ cho hệ độc lập là số ngày mà accu có thể đáp ứng cho phụ tải mà không được sạc lại do sản lượng PV giảm thấp vì bị các đám mây che quang năng. Thiết kế phổ cập hiện nay là tính toán trong 2-3 ngày và bao gồm một máy phát điện dự phòng để sạc lại cho accu trong những ngày có nhiều mây.
Trong một hệ thống điện độc lập dùng Accu có châm nước, DOD thường được thiết kế ở 50% do chu kỳ hoạt động hàng ngày. Nếu cần yêu cầu bảo trì ít hơn thì accu kín khí có thể là một lựa chọn tốt vì không cần châm nước.
Do accu kín khí có van áp lực để cho phép lượng khí nhỏ thoát ra nếu bị quá tải, chúng thường được lắp đặt trong nhà để xe hoặc phòng thiết bị, nên ít bị mất dung lượng vì nhiệt độ
Hiệu suất biến tần cần được tính toán vì khi chuyển đổi năng lượng từ điện áp thấp DC sang điện áp dân dụng AC sẽ có mất mát năng lượng. Các nhà sản xuất biến tần thường khai báo “hiệu suất cao nhất” trong các thông số kỹ thuật của họ, nhưng điều này không thể hiện cho hiệu suất trung bình của biến tần. Các nhà thiết kế phải tính toán được công suất đầu ra thực tế biến tần sử dụng trong phần lớn thời gian và sử dụng đường cong hiệu suất của biến tần để xác định hiệu suất trung bình của hệ thống.
Nhiệt độ accu cũng cần được xem xét. Accu nước FLA sẽ tạo ra khí hydrogen (H2) nên phải được đặt trong tủ và cần có hệ thống thông gió. Biết được nhiệt độ trung bình tại vị trí đặt accu cho phép tính toán đúng dung lượng accu sử dụng. Hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ có thể được tìm thấy trong các thông số của accu. Dung lượng của accu giảm theo nhiệt độ nên chi phí sẽ cao hơn trong các môi trường lạnh hơn.
HỆ HOÀ LƯỚI CÓ DỰ TRỮ
Với những hệ thống này, điều quan trọng là phải xác định phụ tải “quan trọng” muốn sử dụng trong suốt thời gian cúp điện và thời gian sử dụng chúng. Phụ tải quan trọng có thể bao gồm điện lạnh, ánh sáng và thông tin liên lạc (sạc điện thoại, thiết bị Internet, máy tính, radio và TV). Khu vực hay có các cơn bão nghiêm trọng có thể làm gián đoạn điện lưới trong vài ngày cần phải tính toán cho số ngày lưu trữ đủ năng lượng yêu cầu.
Khi đã xác định phụ tải quan trọng tiêu thụ bao nhiêu kWh / ngày thì việc xác định dung lượng của accu dự phòng cho các hệ thống nối lưới có dự trữ giống với như hệ độc lập. Cần phải tính đến hiệu suất biến tần và điện áp của hệ accu, cũng như DOD và nhiệt độ của pin.
Trong một hệ thống dự trữ, DOD thường được thiết kế ở 80% vì accu hầu hết thời gian ở chế độ chờ, không phải là chu kỳ hàng ngày và thường được nạp lại nhanh chóng bằng lưới điện.
Dung lượng của accu dự trữ trong hệ thống GT phụ thuộc vào cấu hình phụ tải quan trọng và số ngày dự kiến bị gián đoạn điện lưới.
HỆ THỐNG ĐIỆN TỰ DÙNG
Các hệ thống này mới hơn các hệ thống PV truyền thống trước đây. Các máy biến dòng (CTs) được lắp đặt trên các dây dẫn trong bảng điều khiển của nhà để thu thập dữ liệu tải và gửi đến hệ thống giám sát. Dữ liệu này sử dụng điều chỉnh công suất từ PV để bù đắp tất cả hoặc một phần năng lượng tiêu thụ của tải. Accu dùng để lưu trữ một phần năng lượng hàng ngày của PV được hoà vào lưới điện.
Dữ liệu phụ tải cũng có thể được sử dụng cho việc chuyển tải, chẳng hạn như sử dụng bộ định giờ cho thiết bị gia đình, có thể tối đa hoá tiêu thụ năng lượng được sản xuất bởi hệ thống PV và làm giảm dung lượng của accu lưu trữ.
Một khi đã biết được số kWh mỗi ngày hệ thống PV sẽ thu được và tỷ lệ phần trăm năng lượng đó được tiêu thụ vào ban ngày, việc tính toán dung lượng accu sẽ khá đơn giản. Vì được sử dụng hàng ngày nên pin lithium-ion, có DOD 80%, thường được lựa chọn. Dung lượng Li-ion không bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ thấp và do các loại pin này không tạo ra khí, chúng có thể được lắp đặt trong không gian sinh hoạt.
Để tiết kiệm thời gian lắp đặt và tránh các vấn đề tương thích thiết bị do sử dụng công nghệ pin thế hệ mới hơn, một hệ thống lưu trữ năng lượng đầy đủ (ESS) có thể là một lựa chọn tốt. Hệ này bao gồm pin, có thể là một biến tần được tích hợp với BMS và các thành phần BOS yêu cầu. Các đơn vị ESS được xác định theo công suất kWh của chúng, vì vậy không cần phải chuyển đổi sang amp giờ để tính toán
Một số lựa chọn được cung cấp bởi nhà sản xuất ESS là lập trình lại chúng để chuyển từ hệ thống tự tiêu thụ sang một hệ thống lưu trữ hoàn toàn (rất có ích nếu chủ sở hữu hệ thống biết bão đang đến) để cung cấp cho tải quan trọng trong quá trình cúp điện.
– – – – – – – – – – – – – – – –
Nguồn: Tung Tran và nhóm dịch vụ, kỹ thuật công công ty Alena:
CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ NĂNG LƯỢNG ALENA
Địa chỉ: 2G Nguyễn Thành Ý, P.Đa Kao, Quận 1, TP.Hồ Chí Minh, Việt Nam
ĐT: 028 39 26 26 83
Email: hotro@alena-energy.com
– – – – – – – – – – – – – – – –
