La cooperació entre grups electrògens dièsel i sistemes d'emmagatzematge d'energia és una solució important per millorar la fiabilitat, l'economia i la protecció del medi ambient en els sistemes d'energia moderns, especialment en escenaris com ara microxarxes, fonts d'energia de reserva i integració d'energies renovables. Els següents són els principis de treball col·laboratiu, els avantatges i els escenaris d'aplicació típics dels dos:
1. Mètode de cooperació bàsica
Afaitat de pics
Principi: El sistema d'emmagatzematge d'energia es carrega durant períodes de baix consum d'electricitat (utilitzant electricitat de baix cost o excedents d'energia dels motors dièsel) i es descarrega durant períodes d'alt consum d'electricitat, reduint el temps de funcionament d'alta càrrega dels generadors dièsel.
Avantatges: Reduir el consum de combustible (aproximadament un 20-30%), minimitzar el desgast de la unitat i allargar els cicles de manteniment.
Sortida suau (control de velocitat de rampa)
Principi: El sistema d'emmagatzematge d'energia respon ràpidament a les fluctuacions de càrrega, compensant les deficiències del retard d'arrencada del motor dièsel (normalment de 10 a 30 segons) i el retard de regulació.
Avantatges: Evita l'arrencada i l'aturada freqüents dels motors dièsel, manté una freqüència/tensió estables, adequat per subministrar energia a equips de precisió.
Inici negre
Principi: El sistema d'emmagatzematge d'energia serveix com a font d'alimentació inicial per engegar ràpidament el motor dièsel, resolent el problema dels motors dièsel tradicionals que requereixen energia externa per engegar.
Avantatge: Millora la fiabilitat del subministrament d'energia d'emergència, adequat per a escenaris de fallada de la xarxa elèctrica (com ara hospitals i centres de dades).
Integració híbrida renovable
Principi: El motor dièsel es combina amb energia fotovoltaica/eòlica i emmagatzematge d'energia per estabilitzar les fluctuacions de les energies renovables, amb el motor dièsel com a reserva.
Avantatges: L'estalvi de combustible pot arribar a superar el 50%, reduint les emissions de carboni.
2. Punts clau de la configuració tècnica
Requisits funcionals dels components
El grup electrogen dièsel ha de ser compatible amb el mode de funcionament de freqüència variable i adaptar-se a la programació de càrrega i descàrrega de l'emmagatzematge d'energia (com ara ser substituït per l'emmagatzematge d'energia quan la reducció automàtica de la càrrega és inferior al 30%).
El sistema d'emmagatzematge d'energia (BESS) prioritza l'ús de bateries de fosfat de liti-ferro (amb una llarga vida útil i alta seguretat) i tipus d'alimentació (com ara 1C-2C) per fer front a càrregues d'impacte a curt termini.
El sistema de gestió d'energia (EMS) ha de tenir una lògica de commutació multimode (connectat a la xarxa/fora de la xarxa/híbrid) i algoritmes de distribució dinàmica de la càrrega.
El temps de resposta del convertidor bidireccional (PCS) és inferior a 20 ms, cosa que permet una commutació sense fissures per evitar la inversió de potència del motor dièsel.
3. Escenaris d'aplicació típics
Microxarxa d'illa
Fotovoltaica + motor dièsel + emmagatzematge d'energia, el motor dièsel només s'engega a la nit o en dies ennuvolats, cosa que redueix els costos de combustible en més d'un 60%.
Font d'alimentació de reserva per a centre de dades
L'emmagatzematge d'energia prioritza el suport de càrregues crítiques durant 5-15 minuts, amb un subministrament d'energia compartit després que el motor dièsel s'engegi per evitar talls de corrent momentanis.
Font d'alimentació de la mina
L'emmagatzematge d'energia pot fer front a càrregues d'impacte com les excavadores, i els motors dièsel funcionen de manera estable en el rang d'alta eficiència (taxa de càrrega del 70-80%).
4. Comparació econòmica (prenent com a exemple un sistema d'1 MW)
Cost inicial del pla de configuració (10.000 iuans) Cost anual d'operació i manteniment (10.000 iuans) Consum de combustible (L/any)
Grup electrogen dièsel pur 80-100 25-35 150000
Dièsel + emmagatzematge d'energia (30% de reducció de pics) 150-180 15-20 100000
Cicle de reciclatge: normalment de 3 a 5 anys (com més alt sigui el preu de l'electricitat, més ràpid serà el reciclatge)
5. Precaucions
Compatibilitat del sistema: el regulador del motor dièsel ha de permetre un ajust ràpid de la potència durant la intervenció d'emmagatzematge d'energia (com ara l'optimització dels paràmetres PID).
Protecció de seguretat: Per evitar la sobrecàrrega del motor dièsel causada per un emmagatzematge excessiu d'energia, cal establir un punt de tall fix per al SOC (estat de càrrega) (com ara el 20%).
Suport polític: Algunes regions ofereixen subvencions per al sistema híbrid de "motor dièsel + emmagatzematge d'energia" (com ara la nova política pilot d'emmagatzematge d'energia de la Xina del 2023).
Mitjançant una configuració raonable, la combinació de grups electrògens dièsel i emmagatzematge d'energia pot aconseguir una actualització de "còpia de seguretat pura" a "microxarxa intel·ligent", que és una solució pràctica per a la transició de l'energia tradicional a una energia baixa en carboni. El disseny específic s'ha d'avaluar exhaustivament en funció de les característiques de càrrega, els preus locals de l'electricitat i les polítiques.
Data de publicació: 22 d'abril de 2025
