Vergleichende Analyse von vier Arten von Energiespeichermethoden: seriell, zentralisiert, verteilt und modular

Energiespeichersysteme werden entsprechend ihrer Architektur und ihren Anwendungsszenarien in vier Haupttypen unterteilt: String-, zentralisierte, verteilte und

modular. Jede Art von Energiespeichermethode hat ihre eigenen Eigenschaften und anwendbaren Szenarien.

1. String-Energiespeicher

Merkmale:

Jedes Photovoltaikmodul oder jedes kleine Batteriepaket wird an einen eigenen Wechselrichter (Mikrowechselrichter) angeschlossen, und diese Wechselrichter werden dann parallel an das Netz angeschlossen.

Aufgrund seiner hohen Flexibilität und einfachen Erweiterung für kleine private oder gewerbliche Solaranlagen geeignet.

Beispiel:

Kleines Lithiumbatterie-Energiespeichergerät, das in einem Solarstromerzeugungssystem auf dem Hausdach verwendet wird.

Parameter:

Leistungsbereich: normalerweise einige Kilowatt (kW) bis mehrere zehn Kilowatt.

Energiedichte: relativ gering, da jeder Wechselrichter einen gewissen Platzbedarf benötigt.

Effizienz: Hohe Effizienz durch reduzierte Verlustleistung auf der DC-Seite.

Skalierbarkeit: Einfaches Hinzufügen neuer Komponenten oder Batteriepakete, geeignet für den schrittweisen Aufbau.

2. Zentralisierte Energiespeicherung

Merkmale:

Verwenden Sie einen großen Zentralwechselrichter, um die Stromumwandlung des gesamten Systems zu verwalten.

Besser geeignet für Großkraftwerksanwendungen wie Windparks oder große Photovoltaik-Freiflächenkraftwerke.

Beispiel:

Energiespeichersystem der Megawattklasse (MW), ausgestattet mit großen Windkraftanlagen.

Parameter:

Leistungsbereich: von Hunderten Kilowatt (kW) bis zu mehreren Megawatt (MW) oder sogar höher.

Energiedichte: Hohe Energiedichte durch den Einsatz großer Geräte.

Effizienz: Bei großen Strömen kann es zu höheren Verlusten kommen.

Kosteneffizienz: Niedrigere Stückkosten für Großprojekte.

3. Verteilte Energiespeicherung

Merkmale:

Verteilen Sie mehrere kleinere Energiespeicher an verschiedenen Standorten, die jeweils unabhängig voneinander arbeiten, aber vernetzt und koordiniert werden können.

Dies trägt dazu bei, die lokale Netzstabilität zu verbessern, die Stromqualität zu verbessern und Übertragungsverluste zu reduzieren.

Beispiel:

Mikronetze innerhalb städtischer Gemeinden, bestehend aus kleinen Energiespeichereinheiten in mehreren Wohn- und Gewerbegebäuden.

Parameter:

Leistungsbereich: von mehreren zehn Kilowatt (kW) bis zu Hunderten von Kilowatt.

Energiedichte: hängt von der konkret verwendeten Energiespeichertechnologie ab, etwa Lithium-Ionen-Batterien oder andere neue Batterien.

Flexibilität: Kann schnell auf lokale Nachfrageänderungen reagieren und die Netzstabilität verbessern.

Zuverlässigkeit: Selbst wenn ein einzelner Knoten ausfällt, können andere Knoten weiterarbeiten.

4. Modularer Energiespeicher

Merkmale:

Es besteht aus mehreren standardisierten Energiespeichermodulen, die je nach Bedarf flexibel zu unterschiedlichen Kapazitäten und Konfigurationen kombiniert werden können.

Unterstützt Plug-and-Play, einfache Installation, Wartung und Aktualisierung.

Beispiel:

Containerisierte Energiespeicherlösungen für den Einsatz in Industrieparks oder Rechenzentren.

Parameter:

Leistungsbereich: von mehreren zehn Kilowatt (kW) bis zu mehreren Megawatt (MW).

Standardisiertes Design: gute Austauschbarkeit und Kompatibilität zwischen Modulen.

Einfach erweiterbar: Die Energiespeicherkapazität kann durch das Hinzufügen zusätzlicher Module einfach erweitert werden.

Einfache Wartung: Fällt ein Modul aus, kann es direkt ausgetauscht werden, ohne dass das gesamte System zur Reparatur heruntergefahren werden muss.

Technische Merkmale

Abmessungen String-Energiespeicher Zentralisierte Energiespeicherung Verteilte Energiespeicherung Modularer Energiespeicher
Anwendbare Szenarien Kleines privates oder gewerbliches Solarsystem Große Kraftwerke im Versorgungsmaßstab (z. B. Windparks, Photovoltaikkraftwerke) Städtische Gemeinschafts-Mikronetze, lokale Energieoptimierung Industrieparks, Rechenzentren und andere Orte, die eine flexible Konfiguration erfordern
Leistungsbereich Mehrere Kilowatt (kW) bis mehrere zehn Kilowatt Von Hunderten Kilowatt (kW) bis zu mehreren Megawatt (MW) und sogar noch höher Zehn Kilowatt bis Hunderte Kilowatt Es kann von mehreren zehn Kilowatt auf mehrere Megawatt oder mehr erweitert werden
Energiedichte Niedriger, da jeder Wechselrichter einen gewissen Platzbedarf benötigt Hoch, mit großer Ausrüstung Hängt von der konkret verwendeten Energiespeichertechnologie ab Standardisiertes Design, moderate Energiedichte
Effizienz Hoch, wodurch der Leistungsverlust auf der Gleichstromseite reduziert wird Bei hohen Strömen kann es zu höheren Verlusten kommen Reagieren Sie schnell auf lokale Nachfrageänderungen und verbessern Sie die Netzflexibilität Die Effizienz eines einzelnen Moduls ist relativ hoch und die Gesamtsystemeffizienz hängt von der Integration ab
Skalierbarkeit Einfaches Hinzufügen neuer Komponenten oder Batteriepakete, geeignet für den schrittweisen Aufbau Der Ausbau ist relativ aufwändig und die Leistungsbegrenzung des Zentralwechselrichters muss berücksichtigt werden. Flexibel, kann unabhängig oder kollaborativ arbeiten Sehr einfach zu erweitern, einfach zusätzliche Module hinzufügen
Kosten Die Anfangsinvestition ist hoch, aber die langfristigen Betriebskosten sind niedrig Niedrige Stückkosten, geeignet für Großprojekte Diversifizierung der Kostenstruktur je nach Vertriebsbreite und -tiefe Durch Skaleneffekte sinken die Modulkosten und die anfängliche Bereitstellung ist flexibel
Wartung Einfache Wartung, ein einzelner Fehler beeinträchtigt nicht das gesamte System Die zentrale Verwaltung vereinfacht einige Wartungsarbeiten, Schlüsselkomponenten sind jedoch wichtig Eine weite Verbreitung erhöht den Arbeitsaufwand bei der Wartung vor Ort Das modulare Design erleichtert den Austausch und die Reparatur und reduziert Ausfallzeiten
Zuverlässigkeit Hoch, selbst wenn eine Komponente ausfällt, können die anderen weiterhin normal funktionieren Hängt von der Stabilität des Zentralwechselrichters ab Verbesserte Stabilität und Unabhängigkeit lokaler Systeme Eine hohe Redundanz zwischen den Modulen erhöht die Zuverlässigkeit des Systems

Zeitpunkt der Veröffentlichung: 18. Dezember 2024