Dit project werd in Zuid-Afrika geïmplementeerd om te voldoen aan de behoeften van een lokale commerciële en industriële klant op het gebied van noodstroomvoorziening, lastbeheer en energieoptimalisatie. Het systeem bestaat uit twee luchtgekoelde energieopslagkasten van 125 kW/241 kWh, met een totaal nominaal vermogen van 250 kW en een totale energieopslagcapaciteit van 482 kWh.

Het systeem ondersteunt parallelle werking van meerdere eenheden, waardoor extra energieopslagkasten kunnen worden toegevoegd naargelang de toekomstige belastinggroei en veranderende elektriciteitsvraag.

In sommige regio's van Zuid-Afrika kunnen beperkte netcapaciteit, stroomuitval en spanningsschommelingen de productie, de werking van apparatuur en de normale bedrijfsactiviteiten verstoren. Traditionele dieselgeneratoren brengen hoge brandstof- en onderhoudskosten met zich mee, evenals geluidsoverlast, uitstoot en een complex dagelijks beheer.

Om te voldoen aan de eisen van de klant op het gebied van stroombetrouwbaarheid, kostenbeheersing en onderhoudsgemak, maakt dit project gebruik van een geïntegreerde, luchtgekoelde batterij-energieopslagoplossing. Het systeem verbetert de back-upstroomcapaciteit, optimaliseert het elektriciteitsverbruik en vermindert de druk op het net tijdens piekuren, waardoor de klant een stabielere, flexibelere en kosteneffectievere energievoorziening krijgt.

2. Systeem configuratie

Het project omvat twee luchtgekoelde energieopslagkasten voor buiten, elk met een nominaal vermogen van 125 kW en een energieopslagcapaciteit van 241 kWh.

Wanneer de twee eenheden parallel werken, leveren ze het volgende:

• Totaal nominaal vermogen: 250 kW
• Totale energieopslagcapaciteit: 482 kWh
• Nominaal vermogen per unit: 125 kW
• Opslagcapaciteit per unit: 241 kWh

Elke kast integreert het batterijsysteem, het energieconversiesysteem (PCS), het batterijbeheersysteem (BMS), het energiebeheersysteem (EMS), het temperatuurregelsysteem, het brandbeveiligingssysteem en de elektrische beveiligingscomponenten.

Dit sterk geïntegreerde ontwerp vermindert de installatie van apparatuur op locatie en de inbedrijfstelling van het systeem. Het verkort bovendien de implementatieperiode van het project en minimaliseert compatibiliteitsrisico's tussen verschillende systeemcomponenten.

3. Strategie voor de werking van het systeem

Onder normale netomstandigheden kan het systeem opladen tijdens perioden met lage vraag of lagere tarieven, afhankelijk van de bedrijfsstrategie van de klant. De opgeslagen energie kan vervolgens worden ontladen tijdens piekuren om het piekverbruik van het net te verminderen en het elektriciteitsverbruiksprofiel van de klant te optimaliseren.

Wanneer het elektriciteitsnet uitvalt, de spanning fluctueert of er onvoldoende stroom is, kan het energieopslagsysteem kritieke belastingen ondersteunen volgens de geconfigureerde besturingsstrategie. Dit helpt productiestilstand, bedrijfsonderbrekingen en verliezen als gevolg van onverwachte stroomuitval te verminderen.

Het energiemanagementsysteem (EMS) bewaakt en coördineert continu het elektriciteitsnet, de energieopslagapparatuur en de lokale verbruikers. Het past automatisch de laad- en ontlaadstrategieën aan op basis van de vraag naar energie, de laadstatus van de batterij en de bedrijfsomstandigheden van het systeem, waardoor de algehele energie-efficiëntie wordt verbeterd.

4. Ontwerp van het luchtkoelsysteem

Het project maakt gebruik van een beproefde luchtkoelingsarchitectuur. Geoptimaliseerde interne luchtstroomkanalen en temperatuurbewakingssystemen zorgen voor continue warmteafvoer van de batterijmodules en de energieomzettingsapparatuur.

In vergelijking met complexere vloeistofkoelsystemen elimineert de luchtgekoelde oplossing koelleidingen, koelvloeistof, pompen en andere componenten voor vloeistofcirculatie. Dit resulteert in een eenvoudigere systeemstructuur, gemakkelijker routine-inspecties en eenvoudiger onderhoud op de lange termijn.

Het luchtgekoelde ontwerp draagt ​​ook bij aan lagere initiële investeringskosten en lagere operationele en onderhoudskosten op lange termijn.

Om de hoge temperaturen en stoffige omstandigheden in delen van Zuid-Afrika het hoofd te bieden, is de apparatuur voorzien van een weerbestendige behuizing voor buitengebruik, gecombineerd met intelligente ventilatie-, temperatuurregelings- en systeembeveiligingsmechanismen. Deze eigenschappen verbeteren de bedrijfsstabiliteit onder uitdagende omgevingsomstandigheden.

5. Intelligente besturing en veiligheidsbeheer

Het systeem integreert drie kernbesturingsplatformen: PCS, BMS en EMS. Samen coördineren ze het batterijbeheer, de energieconversie, de systeemmonitoring en de energiedistributie.

Het BMS bewaakt continu de celspanning, temperatuur, stroomsterkte, laadstatus en bedrijfsstatus van de accu. Wanneer een abnormale situatie wordt gedetecteerd, kan het systeem een ​​waarschuwing geven en de bijbehorende beveiligingsmaatregelen activeren.

Het PCS beheert de bidirectionele energieomzetting tussen het batterijsysteem en het wisselstroomnet, terwijl het EMS laad- en ontlaadstrategieën ontwikkelt en uitvoert op basis van de elektriciteitsbehoefte van de klant.

Door middel van bewakings-, waarschuwings- en beveiligingsmechanismen op meerdere niveaus kan het systeem operationele risico's zoals overspanning, onderspanning, overstroom, oververhitting, kortsluiting en communicatiestoringen identificeren en erop reageren. Dit verbetert de algehele veiligheid en betrouwbaarheid van het energieopslagsysteem.

6. Toepassingswaarde van het project

Het systeem biedt energieondersteuning voor kritieke belastingen wanneer de netvoeding ontoereikend of onderbroken is, waardoor productie- en operationele verliezen als gevolg van stroomuitval worden verminderd.

Tijdens normaal gebruik kan het energieopslagsysteem ook piekbelastingen afvlakken, de belasting verschuiven en het elektriciteitsverbruik optimaliseren. Dit vermindert de druk op de piekvraag en verbetert de capaciteit van het bestaande elektriciteitsdistributienet van de klant.

Door gebruik te maken van batterij-energieopslag kan de klant dure upgrades van transformatoren en andere elektrische infrastructuur vermijden of uitstellen, terwijl hij tegelijkertijd flexibeler toegang tot stroom krijgt.

Het modulaire systeem ondersteunt parallelle uitbreiding. Extra energieopslagkasten kunnen worden geïnstalleerd naarmate de productiecapaciteit, het aantal apparatuur of de elektriciteitsvraag toeneemt. Dit helpt om overmatige investeringen vooraf te voorkomen en verbetert de schaalbaarheid van het project op de lange termijn.

Met zijn geïntegreerde ontwerp, intelligent energiebeheer, lagere totale investeringskosten en gemakkelijk onderhoud op lange termijn, biedt dit project een praktisch voorbeeld voor commerciële en industriële energieopslagtoepassingen in Zuid-Afrika en andere markten met hoge temperaturen of zwakke elektriciteitsnetten.