Spolupráca medzi dieselovými generátorovými súpravami a systémami na skladovanie energie je dôležitým riešením na zlepšenie spoľahlivosti, hospodárnosti a ochrany životného prostredia v moderných energetických systémoch, najmä v scenároch, ako sú mikrosiete, záložné zdroje energie a integrácia obnoviteľných zdrojov energie. Nasledujú princípy spolupráce, výhody a typické scenáre použitia týchto dvoch systémov:
1. Metóda základnej spolupráce
Peak Shaving
Princíp: Systém skladovania energie sa nabíja počas období nízkej spotreby elektriny (s využitím lacnej elektriny alebo prebytočnej energie z dieselových motorov) a vybíja sa počas období vysokej spotreby elektriny, čím sa skracuje prevádzkový čas dieselových generátorov pri vysokom zaťažení.
Výhody: Zníženie spotreby paliva (približne o 20 – 30 %), minimalizácia opotrebenia jednotky a predĺženie cyklov údržby.
Plynulý výstup (riadenie rýchlosti nábehu)
Princíp: Systém akumulácie energie rýchlo reaguje na kolísanie zaťaženia a kompenzuje nedostatky oneskorenia štartovania dieselového motora (zvyčajne 10 – 30 sekúnd) a regulačného oneskorenia.
Výhody: Zabráňte častému štartovaniu a zastavovaniu dieselových motorov, udržujte stabilnú frekvenciu/napätie, vhodné na napájanie presných zariadení.
Čierny štart
Princíp: Systém akumulácie energie slúži ako počiatočný zdroj energie na rýchle naštartovanie dieselového motora, čím rieši problém tradičných dieselových motorov vyžadujúcich na štartovanie externé napájanie.
Výhoda: Zlepšenie spoľahlivosti núdzového napájania, vhodné pre scenáre výpadku elektrickej siete (napríklad v nemocniciach a dátových centrách).
Hybridná integrácia obnoviteľných zdrojov energie
Princíp: Dieselový motor je kombinovaný s fotovoltaickou/veternou energiou a systémom na ukladanie energie na stabilizáciu výkyvov obnoviteľnej energie, pričom dieselový motor slúži ako záloha.
Výhody: Úspora paliva môže dosiahnuť viac ako 50 %, čím sa znižujú emisie uhlíka.
2. Kľúčové body technickej konfigurácie
Funkčné požiadavky na komponenty
Dieselový generátor musí podporovať režim prevádzky s premenlivou frekvenciou a prispôsobiť sa plánovaniu nabíjania a vybíjania akumulácie energie (napríklad prevzatie akumuláciou energie, keď je automatické zníženie zaťaženia pod 30 %).
Systém skladovania energie (BESS) uprednostňuje použitie lítium-železito-fosfátových batérií (s dlhou životnosťou a vysokou bezpečnosťou) a typov napájania (ako napríklad 1C-2C) na zvládnutie krátkodobého nárazového zaťaženia.
Systém riadenia energie (EMS) musí mať logiku prepínania viacerých režimov (pripojený k sieti/mimo siete/hybridný) a algoritmy dynamického rozloženia záťaže.
Doba odozvy obojsmerného meniča (PCS) je kratšia ako 20 ms, čo podporuje plynulé prepínanie a zabraňuje spätnému výkonu vznetového motora.
3. Typické aplikačné scenáre
Ostrovná mikrosieť
Fotovoltaika + naftový motor + akumulácia energie, naftový motor štartuje iba v noci alebo v zamračených dňoch, čím sa znižujú náklady na palivo o viac ako 60 %.
Záložný zdroj napájania pre dátové centrum
Skladovanie energie uprednostňuje podporu kritických záťaží počas 5 – 15 minút, pričom po naštartovaní dieselového motora sa zabezpečí zdieľané napájanie, aby sa predišlo krátkodobým výpadkom prúdu.
Napájanie bane
Akumulátory energie si poradia s nárazovými zaťaženiami, ako sú napríklad rýpadlá, a dieselové motory pracujú stabilne v rozsahu vysokej účinnosti (70 – 80 % zaťaženia).
4. Ekonomické porovnanie (na príklade 1MW systému)
Počiatočné náklady na konfiguračný plán (10 000 juanov) Ročné náklady na prevádzku a údržbu (10 000 juanov) Spotreba paliva (l/rok)
Čisto dieselový generátor 80-100 25-35 150000
Nafta + skladovanie energie (30 % špičkové odbúravanie) 150 – 180 15 – 20 100 000
Recyklačný cyklus: zvyčajne 3 – 5 rokov (čím vyššia cena elektriny, tým rýchlejšia recyklácia)
5. Bezpečnostné opatrenia
Kompatibilita systému: Regulátor vznetového motora musí podporovať rýchle nastavenie výkonu počas zásahu do akumulácie energie (napríklad optimalizácia parametrov PID).
Bezpečnostná ochrana: Aby sa zabránilo preťaženiu dieselového motora spôsobenému nadmerným akumulovaním energie, je potrebné nastaviť pevný bod nabitia (SOC) (napríklad 20 %).
Podpora politiky: Niektoré regióny poskytujú dotácie na hybridný systém „dieselový motor + skladovanie energie“ (ako napríklad nová pilotná politika skladovania energie v Číne z roku 2023).
Vďaka rozumnej konfigurácii môže kombinácia dieselových generátorových súprav a úložiska energie dosiahnuť prechod z „čistej zálohy“ na „inteligentnú mikrosieť“, čo je praktické riešenie pre prechod z tradičnej energie na nízkouhlíkovú. Konkrétny návrh je potrebné komplexne vyhodnotiť na základe charakteristík zaťaženia, miestnych cien elektriny a politík.
Čas uverejnenia: 22. apríla 2025
