সৌর উদ্ভিদের জন্য ব্যাটারি স্টোরেজ ইন্টিগ্রেশন: প্রযুক্তিগত বিবেচনা

ফটোভোলটাইক এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেমের প্রাথমিক রচনা এবং কার্যনির্বাহী নীতি

একটি ফটোভোলটাইক পাওয়ার স্টেশনের শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা হ'ল একটি অত্যন্ত সংহত শক্তি পরিচালন ব্যবস্থা, যার মূল কাজটি বৈদ্যুতিক শক্তির স্প্যাটিওটেম্পোরাল অনুবাদ অর্জন এবং ফটোভোলটাইক বিদ্যুৎ উত্পাদনের অন্তর্বর্তী এবং ওঠানামাজনিত সমস্যাগুলি সমাধান করা। সিস্টেমটিতে মূলত মূল উপাদানগুলি যেমন ফটোভোলটাইক পাওয়ার জেনারেশন ইউনিট, এনার্জি স্টোরেজ ব্যাটারি প্যাকস, দ্বি -নির্দেশমূলক রূপান্তরকারী (পিসি), এনার্জি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (ইএমএস) এবং বিতরণ সিস্টেমগুলি নিয়ে গঠিত, একটি সম্পূর্ণ ওয়ার্কিং লুপ গঠন করে।

সিস্টেমের শক্তি ইনপুট শেষ হিসাবে, ফটোভোলটাইক মডিউলগুলি একক স্ফটিক সিলিকন বা পলিক্রিস্টালাইন সিলিকন প্রযুক্তি ব্যবহার করে, একটি রূপান্তর দক্ষতা সাধারণত 18% -22% এ পৌঁছে যায়। স্ট্যান্ডার্ড টেস্ট শর্তাবলী (এসটিসি) এর অধীনে, ভৌগলিক অবস্থান এবং ইনস্টলেশন কোণের উপর নির্ভর করে প্রতিটি কিলোওয়াট ফটোভোলটাইক মডিউলটির বার্ষিক বিদ্যুৎ উত্পাদন 1200-1600 কেডাব্লুএইচ পৌঁছতে পারে। কম্বিনার বাক্সের মাধ্যমে উপাদানগুলি দ্বারা উত্পাদিত ডিসি বিদ্যুৎ সংগ্রহ করার পরে, এর কিছুটি সরাসরি ইনভার্টার দ্বারা লোড সরবরাহ করতে বা গ্রিডের সাথে সংযুক্ত হওয়ার জন্য এসি বিদ্যুতে রূপান্তরিত হয়, অন্য অংশটি ডিসি\/ডিসি কনভার্টারের মাধ্যমে শক্তি সঞ্চয়স্থানের ব্যাটারিতে চার্জ করা হয়।

এনার্জি স্টোরেজ ব্যাটারি প্যাকটি সিস্টেমের মূল শক্তি সঞ্চয় মাধ্যম। বর্তমানে, মূলধারার ব্যবহার হ'ল লিথিয়াম আয়রন ফসফেট ব্যাটারি (এলএফপি), যার একক সেল ভোল্টেজ 3.2V, একটি শক্তি ঘনত্ব 160-200 gh\/কেজি, এবং 6000 বার (80% ক্ষমতা ধরে রাখার হার) এর চক্রের জীবন। ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (বিএমএস) রিয়েল-টাইমে প্রতিটি ব্যাটারির ভোল্টেজ, তাপমাত্রা এবং এসওসি স্থিতি পর্যবেক্ষণ করে যাতে সিস্টেমটি নিরাপদ সীমার মধ্যে কাজ করে তা নিশ্চিত করে। উন্নত বিএমএস সক্রিয় ভারসাম্য অর্জন করতে পারে, ব্যাটারি প্যাকের পৃথক কোষগুলির মধ্যে ভোল্টেজের পার্থক্য নিয়ন্ত্রণ করে ± 50 এমভির মধ্যে, ব্যাটারির জীবনকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রসারিত করে।

দ্বি -নির্দেশমূলক রূপান্তরকারী (পিসিএস) একটি মূল সরঞ্জাম যা এসি পাওয়ার গ্রিডগুলির সাথে ডিসি এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেমগুলিকে সংযুক্ত করে। আধুনিক পিসিগুলি আইজিবিটি বা সিক পাওয়ার ডিভাইস ব্যবহার করে এবং রূপান্তর দক্ষতা 98%এরও বেশি পৌঁছতে পারে। এর মূল ফাংশনগুলির মধ্যে রয়েছে: এসি এবং ডিসি এর মধ্যে দ্বি -নির্দেশমূলক রূপান্তর অর্জন, আউটপুট পাওয়ার ফ্যাক্টর সামঞ্জস্য করা (সাধারণত ± 0। 9) এর মধ্যে, (এলভিআরটি) সক্ষমতা ইত্যাদির মাধ্যমে কম ভোল্টেজ রাইড সরবরাহ করা ইত্যাদি। পাওয়ার গ্রিড ব্যর্থতার ক্ষেত্রে, পিসিগুলি স্থিতিশীল সিস্টেমের অপারেশন নিশ্চিত করতে 2 এমএসের মধ্যে স্যুইচ করতে পারে।

এনার্জি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (ইএমএস) পুরো সিস্টেমের মস্তিষ্ক এবং একটি শ্রেণিবদ্ধ নিয়ন্ত্রণ আর্কিটেকচার গ্রহণ করে। উপরের স্তরটি কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তা অ্যালগরিদমের উপর ভিত্তি করে শক্তি সময়সূচী সিদ্ধান্তগুলি তৈরি করে, যখন নিম্ন স্তরটি পিএলসির মাধ্যমে ডিভাইস স্তর নিয়ন্ত্রণ অর্জন করে। সাধারণ ফাংশনগুলির মধ্যে রয়েছে: ফটোভোলটাইক পাওয়ার প্রজন্মের পূর্বাভাস (এলএসটিএম নিউরাল নেটওয়ার্ক ব্যবহার করে, 24- ঘন্টা পূর্বাভাস ত্রুটি<8%), load demand forecasting, economic optimization scheduling, etc. Modern EMS also supports remote monitoring and fault diagnosis, and achieves cloud management through 4G/5G networks.

পাওয়ার ডিস্ট্রিবিউশন সিস্টেমে ট্রান্সফর্মার, সুইচগিয়ার, প্রতিরক্ষামূলক ডিভাইস ইত্যাদি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, সাধারণত 0। 4KV বা 10KV এর ভোল্টেজ স্তর সহ। গ্রিড সংযোগ সুরক্ষা নিশ্চিত করতে সিস্টেম ডিজাইনটি অবশ্যই জিবি\/টি 36547-2018 "এর মতো স্ট্যান্ডার্ড প্রয়োজনীয়তা মেনে চলতে হবে" অ্যান্টি ব্যাকফ্লো সুরক্ষা এবং দ্বীপপুঞ্জের সুরক্ষার কাজগুলি প্রয়োজনীয় এবং সুরক্ষা অ্যাকশন সময়ের প্রয়োজনীয়তা 200 মিমি এর চেয়ে কম।

মূলধারার শক্তি সঞ্চয়স্থান প্রযুক্তিগুলির তুলনা এবং নির্বাচন

ফটোভোলটাইক পাওয়ার প্ল্যান্টের জন্য বর্তমান উপলব্ধ শক্তি সঞ্চয়স্থান প্রযুক্তিগুলিতে মূলত তিনটি বিভাগ অন্তর্ভুক্ত রয়েছে: বৈদ্যুতিন রাসায়নিক শক্তি সঞ্চয়, যান্ত্রিক শক্তি সঞ্চয় এবং বৈদ্যুতিন চৌম্বকীয় শক্তি সঞ্চয়। ব্যবহারিক অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে, উচ্চ নমনীয়তা এবং দ্রুত প্রতিক্রিয়া গতির কারণে বৈদ্যুতিন রাসায়নিক শক্তি সঞ্চয়স্থান প্রাধান্য পায়, যার মধ্যে লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারিগুলি সর্বাধিক ব্যবহৃত হয়।

লিথিয়াম আয়রন ফসফেট (এলএফপি) ব্যাটারিগুলি বর্তমানে ফটোভোলটাইক বিদ্যুৎকেন্দ্রগুলির জন্য পছন্দসই পছন্দ, তাদের মূল সুবিধাগুলি তিনটি দিকের প্রতিফলিত হয়েছে: সুরক্ষা, তাপীয় পলাতক সূচনা তাপমাত্রা 200 ডিগ্রি ছাড়িয়ে, টেরিনারি উপকরণগুলির 150 ডিগ্রির চেয়ে অনেক বেশি; চক্র জীবনের ক্ষেত্রে, এটি 80% গভীর স্রাব (ডিওডি) অবস্থার অধীনে 6000 টিরও বেশি চক্রে পৌঁছতে পারে; প্রযুক্তিগত অগ্রগতির সাথে ব্যয়ের ক্ষেত্রে, সিস্টেমের দাম হ্রাস করা হয়েছে 1। 2-1। 5 ইউয়ান\/ডাব্লু। একটি 100mWh প্রকল্পের পরিমাপকৃত ডেটা দেখায় যে এলএফপি ব্যাটারি সিস্টেমের সামগ্রিক দক্ষতা 92%এ পৌঁছেছে, বার্ষিক ক্ষয় হারের সাথে<2%.

সীসা অ্যাসিড ব্যাটারি, একটি traditional তিহ্যবাহী প্রযুক্তি হিসাবে, এখনও একটি নির্দিষ্ট পরিসরের মধ্যে ব্যবহৃত হয়। এর সুবিধাটি তার নিম্ন প্রাথমিক বিনিয়োগের মধ্যে রয়েছে (প্রায় {{0}}। 8-1। 0 ইউয়ান\/ডাব্লু) এবং উচ্চ প্রযুক্তিগত পরিপক্কতা। তবে অসুবিধাগুলিও সুস্পষ্ট: চক্রের জীবনটি কেবলমাত্র 500-1200 বার (50% ডিওডি), শক্তির ঘনত্বটি 30-50 WH\/কেজি এবং সীসা দূষণের ঝুঁকি রয়েছে। সীসা অ্যাসিড ব্যাটারি ধীরে ধীরে এমন পরিস্থিতিতে পর্যায়ক্রমে বেরিয়ে এসেছে যার জন্য বৃহত ক্ষমতা শক্তি সঞ্চয় প্রয়োজন।

ফ্লো ব্যাটারিগুলি (যেমন সমস্ত ভ্যানডিয়াম ফ্লো ব্যাটারি) দীর্ঘমেয়াদী শক্তি সঞ্চয় (4-8 ঘন্টা) এর জন্য উপযুক্ত, 10000 বারেরও বেশি চক্রের জীবন এবং কোনও অবক্ষয়ের সমস্যা নেই। তবে শক্তির ঘনত্বটি কেবল 20-30 WH\/কেজি, সিস্টেমের দক্ষতা 70% -75%, এবং প্রাথমিক বিনিয়োগটি 3-4 ইউয়ান\/ডাব্লু হিসাবে বেশি। বর্তমানে, এটি মূলত গ্রিডের দিকে শক্তি সঞ্চয় করার জন্য ব্যবহৃত হয় এবং সাধারণত ফটোভোলটাইক বিদ্যুৎকেন্দ্রগুলিতে ব্যবহৃত হয়।

উদীয়মান সোডিয়াম আয়ন ব্যাটারিটি অনেক মনোযোগ আকর্ষণ করেছে এবং এর কার্যকরী নীতিটি লিথিয়াম-আয়ন ব্যাটারির মতো, তবে এটি কম দামের সোডিয়াম উপাদান ব্যবহার করে। ল্যাবরেটরি ডেটা দেখায় যে সোডিয়াম আয়ন ব্যাটারির শক্তি ঘনত্ব প্রায় 3000 বার চক্রের জীবন এবং এলএফপির চেয়ে 20% -30% কম দামের সাথে 120-160} WH\/কেজি পৌঁছেছে। তবে শিল্পায়নের বর্তমান স্তরটি অপর্যাপ্ত, এবং ব্যবহারিক প্রকল্পের প্রয়োগের ক্ষেত্রে সীমাবদ্ধ।

প্রযুক্তিগত নির্বাচনকে একাধিক বিষয়গুলি ব্যাপকভাবে বিবেচনা করা দরকার: 1MW এর উপরে ফটোভোলটাইক বিদ্যুৎকেন্দ্রগুলির জন্য, এলএফপি ব্যাটারিগুলিকে অগ্রাধিকার দেওয়ার জন্য এটি সুপারিশ করা হয়; প্রত্যন্ত অঞ্চলে ছোট অফ গ্রিড সিস্টেমের জন্য, প্রাথমিক বিনিয়োগ হ্রাস করার জন্য সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারি বিবেচনা করা যেতে পারে; এমন অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য যার জন্য বর্ধিত চক্র জীবন প্রয়োজন, প্রবাহ ব্যাটারিগুলি একটি সম্ভাব্য পছন্দ। 10 মেগাওয়াট ফটোভোলটাইক পাওয়ার স্টেশনের তুলনামূলক বিশ্লেষণে দেখা যায় যে এলএফপি ব্যাটারি ব্যবহারের সম্পূর্ণ লাইফসাইকেল ব্যয় সীসা-অ্যাসিড ব্যাটারির চেয়ে 35% কম এবং প্রবাহ ব্যাটারির চেয়ে 50% কম।

বুদ্ধিমান শক্তি ব্যবস্থাপনা সিস্টেমের মূল প্রযুক্তি

আধুনিক শক্তি পরিচালন ব্যবস্থাগুলি সাধারণ তথ্য সংগ্রহ এবং পর্যবেক্ষণ থেকে শুরু করে কৃত্রিম বুদ্ধিমত্তার সিদ্ধান্ত গ্রহণের ক্ষমতা সহ বুদ্ধিমান মস্তিষ্কে বিকশিত হয়েছে। এর মূল প্রযুক্তি আর্কিটেকচারে চারটি স্তর রয়েছে: উপলব্ধি স্তর, নেটওয়ার্ক স্তর, প্ল্যাটফর্ম স্তর এবং অ্যাপ্লিকেশন স্তর।

উপলব্ধি স্তরটি বিভিন্ন সেন্সরের মাধ্যমে রিয়েল-টাইম ডেটা সংগ্রহ করে: ফটোভোলটাইক অ্যারে একটি আইভি বক্ররেখা স্ক্যানার দিয়ে সজ্জিত, যা ক্যাসকেডিং ত্রুটিগুলি সনাক্ত করতে পারে; ব্যাটারি সিস্টেমের জন্য ভোল্টেজ\/তাপমাত্রা সেন্সর ইনস্টলেশন (যথার্থতা ± 0। 5%); পিসিগুলি একটি পাওয়ার কোয়ালিটি অ্যানালাইজার (চক্রের প্রতি 256 পয়েন্টের নমুনা হার) দিয়ে সজ্জিত। একটি নির্দিষ্ট প্রকল্পের পরিসংখ্যান অনুসারে, একটি সাধারণ 10 এমডাব্লু সিস্টেমে 2000 টিরও বেশি পর্যবেক্ষণ পয়েন্ট স্থাপনের প্রয়োজন, 100 মিমি পর্যন্ত ডেটা রিফ্রেশ রেট সহ।

নেটওয়ার্ক স্তরটি শিল্প ইথারনেট এবং ওয়্যারলেস প্রাইভেট নেটওয়ার্কের একটি হাইব্রিড নেটওয়ার্কিং পদ্ধতির গ্রহণ করে। মূল নিয়ন্ত্রণ সংকেতগুলি 10ms এর চেয়ে কম বিলম্ব নিশ্চিত করতে অপটিকাল ফাইবারগুলির মাধ্যমে সংক্রমণ করা হয়; লোরার মতো ওয়্যারলেস প্রযুক্তি ব্যবহার করে অ -সমালোচনামূলক ডেটা সংক্রমণ করা যায়। সিস্টেম যোগাযোগ প্রোটোকলকে ডিভাইস আন্তঃসংযোগ এবং আন্তঃসংযোগযোগ্যতা অর্জনের জন্য আইইসি 61850 এবং মোডবাসের মতো একাধিক মান সমর্থন করতে হবে।

প্ল্যাটফর্ম স্তরটির মূলটি হ'ল ডিজিটাল টুইন প্রযুক্তি, যা শারীরিক সিস্টেমের ভার্চুয়াল ম্যাপিং প্রতিষ্ঠা করে তিনটি মূল কার্য সম্পাদন করে: ফটোভোলটাইক পাওয়ার প্রজন্মের পূর্বাভাস একটি এলএসটিএম+মনোযোগ হাইব্রিড মডেল গ্রহণ করে, সংখ্যার আবহাওয়ার পূর্বাভাস (এনডাব্লুপি) এর সাথে মিলিত, 10%এর মধ্যে 72 ঘন্টা পূর্বাভাসের ত্রুটি নিয়ন্ত্রণ করতে; লোড পূর্বাভাসটি ডিপ রিইনফোর্সমেন্ট লার্নিং (ডিআরএল) এর উপর ভিত্তি করে, সপ্তাহের দিন\/ছুটির মোডগুলি বিবেচনা করে, 92%এর যথার্থতা সহ; বিদ্যুতের দামের পার্থক্য, ব্যাটারি অ্যাটেনুয়েশন এবং গ্রিডের চাহিদা হিসাবে 7 টি অপটিমাইজেশন উদ্দেশ্য বিবেচনা করার সময় মাল্টি-উদ্দেশ্যমূলক গতিশীল প্রোগ্রামিং অ্যালগরিদম সহ সময়সূচী অ্যাপ্লিকেশনটিকে অনুকূল করুন।

অ্যাপ্লিকেশন স্তরটি নির্দিষ্ট ব্যবসায়িক কার্যাদি প্রয়োগ করে: অর্থনৈতিক প্রেরণ মডিউলটি পিক ভ্যালি আরবিট্রেজকে সমর্থন করে (স্থানীয় 3- বছরের বিদ্যুতের মূল্য ডেটা বিশ্লেষণ করে, স্বয়ংক্রিয়ভাবে চার্জিং এবং ডিসচার্জিং পিরিয়ডগুলি অনুকূলিত করে), চাহিদা ব্যবস্থাপনা (মাসিক সর্বাধিক চাহিদা পূর্বাভাস, মৌলিক বিদ্যুতের ব্যয় সাশ্রয়); সহায়ক পরিষেবা মডিউলটি ফ্রিকোয়েন্সি নিয়ন্ত্রণের মতো বাজারে অংশ নিতে পারে (প্রতিক্রিয়া সময়<500ms) and peak shaving (adjustment amplitude ± 20% Pn); The operation and maintenance management module has functions such as fault warning (predicting equipment failures 24 hours in advance with an accuracy rate of 85%) and energy efficiency analysis.

5 0} এমডাব্লু ফটোভোলটাইক এনার্জি স্টোরেজ প্রকল্পের প্রকৃত অপারেশনাল ডেটা দেখায় যে বুদ্ধিমান ইএমএস সিস্টেমের আয় 28%বৃদ্ধি করেছে। এর মধ্যে, এফএম সহায়ক পরিষেবাগুলিতে অংশ নিয়ে 0.15 ইউয়ান\/কেডব্লুএইচ এর অতিরিক্ত আয় প্রাপ্ত; সঠিক লোড পূর্বাভাসের মাধ্যমে পরিত্যক্ত সৌর ক্ষতি 12% হ্রাস করুন; ব্যাটারি চার্জিং এবং ডিসচার্জিং কৌশলটি অনুকূলকরণের মাধ্যমে, ব্যাটারির আয়ু 17%বাড়ানো হয়েছে। সিস্টেমের বিনিয়োগের পেব্যাক সময়কাল 7.5 বছর থেকে 5.8 বছর পর্যন্ত সংক্ষিপ্ত করা হয়েছে।