1. শক্তি স্টোরেজ পাওয়ার স্টেশন সিস্টেমের দক্ষতার সংজ্ঞা
পাওয়ার স্টেশনের ব্যাপক দক্ষতা
GBT 36549-2018 "ইলেক্ট্রোকেমিক্যাল এনার্জি স্টোরেজ পাওয়ার স্টেশনের অপারেশন ইন্ডিকেটর অ্যান্ড ইভালুয়েশন" অনুসারে, শক্তি সঞ্চয়কারী পাওয়ার স্টেশনগুলির ব্যাপক দক্ষতার উত্পাদন এবং অপারেশন প্রক্রিয়া চলাকালীন অন গ্রিড বিদ্যুত এবং অফ গ্রিড বিদ্যুতের অনুপাত হওয়া উচিত। মূল্যায়নের সময়কালে শক্তি সঞ্চয় পাওয়ার স্টেশন, অর্থাৎ, শক্তি সঞ্চয় পাওয়ার স্টেশন থেকে গ্রিডে প্রেরিত মোট বিদ্যুতের পরিমাণ এনার্জি স্টোরেজ পাওয়ার স্টেশন এবং গ্রিডের মধ্যে গেটওয়ে মিটার মূল্যায়নের সময়/গ্রিড থেকে এনার্জি স্টোরেজ পাওয়ার স্টেশন দ্বারা প্রাপ্ত মোট বিদ্যুতের পরিমাণ।
শক্তি সঞ্চয় ডিভাইসের দক্ষতা
GB/T 51437-2021 "বায়ু, সৌর ও শক্তি সঞ্চয়ের সম্মিলিত পাওয়ার স্টেশনের জন্য ডিজাইন স্ট্যান্ডার্ড" অনুসারে:
শক্তি সঞ্চয় ডিভাইসের কার্যকারিতা নিম্নলিখিত সূত্র ব্যবহার করে ব্যাটারির দক্ষতা, পাওয়ার কনভার্সন সিস্টেমের দক্ষতা, পাওয়ার লাইনের দক্ষতা এবং ট্রান্সফরমার দক্ষতার মতো কারণগুলির উপর ভিত্তি করে গণনা করা উচিত:
Φ=Φ1×Φ2×Φ3×Φ4
Φ 1: ব্যাটারির কার্যকারিতা, চার্জ এবং ডিসচার্জ চক্র সম্পন্নকারী শক্তি সঞ্চয়কারী ব্যাটারির কার্যক্ষমতা, যা ব্যাটারি বডি দ্বারা নিঃসৃত বিদ্যুতের পরিমাণ এবং চার্জ করা বিদ্যুতের পরিমাণের অনুপাত। এনার্জি স্টোরেজ ব্যাটারির প্রযুক্তিগত পারফরম্যান্স অনুসারে, ব্যাটারির চার্জ ডিসচার্জ রূপান্তর দক্ষতা 1C হারে 92% (দ্বিমুখী), এবং 0.5C হারে 94% (দ্বিমুখী) এর কম নয়;
Φ 2: সংশোধন দক্ষতা এবং বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল দক্ষতা সহ শক্তি রূপান্তর সিস্টেমের দক্ষতা; বাজারের PCS উৎপাদন পরিস্থিতি অনুযায়ী, 98.5% (একমুখী) সাধারণত নেওয়া হয়;
Φ 3:এসি/ডিসি তারের দ্বিমুখী ট্রান্সমিশন ক্ষতির পরে দক্ষতা বিবেচনা করে পাওয়ার লাইনের দক্ষতা;
Φ 4:ট্রান্সফরমারের কার্যকারিতা, ট্রান্সফরমারের দ্বিমুখী রূপান্তর ক্ষতি বিবেচনা করার পরে দক্ষতা বিবেচনা করে।
2. শক্তি সঞ্চয় পাওয়ার স্টেশনগুলিতে সহায়ক সিস্টেমের ক্ষতি
সামগ্রিকভাবে যা নির্দিষ্ট ফাংশন উপলব্ধি করে, শক্তি সঞ্চয় করার শক্তি কেন্দ্রগুলি অপারেশন চলাকালীন শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার নিরাপদ এবং স্থিতিশীল অপারেশন নিশ্চিত করতে প্রচুর সংখ্যক সহায়ক সরঞ্জামের উপর নির্ভর করে, যেমন ইন্টিগ্রেটেড পাওয়ার সিস্টেম, আলোক ব্যবস্থা, নিরাপত্তা ব্যবস্থা, ফায়ার অ্যালার্ম সিস্টেম , এনভায়রনমেন্টাল সিস্টেম, এইচভিএসি সিস্টেম, অটোমেশন সিস্টেম ইত্যাদি শক্তি সঞ্চয়কারী বিদ্যুৎ কেন্দ্রের মোট শক্তি খরচের একটি উল্লেখযোগ্য অনুপাতের জন্য সহায়ক সরঞ্জামের ব্যবহারও দায়ী।
এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেম চালু থাকতে পারে বা চালু নেই (স্ট্যান্ডবাই স্টেট)। গ্রিড পিক শেভিং এবং ভ্যালি ফিলিংয়ে অংশগ্রহণকারী এনার্জি স্টোরেজ পাওয়ার স্টেশনগুলির জন্য, যদি অপারেশন কৌশলটি হয় 0.5C এর চার্জ ডিসচার্জ রেট সহ প্রতিদিন একটি চার্জ এবং একটি ডিসচার্জ সম্পূর্ণ করার জন্য, শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থা চালু থাকবে চার্জ ডিসচার্জ অবস্থার সময় (2 ঘন্টা), এবং বাকি সময় কাজ না. অপারেটিং অবস্থা সম্পর্কে, এর সহায়ক সরঞ্জামের অপারেটিং অবস্থা অ অপারেটিং অবস্থা থেকে আলাদা। প্রধান পার্থক্য হল HVAC সিস্টেমটি অপারেটিং অবস্থায় চালু থাকে এবং অপারেটিং অবস্থায় চালু বা মাঝে মাঝে চালু হয় না।
এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেমের প্রধান সহায়ক সরঞ্জামগুলি ব্যাটারি প্রিফেব্রিকেটেড কম্পার্টমেন্টে শক্তি খরচ করে এবং প্রধান শক্তি খরচকারী সরঞ্জাম হল শিল্প এয়ার কন্ডিশনার। ইন্ডাস্ট্রিয়াল এয়ার কন্ডিশনার, ব্যাটারি প্রিফেব্রিকেটেড কম্পার্টমেন্টগুলির জন্য একটি মূল তাপ ব্যবস্থাপনার সরঞ্জাম হিসাবে, শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থাগুলির পরিচালনার সময় একটি অপরিহার্য ডিভাইস। এটি প্রধানত শক্তি স্টোরেজ সরঞ্জামের অপারেটিং তাপমাত্রা বজায় রাখতে এবং শক্তি সঞ্চয় কোষগুলির সর্বোত্তম কর্মক্ষমতা নিশ্চিত করতে ব্যবহৃত হয়। সহায়ক সরঞ্জামের শক্তি খরচ মূলত অপারেশনাল কৌশল, ঋতু এবং অন্যান্য কারণের সাথে সম্পর্কিত। ব্যাটারি প্রিফেব্রিকেটেড কম্পার্টমেন্টের এয়ার কন্ডিশনার প্রধানত পুরোপুরি চালু থাকে যখন এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেম চালু থাকে। যখন এটি কার্যকর হয় না, তখন অভ্যন্তরীণ সঞ্চালন বায়ু আউটলেটটি সাধারণত শীতল ছাড়াই চালু থাকে এবং বিদ্যুতের খরচ বেশি হয় না। অতএব, দৈনিক কাজের কৌশল এয়ার কন্ডিশনার শক্তি খরচ একটি উল্লেখযোগ্য প্রভাব আছে. প্রতিদিন একটি চার্জ এবং একটি ডিসচার্জ সহ, এয়ার কন্ডিশনারটি প্রতিদিন প্রায় 2 ঘন্টা চলে। দুটি চার্জ এবং দুটি ডিসচার্জ সহ, এয়ার কন্ডিশনারটি প্রায় 4 ঘন্টা চলে।
বিভিন্ন ঋতু এয়ার কন্ডিশনার পাওয়ার খরচের উপরও উল্লেখযোগ্য প্রভাব ফেলে। একটি এয়ার কন্ডিশনার শীতল করার ক্ষমতা বাইরের পরিবেশের তাপমাত্রার সাথেও সম্পর্কিত। গ্রীষ্মে যখন পরিবেষ্টিত তাপমাত্রা বেশি থাকে, তখন শীতল প্রভাব খারাপ হয়, তাই কাজের সময় বাড়ানো হবে। শীতকালে, যদিও পারিপার্শ্বিক তাপমাত্রা কম এবং শীতল প্রভাব ভাল, শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার শীতল কাজের সময় অন্যান্য ঋতুর তুলনায় কম। যাইহোক, যখন শক্তি সঞ্চয়স্থান চলছে না, তখনও শক্তি সঞ্চয়স্থান ব্যাটারি কোষগুলির কাজের তাপমাত্রা নিশ্চিত করতে গরম করার ফাংশন সক্রিয় করা প্রয়োজন। তাই শীত ও গ্রীষ্মে বিদ্যুৎ খরচ তুলনামূলকভাবে বেশি হয়।
3. কেস বিশ্লেষণ
সিস্টেম ওভারভিউ এবং ক্ষতি
একটি নির্দিষ্ট এনার্জি স্টোরেজ ব্যাটারি বগির কনফিগারেশন স্কেল হল 2MW/2MWh, এবং প্রধান শক্তি খরচকারী সরঞ্জামগুলির মধ্যে রয়েছে এয়ার কন্ডিশনার, ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (BMS), ফ্যান, আলো ইত্যাদি। এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেমের অপারেশন মোড হল এতে অংশগ্রহণ করা। পাওয়ার গ্রিডের পিক শেভিং এবং ভ্যালি ফিলিং, এবং অপারেটিং শর্ত হল 1C চার্জিং এবং ডিসচার্জিং, একটি চক্র সহ। 2টি এয়ার কন্ডিশনিং ইউনিট কনফিগার করুন, প্রতিটি ইউনিটের জন্য সর্বোচ্চ 17.5kW এর কুলিং পাওয়ার সহ, 2 ইউনিটের জন্য মোট 35kW। প্রতিটি ইউনিটের জন্য সর্বাধিক গরম করার শক্তি হল 15kW, 2 ইউনিটের জন্য মোট 30kW। যখন এয়ার কন্ডিশনারটি একটি অভ্যন্তরীণ সঞ্চালন মোডে কাজ করে, তখন একটি একক এয়ার কন্ডিশনারের শক্তি খরচ হয় 2kW, এবং দুটি এয়ার কন্ডিশনারগুলির মোট শক্তি খরচ হয় 4kW৷ অন্যান্য বৈদ্যুতিক যন্ত্রের মধ্যে রয়েছে ব্যাটারি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (BMS), ফ্যান (প্রতিটি ব্যাটারি মডিউলে ইনস্টল করা), আলোর ফিক্সচার ইত্যাদি, যার সর্বোচ্চ পাওয়ার সাপ্লাই ক্ষমতা প্রায় 5kW।
(1) সহায়ক সিস্টেমের ক্ষতি
অন-সাইট পরীক্ষার ফলাফল অনুসারে, 1C অপারেটিং অবস্থার অধীনে একটি সম্পূর্ণ চার্জ এবং স্রাব চক্র সম্পাদন করুন। গ্রীষ্মের পরিস্থিতির জন্য, এয়ার কন্ডিশনারকে 3 ঘন্টা x 35 kW=105 kWh এর শক্তি খরচ সহ প্রায় 3 ঘন্টার জন্য একটি কুলিং মোডে কাজ করতে হবে। বাকি সময় একটি অভ্যন্তরীণ চক্র মোডে, 21 ঘন্টা x 4 kW=84 kWh এর শক্তি খরচ সহ, মোট 189 kWh। অন্যান্য বৈদ্যুতিক সরঞ্জামগুলি বেশিরভাগ সময় একই সময়ে পূর্ণ শক্তিতে কাজ করবে না তা বিবেচনা করে, যদি একই সাথে ফ্যাক্টরটিকে {{10}}.5 হিসাবে বিবেচনা করা হয়, তবে অন্যান্য বৈদ্যুতিক সরঞ্জামগুলির দৈনিক শক্তি খরচ হয় আনুমানিক 5kW × 24h × 0৷{15}}kWh.
এটি দেখা যায় যে সাইটের পরীক্ষার ফলাফল এবং অন্যান্য বৈদ্যুতিক সরঞ্জামের শক্তি খরচ অনুযায়ী, গ্রীষ্মের পরিস্থিতিতে, অপারেটিং মোড এবং অপারেটিং অবস্থার অনুমান করে (গ্রিড পিক শেভিং, 1C চার্জিং এবং ডিসচার্জিং, এবং 1 চার্জিং এবং ডিসচার্জিং চক্র), এনার্জি স্টোরেজ ব্যাটারি বগিতে এয়ার কন্ডিশনার এবং অন্যান্য বৈদ্যুতিক সরঞ্জামের দৈনিক বিদ্যুৎ খরচ প্রায় 249 kWh.
(2) পাওয়ার লাইন দক্ষতা
যখন ডিসি এবং এসি তারগুলি কারেন্ট পাস করে, তখন তারা তাপের ক্ষতি করে। ডিসি সাইডের একমুখী দক্ষতা প্রায় 99.83%, পিসিএস এসি সাইড ট্রান্সফরমার লো ভোল্টেজ সাইডের একমুখী দক্ষতা প্রায় 99.95% এবং হাই ভোল্টেজ এসি সাইডের একমুখী দক্ষতা প্রায় 99.89%। একমুখী ক্ষতি বিবেচনা করে, পাওয়ার লাইনের দক্ষতা 99.67%; দ্বিমুখী ক্ষতি বিবেচনা করে, পাওয়ার লাইনের দক্ষতা 99.34%।
(3) ট্রান্সফরমার দক্ষতা
প্রকল্পে সাধারণত ব্যবহৃত ড্রাই-টাইপ ট্রান্সফরমার, GB/T 10228-2015 "ড্রাই টাইপ পাওয়ার ট্রান্সফরমারের জন্য প্রযুক্তিগত পরামিতি এবং প্রয়োজনীয়তা" অনুসারে, 35kV 2000kVA নন এক্সাইটেড ভোল্টেজ নিয়ন্ত্রণকারী পাওয়ার ট্রান্সফরমারগুলির জন্য নিম্নলিখিত ক্ষতির সূচক রয়েছে:
কোন লোড লস: 4.23kW;
লোড লস: 17.2kW (100 ডিগ্রি);
রেট করা পাওয়ার অপারেশনে, ট্রান্সফরমারের দক্ষতা (2000-4.23-17.2) ÷ 2000=98.93%, তাই ট্রান্সফরমারের দ্বিমুখী দক্ষতা হল 98.93% × 98.93%{{9 }}.87%।
দক্ষতা পরিসংখ্যান
শক্তি সঞ্চয় পাওয়ার স্টেশনগুলির দক্ষতা গণনা করার সময়, শক্তি প্রবাহের দিকে মনোযোগ দেওয়া উচিত এবং চার্জিং এবং ডিসচার্জিং উভয় প্রক্রিয়ার সময় সহায়ক সিস্টেমের বিদ্যুত খরচকে লোড লস হিসাবে বিবেচনা করা উচিত। শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার দক্ষতা গণনা করার সময়, গণনার প্রয়োগটি দ্বিমুখী দক্ষতা বা একমুখী দক্ষতা কিনা তা নির্ধারণ করতে মানক সংজ্ঞাগুলিকে একত্রিত করা প্রয়োজন। উপরের মডেলগুলির দক্ষতার পরিসংখ্যান নিম্নরূপ:
| সংখ্যা | দক্ষতা রচনা | দ্বিমুখী দক্ষতা | একমুখী দক্ষতা | নোট |
| 1 | ব্যাটারি সিস্টেম | 92% | 95.92% | ধরে নিচ্ছি যে চার্জিং দক্ষতা ডিসচার্জিং দক্ষতার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ |
| 2 | শক্তি সঞ্চয় বৈদ্যুতিন সংকেতের মেরু বদল | 97.02% | 98.5% | |
| 3 | পাওয়ার লাইনের দক্ষতা | 99.34% | 99.67% | |
| 4 | দক্ষতা বৃদ্ধি | 97.87% | 98.93% |
দক্ষতা বিশ্লেষণ
(1) শক্তি স্টোরেজ সিস্টেমের চার্জিং দক্ষতা (চার্জিং প্রক্রিয়া চলাকালীন শুধুমাত্র একমুখী দক্ষতা বিবেচনা করে)
ব্যাটারি সিস্টেমের SOC সামঞ্জস্যপূর্ণ এবং চার্জিং এবং ডিসচার্জিং গভীরতা 90% বলে মনে করা হয়, যদি একটি 2MWh শক্তি সঞ্চয়স্থান সিস্টেমকে 1 ঘন্টার মধ্যে সম্পূর্ণরূপে চার্জ করতে হয়, তবে এর AC পাশ থেকে প্রাথমিক চার্জিং শক্তির প্রয়োজন:
যোগাযোগের দিকে প্রাথমিক চার্জিং ক্ষমতা{{0}}(সিস্টেমটির রেট করা ক্ষমতা x চার্জ এবং ডিসচার্জের গভীরতা) ÷ ব্যাটারি সিস্টেমের চার্জিং দক্ষতা ÷ শক্তি সঞ্চয় কনভার্টারের সংশোধন দক্ষতা ÷ ট্রান্সফরমার দক্ষতা ÷ পাওয়ার লাইন কার্যকারিতা + সহায়ক সরঞ্জামের শক্তি খরচ (1 ঘন্টার মধ্যে অক্জিলিয়ারী সিস্টেমের সম্পূর্ণ লোড অপারেশন বিবেচনা করে চার্জিং)=2000 × 0.9 ÷ 95.92% ÷ 98.5% ÷ 98.93% ÷ 99.67%+(35+5) × 1=1972.12kWhl,
এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেমের এসি সাইডের চার্জিং দক্ষতা হল (2000 × 0.9) ÷ 1972৷{4}}.27%৷
(2) শক্তি সঞ্চয় ব্যবস্থার ডিসচার্জ দক্ষতা (স্রাব প্রক্রিয়া চলাকালীন শুধুমাত্র একমুখী দক্ষতা বিবেচনা করে)
যোগাযোগের দিক থেকে প্রাথমিক স্রাব শক্তি দক্ষতা - সহায়ক সরঞ্জামের শক্তি খরচ (চার্জ করার 1 ঘন্টার মধ্যে অক্জিলিয়ারী সিস্টেমের সম্পূর্ণ লোড অপারেশন বিবেচনা করে)=2000 × 0.9 × 95.92% × 98.5% × 98.93% × 99.67% - (35+5) × 1=1636.91kWh,
এনার্জি স্টোরেজ সিস্টেমের এসি সাইডের ডিসচার্জ দক্ষতা হল 1636.91 ÷ (2000 × 0.9)=90.94%।
(3) শক্তি সঞ্চয় ডিভাইসের দক্ষতা (উপরের সূত্র অনুসারে, দ্বিমুখী দক্ষতা ব্যবহার করা উচিত)
শক্তি সঞ্চয় যন্ত্রের দক্ষতার সংজ্ঞা অনুসারে, শক্তি সঞ্চয় যন্ত্রের দক্ষতা নিম্নরূপ পাওয়া যেতে পারে:
Φ=Φ 1 × Φ 2 × Φ 3 × Φ 4=92% × 97.02% × 99.34% × 97.87%=86.78%.
(4) পাওয়ার স্টেশনের ব্যাপক দক্ষতা
মূল্যায়ন চক্রটি একটি সম্পূর্ণ চার্জ ডিসচার্জ, অর্থাৎ, স্ট্যান্ডবাই অবস্থা বিবেচনা না করে 1 ঘন্টার জন্য চার্জ করা এবং 1 ঘন্টার জন্য ডিসচার্জ করা, একটি চক্রে পাওয়ার স্টেশনের ব্যাপক দক্ষতা=এক চক্রে শক্তি নিষ্কাশন ÷ চার্জিং একটি চক্রের পরিমাণ=1636.91 ÷ 1972৷{6}}৷{7}}%৷
ধরে নিচ্ছি মূল্যায়ন চক্রটি 1 দিন, প্রতিদিন 1 চক্র সহ, অর্থাৎ 1 ঘন্টা চার্জ করা, 1 ঘন্টার জন্য ডিসচার্জ করা এবং 22 ঘন্টার জন্য স্ট্যান্ডবাই। দৈনিক স্রাব ক্ষমতা হল 1 স্রাব ক্ষমতা, যা পূর্ববর্তী পাঠে 1972.12 kWh হিসাবে গণনা করা হয়েছে। 1972.12 kWh এর 1 চার্জ ক্ষমতা ছাড়াও, দৈনিক চার্জিং ক্ষমতাকে স্ট্যান্ডবাই সময়কালে সহায়ক সিস্টেমের পাওয়ার লস বিবেচনা করতে হবে। (আগের গণনায়, এনার্জি স্টোরেজ ব্যাটারি বগিতে সহায়ক বিদ্যুতের ব্যবহার ছিল প্রতিদিন 249kWh। তবে, চার্জিং এবং ডিসচার্জিং পাওয়ার গণনা করার প্রক্রিয়ায়, চার্জিং এবং ডিসচার্জিংয়ের 2 ঘন্টার মধ্যে সহায়ক বিদ্যুতের খরচ ইতিমধ্যেই বিবেচনা করা হয়েছে। 40kWh প্রতি ঘন্টা হতে হবে এই অংশ বারবার গণনা করা যাবে না.)
সামগ্রিকভাবে, শক্তি সঞ্চয়কারী পাওয়ার স্টেশনগুলির দৈনিক ব্যাপক দক্ষতা নিম্নরূপ গণনা করা হয়: দৈনিক স্রাব শক্তি ÷ দৈনিক চার্জ=1636.91 ÷ (1972৷{3}} × 2)=76.45%৷