Производство подстанций
по уникальным компоновкам
/Система накопления электрической энергии
Image

Общее описание

Системы накопления электрической энергии БЭМ (далее по тексту СНЭЭ БЭМ) необходимы для задач развития малой генерации, оптимизации графика потребления, оптимизации генерации и распределения.

Системы малой и средней ёмкости (до 500 кВт∙ч) могут использоваться для:

•             электроснабжения изолированных и удалённых районов, объектов, вахтовых посёлков;

•             снижения пиковой нагрузки малых, средних промышленных и коммерческих потребителей, снижения мощности потребления промышленных и коммерческих потребителей в расчётные часы перед энергосбытом;

•             участия промышленных и коммерческих потребителей в программе управления спросом;

•             оптимизации работы дизель-генераторной установки, газотурбинной электростанции;

•             поддержки нормативного уровня напряжения на проблемном участке загруженной сети 0,4 кВ.

Компания БалтЭнергоМаш предлагает комплектные СНЭЭ в бетонных оболочках и в оболочках из сэндвич-панелей собственного производства, включая батарейные шкафы собственной разработки на основе литий-ионных LFP ячеек, и локализованное в рамках собственного производства РУВН Xiria (Eaton). Компоненты комплектных СНЭЭ подбираются и монтируются на заводе БалтЭнергоМаш и поставляются в одном или нескольких модулях в готовом к установке на месте состоянии.

При размещении оборудования в здании можно использовать различные варианты компоновок. Аккумуляторные стойки могут размещаться как в одном модуле вместе с конвертором (одностоечные решения ёмкостью до 100 кВт∙ч, 0,4 кВ, трёхстоечные решения ёмкостью до 300 кВт∙ч, 0,4 кВ), так и могут быть разнесены с конверторами по разным модулям в стандартном исполнении 3400х2500х3200 мм (решения свыше 300 кВт∙ч, 0,4÷35 кВ).

Система состоит из аккумуляторной/ых стойки/ек, зарядного конвертора/ов, распределительного устройства среднего напряжения (опционально), повышающего трансформатора (опционально) и шкафа автоматизации (опционально). Ожидаемый срок эксплуатации до 15 лет.

Структура условного обозначения
СНЭЭ БЭМ – ХХ – ХХ/ХХ – Х – ХХ Описание
СНЭЭ Система накопления энергии
БЭМ Торговая марка БалтЭнергоМаш
ХХ Напряжение сети, кВ
ХХ Ёмкость, кВт∙ч
ХХ Номинальная мощность, кВА (60, 100, 250, 500, 630, 1000, 1260, 1500, 1900, 2000, 2520)
Х Материал оболочки (Б – бетон, К – контейнер)
ХХ Климатическое исполнение (У1, У3, У4)
Массогабаритные размеры
Массогабаритные показатели элементов корпуса
Длина, м
- доступная ёмкость 80% DoD до 100 кВт∙ч 1,8
- доступная ёмкость 80% DoD до 300 кВт∙ч 2,5
- доступная ёмкость 80% DoD до 600 кВт∙ч 2,5
- доступная ёмкость 80% DoD до 2400 кВт∙ч 2,5
Ширина, м
- доступная ёмкость 80% DoD до 100 кВт∙ч 1,8
- доступная ёмкость 80% DoD до 300 кВт∙ч 3,0
- доступная ёмкость 80% DoD до 600 кВт∙ч 10,2
- доступная ёмкость 80% DoD до 2400 кВт∙ч 20,4
Высота, м 2,7
Масса, кг 5900-29900
Технические характеристики
Химия электродов используемых аккумуляторных ячеек LFP LFP LFP LFP
Номинальная доступная ёмкость 80% DoD (с использованием типовой кассеты), кВт∙ч До 100 100- 300 300÷600, зависит от количества стоек в модуле 600÷2400, зависит от количества стоек в модуле, количества модулей
Количество модулей 1 1 3 До 6
Номинальная разрядная мощность, кВА 60÷100 100÷250 500÷630 до 2520, зависит от типа и количества конверторов
Максимальная разрядная долговременная мощность, кВА 66÷110 110÷275 550÷700 до 2800, зависит от типа и количества конверторов
Напряжение сети, кВ 0,4 0,4 0,4; 6÷35 6÷35
КПД 0,4 кВ 96% 96% 95% 95%
КПД 6-35 кВ 96% 96% 96% 96%
Ожидаемый срок эксплуатации 15 лет 15 лет 15 лет 15 лет
Климатическое исполнение УХЛ1 УХЛ1 УХЛ1 УХЛ1
Диапазон рабочих температур, °С –50…+50 –50…+50 –50…+50 –50…+50
Класс защиты не менее IP44, IP 54 по запросу не менее IP44, IP 54 по запросу не менее IP44, IP 54 по запросу не менее IP44, IP 54 по запросу
Система кондиционирования и вентиляции Естественного или принудительного типа, кондиционер (аккумуляторный отсек) Естественного или принудительного типа, кондиционер (аккумуляторный отсек) Естественного или принудительного типа, кондиционер (аккумуляторный отсек) Естественного или принудительного типа, кондиционер (аккумуляторный отсек)
ОПС да да да да
Пожаротушение Опционально, аэрозоль Опционально, аэрозоль Опционально, аэрозоль Опционально, аэрозоль
Интерфейсы для включения в систе¬му мониторинга верхнего уровня RS485, Ethernet RS485, Ethernet RS485, Ethernet RS485, Ethernet
Габариты, без фундаментальной чаши 1800х2700х1800 3000х2700х2500 10200х2700х2500 20400х2700х2500
Конструктивные особенности
Система накопления электрической энергии
Все предлагаемые решения построены на базе аккумуляторных стоек (разработка БалтЭнергоМаш), кассетных сборок DELTA Battery на основе аккумуляторных ячеек LiFePO4 в призматическом алюминиевом корпусе и зарядных конверторов.

Система накопления энергии с возможностью подключения к сети среднего напряжения представляет собой блочно-модульное здание, состоящее из типовых отсеков:
отсека аккумуляторных стоек [A],
отсека зарядных конверторов [В],
отсека распределительного устройства и повышающего трансформатора [С],где
А.1 – аккумуляторная стойка,
В.1 – зарядный конвертор,
С.1 – распределительное устройство,
С.2 – шкаф собственных нужд,
С.3 – трансформатор.

  Стойки установлены в блочно-модульных зданиях производства БалтЭнергоМаш. В состав такого здания (одного модуля или разных) входят основные типовые компоненты:
• аккумуляторные стойки;
• шинные или кабельные перемычки;
• шкаф автоматизации;
• шкаф преобразователя – двунаправленного зарядного конвертора;
• щиты собственных нужд (с возможностью подключения независимого дизель-генератора);
• система вентиляции (принудительная воздушная).
И вспомогательные:
• трансформатор собственных нужд (симметрирующий 400/230 В) – опционально;
• обслуживание пожарных систем и автоматические установки пожаротушения модульного типа на основе аэрозоля;
• система освещения и отопления;
• система кондиционирования аккумуляторного отсека;
• шкаф средств индивидуальной защиты – опционально.

  Чаще всего подключение СНЭЭ к сети Заказчика осуществляется на уровне среднего напряжения (6÷35 кВ), поэтому в составе системы присутствует модуль распределительного устройства с повышающим трансформатором.
С точки зрения степени максимальной заводской готовности, объёма строительно-монтажных работ оптимальна такая конфигурация комплектных систем, когда все элементы (стойки, конвертор, трансформатор, распределительное оборудование) расположены в едином модуле. В силу ограничений по массе модуля в сборе этот подход применим в конфигурациях комплектных СНЭЭ БЭМ до 300 кВт∙ч (три стойки, один конвертор).

  В случае комплектных систем накопления мегаваттного класса применяется многомодульная система. Модули соединяются между собой гибкой ошиновкой, что значительно упрощает монтаж на объекте.
При мощности комплектных СНЭЭ БЭМ 250÷1250 кВА конверторы могут устанавливаться в одном модуле с аккумуляторными стойками.
Если мощность комплектных СНЭЭ БЭМ превышает 1250 кВА (1380 кВА – с учётом перегрузочной способности при определённых условиях), то аккумуляторные стойки и конверторы выделяются в отдельные блоки со своей независимой системой отопления, вентиляции и кондиционирования.

  Модули с аккумуляторными стойками оснащаются системой кондиционирования с резервированием и вытяжной крышной вентиляцией. Помещение с конверторами имеет вытяжную принудительную вентиляцию. Над каждым конвертором предусмотрен кожух, который снабжён управляемыми клапанами для выдувания горячего воздуха за пределы здания и рециркуляции части отработанного воздуха внутри помещения. За счёт этого обеспечивается дополнительный подогрев воздуха, потребляемого встроенной вентиляцией преобразователей тока.

  Распределительное устройство и трансформатор размещаются в отдельном модуле, представляющий собой стандартную комплектную трансформаторную подстанцию. Модули (здания) БалтЭнергоМаш позволяют использовать в проектах типовые трансформаторы высокой мощности вплоть до 2500 кВА. При необходимости мощность накопителя можно увеличить, используя модульный подход, но практика показывает отсутствие спроса на рынке устройств подобной мощности.

 Ключевым и наиболее дорогостоящим компонентом накопителей (до 75% от общей стоимости) является аккумуляторная стойка. Формат стойки определяется конструктивом аккумуляторной кассеты.