5 MWh を超える: 大容量のコンテナ化された BESS がプロジェクト設計に何を意味するか-

大容量-コンテナ化バッテリーエネルギー貯蔵システム (BESS)事業規模のプロジェクトが拡大し続けるにつれて、5 MWh クラスを超えつつあります。-システムが大規模であれば、各コンテナ内でより多くのエネルギーを供給できるため、配備されるユニットを減らし、プロジェクトの調整を簡素化できます。

ただし、容量が大きいほど、自動的に優れたソリューションが得られるわけではありません。購入者は、MWh の評価だけでなく、システム設計、統合レベル、-長期パフォーマンス-を評価する必要があります。

この記事では、その先の変化について探ります。5MWhクラスまた、プロジェクト チームが大容量のコンテナ化された BESS ソリューションをどのように評価すべきかについても説明します。{0}

5 MWh+ コンテナ化 BESS を比較する前にシステム境界を定義する

市場が 5 MWh クラスを超えて、より大容量のコンテナ化された BESS ソリューションに移行しているため、MWh 定格だけではさまざまなシステムを比較するのに十分ではなくなりました。-

より高い容量定格が、常に同じシステム範囲、統合レベル、使用可能なエネルギー条件、またはライフサイクル パフォーマンスを表すとは限りません。より高い容量の BESS を比較する前に、購入者は容量の数値の背後に何が含まれているかを理解する必要があります。-

まず、システム境界に何が含まれるかを確認します

容量の用語は、サプライヤーの用語やプロジェクトのアーキテクチャに応じて、さまざまなシステム構成を表す場合があります。コンテナ化された BESS ソリューションを比較する前に、購入者はまず MWh 定格の背後にあるシステム境界を理解する必要があります。

一般的な構成には次のものがあります。直流電池コンテナ、DC ブロック、および AC/DC 統合コンテナ化 BESS ソリューション。

DCバッテリーコンテナ/DCブロック

この構成は主に DC{0}} 側のエネルギー貯蔵サブシステムを表しており、AC- 側の電力機器はすべて独立して配置されています。そのコアとなる統合コンポーネントには次のものが含まれます。

• バッテリーセル、モジュール、ラック
• バッテリー管理システム (BMS)
• 直流保護装置
• 熱管理システム
• 安全監視システム

電力変換システム（PCS）、昇圧変圧器、およびすべての AC{1}} 側グリッド-に接続された機器は通常、コンテナの外側に個別に構成され、設置されます。

AC/DC統合コンテナ化BESS

この構成では、コアのエネルギー貯蔵と送電網に接続された機能が単一のコンテナ境界内に統合され、-サイトでの統合作業が最小限に抑えられます。その典型的な統合コンポーネントには次のものがあります。

• 完全なバッテリーエネルギー貯蔵システム
• 電力変換システム (PCS)
• エネルギー管理システム（EMS）
• 統合されたAC/DC保護デバイス
• 補助電源および換気システム
• 通信インターフェース

 

プロジェクトによっては、サプライヤーの設計やプロジェクトの要件に応じて、外部 PCS 統合や集中 PCS 構成などの他のアーキテクチャを採用する場合もあります。

次に、キャパシティ番号が何を表すかを確認する

二人のときもコンテナ化されたBESSソリューション同じ MWh 容量を示しても、実際に使用可能なエネルギー出力は異なる場合があります。記載されている容量は、以下とともに検討する必要があります。

他の要素も確認する必要があります。

• 容量をDC側で測定するかAC側で測定するか
• 補助消費を含むかどうか
• 動作SOCウィンドウ
• --耐用年数終了後のエネルギー保証

大規模な BESS プロジェクトが-大容量のコンテナ化ソリューションを求めている理由-

への移行大容量のコンテナ化された BESS-より多くのエネルギーを 1 つの容器に蓄えるだけではありません。それは、サイトの利用、機器の統合、プロジェクトの実施において増大する課題に対処することです。

大規模なプロジェクトにより導入の複雑さが増している-

公益事業規模のプロジェクトが成長するにつれて、ストレージ容量の追加には、より多くの BESS ユニット、基礎、電気および通信接続、昇降作業、試運転ポイントが必要になることがよくあります。{0}

数百メガワット-時間にも及ぶこの繰り返しのアクティビティは、プロジェクト実行の重要な部分となります。したがって、設計上の決定では、輸送と設置から電気的統合、ライフサイクル メンテナンスに至るまでの完全なデリバリー チェーンを考慮する必要があります。-

サイトの制約がより重要になる

大規模な蓄電池プロジェクトバッテリー設置スペース以上のスペースが必要となります。

開発者は次のことも考慮する必要があります。

• PCSおよび変圧器エリア
• 中電圧機器-
• 防火要件
• メンテナンスアクセス
• 社内輸送ルート
• ケーブル経路

 

多くのプロジェクトでは、利用可能な土地と敷地のレイアウトが制限要因となる可能性があります。このため、開発者は、各システム ユニット内でどれだけのエネルギーを展開できるか、また完全な BESS レイアウトをどのように最適化できるかに、より注意を払っています。

 

プロジェクト チームはより統合された配信を必要としています

BESS プロジェクトが大規模になるにつれて、異なるシステム間の調整がますます重要になります。

実用規模の BESS プロジェクトには、バッテリー システム、PCS、エネルギー管理システム、保護装置、変圧器、防火システム、系統インターフェースなど。

機器インターフェースの独立性が高まると、統合作業、コミッショニングの複雑さ、サプライヤー間の責任調整が増加する可能性があります。

その結果、多くのプロジェクト チームは、より高いレベルの工場統合、標準化されたインターフェイス、およびより明確なシステム責任を備えたソリューションを探しています。

より大きな容量が真の価値を生み出す場所と{0}}そうでない場所

容量が大きいと、繰り返されるプロジェクト アクティビティが減り、BESS 側のエネルギー密度が向上し、システム導入が簡素化されるため、価値が生まれます。{0}}

これらの利点は、使用可能なエネルギー、電力要件、統合レベル、動作条件など、容量が適切なシステム構成と一致している場合にのみ実現されます。

容量の増加により潜在的に削減できるもの

大規模導入のための少数のシステムユニット-

システム容量の増加による最も直接的な利点の 1 つは、同じプロジェクトのエネルギー目標に必要な BESS ユニットの数が削減されることです。

例：

100 MWh のプロジェクト目標を仮定すると、次のようになります。

この単純化された比較は、展開されるユニットの潜在的な削減を示しています。

大規模なプロジェクトの場合、システムユニットの数が少ないほど、機器の配送、吊り上げ作業、電気接続、試運転ポイントなど、プロジェクトのライフサイクル全体で繰り返される作業を減らすことができます。

繰り返しのインストールと統合作業の削減

プロジェクトの規模が大きくなるにつれて、インストール作業の繰り返しが実行の複雑さの重要な部分を占める可能性があります。追加の BESS ユニットごとに以下が必要になる場合があります。

• サイトの準備
• 基礎工事
• 輸送と吊り上げ
• ケーブル接続
• 通信設定
• テストと試運転

デプロイする大容量ユニットの数を減らすことで、プロジェクト チームはサイトでの繰り返しのアクティビティや調整作業を軽減できる可能性があります。{0}

ただし、プロジェクト レベルの電気設計の必要性がなくなるわけではありません。{0}変圧器、中電圧機器、-防火システム、グリッド インターフェイスには依然として独立した計画が必要です。

より高い BESS- 側面エネルギー密度

大容量のシステムでは、展開された各ユニット内でより多くの貯蔵エネルギーを供給できます。{0}これは、次のようなプロジェクトにとって価値があります。

• 利用できる土地は限られている
• 設置箇所を最小限に抑える必要がある
• サイトレイアウトの柔軟性が重要

ただし、BESS- 側のエネルギー密度をプロジェクト全体の設置面積削減と混同しないでください。

システム統合はアーキテクチャに依存する

ユニットの容量が大きいからといって、必ずしもシステム統合のレベルが高いとは限りません。外部 PCS と AC/DC 統合 BESS を備えた DC バッテリー コンテナは、同様の MWh 定格を持つ可能性がありますが、機器の境界、インターフェイス要件、およびサプライヤーの責任が異なります。

 

したがって、統合の利点はバッテリー容量とは別に評価する必要があります。

 

依然として独立したプロジェクト設計が必要なもの

コンテナーの容量を増やすと、反復的な展開アクティビティの一部を減らすことができますが、いくつかのプロジェクト要素では依然として独立したエンジニアリング設計が必要です。

電源装置の要件

貯蔵エネルギーが増えても、PCS や変圧器の要件が自動的に減少するわけではありません。バッテリ容量は主に利用可能なエネルギーを決定しますが、電源装置は次の要素に依存します。

• 定格出力
• 放電期間
• グリッド要件
• 事業戦略

電力要件が変わらない場合、より高い MWh のシステムでも同様の MW{0}} レベルの機器が必要になる場合があります。

プロジェクトのフットプリントを完了する

A 大型のBESSユニットコンテナ化された BESS の量は削減される可能性がありますが、プロジェクト全体のフットプリントが自動的に削減されるわけではありません。開発者は引き続き次のことを考慮する必要があります。

• 中電圧機器-
• トランスのレイアウト
• 防火要件
• メンテナンスアクセス

バッテリー システムは、サイト全体の設計の一部にすぎません。

ライフサイクルパフォーマンス

ネームプレートの容量が増えても、長期的なパフォーマンスの向上が自動的に保証されるわけではありません。{0}}主な評価要素は次のとおりです。

• BOL/EOL エネルギー保証
• 容量の低下
• サイクリング条件
• 動作環境

概要表

システム容量の増加に応じて拡張する必要があるもの

プロジェクトのエネルギー目標が固定されている場合、ユニット容量の増加は、各 BESS ユニットが総貯蔵エネルギーに占める割合が大きくなることを意味します。このため、熱管理、障害分離、モニタリング アーキテクチャ、保守性がシステムの信頼性を維持する上で重要な要素となります。

熱管理はより高いエネルギー密度に対応する必要がある

より大容量のBESS-通常、設計では限られたコンテナの設置面積内でより多くのエネルギーを蓄えるため、効率的なエネルギーの重要性が高まっています。熱管理。そのためには、セル、モジュール、ラック全体で一貫した動作条件を維持し、温度変動を軽減し、長期的なパフォーマンスをサポートする必要があります。-

重要な考慮事項は次のとおりです。

• バッテリーラック間の温度の一貫性
• 冷却システム信頼性
• さまざまな周囲条件下での動作
• 大電力の充電および放電時の熱パフォーマンス-

 

大規模プロジェクトの場合、効果的な熱管理はバッテリーのパフォーマンスを維持し、劣化リスクを軽減し、プロジェクトのライフサイクル全体にわたって予測可能なシステム運用をサポートするのに役立ちます。{0}

障害分離はより正確になる必要がある

BESS ユニットの数を減らすと展開が簡素化されますが、残りの各ユニットはプロジェクト容量のより大きなシェアを占めます。大容量システムの障害は、より多くの貯蔵エネルギーに影響を与える可能性があるため、検出、隔離、回復機能の重要性がますます高まっています。-

主な機能は次のとおりです。

• ラックまたはストリングレベルの保護-
• 直流保護装置
• PCS保護調整
• BMS-PCS-EMSコミュニケーション
• リモート監視と診断

 

目的は、障害を防ぐだけでなく、その影響を制限し、システムの可用性を可能な限り維持することです。

保守性は大規模なシステムユニットに適合する必要がある

システムの容量が大きくなると、メンテナンスの考慮事項も変わります。- 1 つのコンテナには、より多くのエネルギー、より多くの機器、より多くの責任が含まれる場合があります。その結果、アクセシビリティとサービス計画がますます重要になります。

プロジェクト チームは次のことを考慮する必要があります。

• 交換可能なコンポーネントへのアクセス
• メンテナンス手順
• 計画停止の影響
• リモートトラブルシューティング機能

次のような輸送および設置の要件も早期に評価する必要があります。

• コンテナ重量
• リフティング要件
• サイトアクセス
• 基礎条件

A 大容量の BESS ソリューション-実際のプロジェクト条件下で提供、運用、保守できる場合にのみ成功します。

概要表:

購入者は適切なコンテナ化された BESS 構成をどのように選択すべきか

システムの選択は、システムの境界、定格電力、動作条件、サイトの制約、納期の期待など、実際のプロジェクトの要件から始める必要があります。

容量を比較する前にシステム アーキテクチャを選択してください

容量を比較する前に、購入者はバッテリー システム、PCS、およびその他の電気機器をどのように構成するかを定義する必要があります。一般的なアーキテクチャは次の 2 つです。

外部PCSを備えたDCバッテリーコンテナ

このアーキテクチャでは、バッテリ コンテナと PCS が別個のシステム コンポーネントとして提供されます。このアプローチは、次の場合に適している可能性があります。

• EPC チームはすでに優先 PCS ソリューションを持っています
• プロジェクトオーナーは柔軟な機器選択を必要としています
• 異なるサプライヤーを組み合わせる必要がある
• プロジェクトには強力な統合機能があります

次のような利点があります。

• コンポーネント選択の柔軟性が向上
• 特定のプロジェクト要件への適応が容易になる
• バッテリーと電力変換システムの独立した最適化

AC/DC統合コンテナ化BESS

統合アーキテクチャでは、以下を含むより多くのシステム機能が 1 つのソリューション内で調整されます。

• バッテリーシステム
• PCS
• EMS
• 保護機能
• 補助システム

このアプローチは、プロジェクトが次のことを優先する場合に適しています。

• 導入の迅速化
• 標準化されたシステムの提供
• 統合調整の削減
• 責任の境界線が明確になる

容量の増加により実際のプロジェクトの制約が解決されるかどうかを確認する

A 5 MWh+ コンテナ化 BESSプロジェクトが次のような特定の課題に直面した場合、より大きな価値を提供できる可能性があります。

大規模な導入要件-

数百メガワット時間のストレージを必要とするプロジェクトの場合、システム ユニットの数を減らすことで、繰り返しの導入作業を簡素化できます。{0}

限られたサイトのリソース

土地、設置場所、または建設期間が限られている場合、より高いエネルギー密度が重要な考慮事項となる場合があります。

標準化された配送の必要性

スケジュールが厳しいプロジェクトでは、より多くの工場統合ソリューションの恩恵を受ける可能性があります。-ただし、次の場合には、より大容量のシステムでも利点が少なくなる可能性があります。-

• プロジェクトの規模は比較的小さい
• 輸送重量制限は厳しい
• 小さいフォールト ドメインが優先されます
• 既存のシステム標準はすでに確立されています
• 異なるサプライヤー間で最大限の柔軟性が必要です

システム構成に適切な入力を提供する

適切なコンテナ化 BESS を選択するには、エネルギー容量を超える明確なプロジェクト入力が必要です。プロジェクト チームは、システム構成を決定する次のような主要な設計入力を提供する必要があります。

を選択するコンテナ化されたBESSエネルギー容量、電力要件、システム アーキテクチャ、安全設計、ライフサイクルの期待のバランスをとる必要があります。

コンテナ化されたバッテリーストレージソリューションの経験を活かし、ポリノベルプロジェクト チームがアプリケーション要件、システム境界、統合ニーズに基づいて適切な構成を評価できるようにサポートします。

コンテナ化された BESS プロジェクトを計画していますか?

必要な電力、使用可能なエネルギー、アプリケーション、および現場の条件を Polinovel と共有します。私たちのチームは、お客様のプロジェクトに適したシステム構成の評価をお手伝いします。