Як кабелі для захоўвання энергіі падтрымліваюць зарадку і разрадку?

— Забеспячэнне прадукцыйнасці і бяспекі сучасных сістэм захоўвання энергіі

Па меры таго, як свет імкліва рухаецца да нізкавугляроднай, інтэлектуальнай энергетычнай будучыні, сістэмы захоўвання энергіі (СЭЭ) становяцца незаменнымі. Незалежна ад таго, ці гэта балансаванне сеткі, забеспячэнне самадастатковасці для камерцыйных карыстальнікаў або стабілізацыя паставак аднаўляльных крыніц энергіі, СЭЭ адыгрывае цэнтральную ролю ў сучаснай энергетычнай інфраструктуры. Згодна з прагнозамі галіны, сусветны рынак захоўвання энергіі будзе хутка расці да 2030 года, стымулюючы попыт па ўсім ланцужку паставак.

У аснове гэтай рэвалюцыі ляжыць важны, але часта ігнаруемы кампанент —кабелі для захоўвання энергііГэтыя кабелі злучаюць важныя часткі сістэмы, у тым ліку акумулятарныя элементы, сістэмы кіравання акумулятарамі (BMS), сістэмы пераўтварэння энергіі (PCS) і трансфарматары. Іх характарыстыкі непасрэдна ўплываюць на эфектыўнасць, стабільнасць і бяспеку сістэмы. У гэтым артыкуле разглядаецца, як гэтыя кабелі спраўляюцца з двухнакіраваным токам — зарадкай і разрадкай — адначасова задавальняючы высокія патрабаванні да назапашвальнікаў энергіі наступнага пакалення.

Што такое сістэма назапашвання энергіі (СЭЭ)?

Сістэма назапашвання энергіі (ESS) — гэта набор тэхналогій, якія назапашваюць электрычную энергію для наступнага выкарыстання. Захопліваючы лішнюю электраэнергію з такіх крыніц, як сонечныя панэлі, ветраныя турбіны або сама сетка, ESS можа вызваляць гэтую энергію пры неабходнасці, напрыклад, падчас пікавай нагрузкі або адключэння электраэнергіі.

Асноўныя кампаненты ESS:

• Акумулятарныя элементы і модулі:Хімічнае захоўванне энергіі (напрыклад, літый-іённыя акумулятары, LFP)

• Сістэма кіравання батарэямі (BMS):Кантралюе напружанне, тэмпературу і стан

• Сістэма пераўтварэння энергіі (PCS):Пераўтварае пераменны і пастаянны ток для ўзаемадзеяння з сеткай.

• Распределительные прылады і трансфарматары:Абараніце і інтэгруйце сістэму ў больш буйную інфраструктуру

Асноўныя функцыі ESS:

• Стабільнасць сеткі:Забяспечвае імгненную падтрымку частаты і напружання для падтрымання балансу сеткі

• Пікавае галенне:Разраджае энергію падчас пікавых нагрузак, зніжаючы выдаткі на камунальныя паслугі і нагрузку на інфраструктуру

• Інтэграцыя аднаўляльных крыніц энергіі:Захоўвае сонечную або ветравую энергію пры высокай выпрацоўцы і аддае яе пры нізкай, памяншаючы перабоі

Што такое кабелі для захоўвання энергіі?

Кабелі для назапашвання энергіі — гэта спецыялізаваныя праваднікі, якія выкарыстоўваюцца ў сістэмах энергазберажэння для перадачы высокага пастаяннага току і кіруючых сігналаў паміж кампанентамі сістэмы. У адрозненне ад звычайных кабеляў пераменнага току, гэтыя кабелі павінны вытрымліваць:

• Пастаяннае высокае пастаяннае напружанне

• Двунакіраваны паток энергіі (зарад і разрад)

• Паўторныя тэрмічныя цыклы

• Высокачастотныя змены току

Тыповая канструкцыя:

• Дырыжор:Шматжыльная луджаная або голая медзь для гнуткасці і высокай праводнасці

• Ізаляцыя:XLPO (зшыты поліалефін), TPE або іншыя палімеры, вытрымліваючыя высокія тэмпературы

• Працоўная тэмпература:Да 105°C бесперапынна

• Намінальнае напружанне:Да 1500 В пастаяннага току

• Меркаванні па дызайне:Вогнеўстойлівы, устойлівы да ультрафіялетавага выпраменьвання, без галагенаў, з нізкім узроўнем дыму

Як гэтыя кабелі спраўляюцца з зарадкай і разрадкай?

Кабелі для назапашвання энергіі прызначаны для кіраваннядвухнакіраваны паток энергііэфектыўна:

• Падчасзарадка, яны перадаюць ток з сеткі або аднаўляльных крыніц энергіі ў акумулятары.

• Падчасразрадка, яны праводзяць высокі пастаянны ток ад акумулятараў назад да PCS або непасрэдна да нагрузкі/сеткі.

Кабелі павінны:

• Падтрымлівайце нізкі супраціў, каб паменшыць страты магутнасці падчас частых цыклаў

• Спраўляюцца з пікавымі токамі разрадкі без перагрэву

• Забяспечваюць стабільную дыэлектрычную трываласць пры пастаянным напружанні

• Забяспечвае механічную трываласць у цесных канфігурацыях стоек і на адкрытым паветры

Тыпы кабеляў для захоўвання энергіі

1. Нізкавольтныя злучальныя кабелі пастаяннага току (<1000 В пастаяннага току)

• Падключэнне асобных акумулятарных ячэек або модуляў

• Выкарыстоўваецца тонкажыльная медная провадка для гнуткасці ў кампактных памяшканнях

• Звычайна разлічана на 90–105°C

2. Магістральныя кабелі пастаяннага току сярэдняга напружання (да 1500 В пастаяннага току)

• Перадача харчавання ад акумулятарных кластараў да PCS

• Распрацаваны для вялікіх токаў (ад сотняў да тысяч ампер)

• Узмоцненая ізаляцыя для высокіх тэмператур і ўздзеяння ультрафіялетавага выпраменьвання

• Выкарыстоўваецца ў кантэйнерных энергасістэмах, установках камунальнага маштабу

3. Жгуты правадоў акумулятара

• Модульныя жгуты правадоў з папярэдне ўсталяванымі раздымамі, наканечнікамі і адкалібраванымі па крутоўным моманце канцамі

• Падтрымка налады "падключы і працуй" для больш хуткай усталёўкі

• Забяспечваюць лёгкае абслугоўванне, пашырэнне або замену модуляў

Сертыфікаты і міжнародныя стандарты

Каб забяспечыць бяспеку, даўгавечнасць і глабальнае прызнанне, кабелі для захоўвання энергіі павінны адпавядаць ключавым міжнародным стандартам. Сярод распаўсюджаных:

Вытворцы таксама павінны праводзіць выпрабаванні для:

• Тэрмічная ўстойлівасць

• Вытрымка напружання

• Карозія салянога туману(для прыбярэжных установак)

• Гнуткасць у дынамічных умовах

Чаму кабелі для захоўвання энергіі маюць вырашальнае значэнне?

У сённяшнім усё больш складаным энергалагічным ландшафце кабелі служацьнервовая сістэма інфраструктуры захоўвання энергііНяспраўнасць кабеля можа прывесці да:

• Перагрэў і пажары

• Перабоі ў электраэнергіі

• Страта эфектыўнасці і заўчасная дэградацыя акумулятара

З іншага боку, якасныя кабелі:

• Падоўжыць тэрмін службы акумулятарных модуляў

• Зніжэнне страт магутнасці падчас цыкла

• Забяспечвае хуткае разгортванне і модульнае пашырэнне сістэмы

Будучыя тэндэнцыі ў кабельных сістэмах для захоўвання энергіі

• Больш высокая шчыльнасць магутнасці:З ростам попыту на энергію кабелі павінны вытрымліваць больш высокія напружанні і токі ў больш кампактных сістэмах.

• Мадулярызацыя і стандартызацыя:Камплекты правадоў з сістэмамі хуткага падключэння памяншаюць колькасць працы і памылак на месцы.

• Інтэграваны маніторынг:Разумныя кабелі з убудаванымі датчыкамі для атрымання дадзеных аб тэмпературы і току ў рэжыме рэальнага часу знаходзяцца ў распрацоўцы.

• Экалагічна чыстыя матэрыялы:Безгалагенавыя, перапрацоўваемыя і нізкадымныя матэрыялы становяцца стандартам.

Даведачная табліца мадэляў кабеляў для захоўвання энергіі

Для выкарыстання ў сістэмах назапашвання энергіі (ESPS)

Кабелі для захоўвання энергіі, сертыфікаваныя UL

Парады па выбары кабеля для захоўвання энергіі:

Выснова

Па меры таго, як глабальныя энергетычныя сістэмы пераходзяць да дэкарбанізацыі, назапашванне энергіі з'яўляецца асновай, а кабелі для назапашвання энергіі — яе жыццёва важнымі злучальнікамі. Распрацаваныя для трываласці, двухбаковага патоку энергіі і бяспекі пры высокіх нагрузках пастаяннага току, гэтыя кабелі гарантуюць, што ESS можа забяспечваць чыстую, стабільную і хуткадзейную энергію там і тады, калі яна найбольш патрэбна.

Выбар правільнага кабеля для назапашвання энергіі — гэта не толькі пытанне тэхнічных характарыстык —гэта стратэгічная інвестыцыя ў доўгатэрміновую надзейнасць, бяспеку і прадукцыйнасць.