In den letzten Jahren hat sich Direkt-am-Netz-Hochspannungs-Energiespeicherung als vielversprechender technischer Weg in der Energiespeicherindustrie herauskristallisiert. Als Unternehmen, das sich der Innovation in der Leistungselektronik und Energiespeicherung verschrieben hat, entwickelt FGI kontinuierlich effiziente, sichere und skalierbare Lösungen. Dieser Artikel untersucht die Grundlagen, Vorteile und Entwicklungstrends dieser Technologie aus der Perspektive von FGI.
1. Was ist Direkt-am-Netz-Hochspannungs-Energiespeicherung?
Hochspannungs-Direktanschluss-Energiespeicherung ist eine neuartige Systemarchitektur, die das Energiespeichersystem direkt an Mittel- oder Hochspannungsnetze (z. B. 6 kV, 10 kV oder 35 kV) über eine kaskadierte Topologie von Leistungsmodulen anschließt—ohne die Notwendigkeit von Aufwärtstransformatoren.
Im Gegensatz dazu verbinden traditionelle zentralisierte oder String-basierte Systeme Batteriecluster mit einem Niederspannungs-DC-Bus, wandeln diesen dann über einen PCS in Niederspannungs-AC um und verwenden schließlich einen Transformator, um Netzspannung zu erreichen. Der Direkt-am-Netz-Ansatz eliminiert den Transformator, indem er mehrere modulare Einheiten (jede mit einem Leistungsumrichter und einem Batteriecluster) in Reihe schaltet und so durch kaskadierten Ausgang Netzspannungsniveaus erreicht.
2. Kernvorteile der Hochspannungs-Direktanschluss-Speicherung
A. Höhere Effizienz und Zuverlässigkeit
Reduzierte Energieverluste: Die Eliminierung des Transformators vermeidet Eisen- und Kupferverluste sowie Verluste durch lange Kabelwege. Die Gesamtsystemeffizienz kann je nach Systemdesign um 2 % oder mehr gesteigert werden.
Verbesserte Stromqualität: Multilevel-Umrichtertopologien gewährleisten eine höhere Wellenformqualität und eine bessere Netzanpassungsfähigkeit. Das System kann eine schnelle und präzise Blindleistungsunterstützung bieten und so die transiente Spannungsstabilität verbessern.
Erhöhte Systemzuverlässigkeit: Die Architektur vermeidet das Single-Point-of-Failure-Risiko zentralisierter PCS-Designs und verbessert die Fehlertoleranz und -belastbarkeit.
B. Größere Flexibilität und Skalierbarkeit
Anpassungsfähigkeit auf Batterieebene: Eine feingliedrige Cluster-Level-Steuerung ermöglicht das Mischen verschiedener Marken oder Kapazitäten von Batteriepacks innerhalb eines einzigen Systems.
Modulare Skalierbarkeit: Die Systemspannung und die Leistungskapazität können durch einfaches Erhöhen oder Verringern der Anzahl der in Reihe geschalteten Module angepasst werden.
3. Zukunftstrends und verbleibende Herausforderungen
Da Speicherprojekte auf Hunderte von Megawatt skaliert werden, stoßen Niederspannungsarchitekturen auf Einschränkungen—wie unzureichende AC-Segmentierung, DC-Lichtbögen und Schleifenströme—, die sowohl die Sicherheit als auch die Effizienz gefährden. Die Hochspannungs-Direktanschluss-Speicherung wird mit ihrer optimierten Architektur und überlegenen Leistung zunehmend als bevorzugte Lösung für groß angelegte netzseitige und erneuerbare Basis-Speicheranwendungen angesehen.
Die Technologie steht jedoch immer noch vor Herausforderungen in Bezug auf Systemsteuerung, Fehlerschutz und Modulstabilität. Nichtsdestotrotz beschleunigt sich ihre Entwicklung, angetrieben durch unterstützende Richtlinien, wachsende Marktanforderungen und technische Fortschritte.
Bei FGI erforschen wir aktiv die praktische Umsetzung von Direkt-am-Netz-Hochspannungsspeichersystemen mit dem Ziel, eine intelligentere, widerstandsfähigere und sauberere Energiezukunft zu unterstützen.
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