Koordinasi antara genset diesel dan penyimpanan energi

Kerja sama antara genset diesel dan sistem penyimpanan energi merupakan solusi penting untuk meningkatkan keandalan, efisiensi, dan perlindungan lingkungan dalam sistem tenaga modern, terutama dalam skenario seperti mikrogrid, sumber daya listrik cadangan, dan integrasi energi terbarukan. Berikut adalah prinsip kerja sama, keunggulan, dan skenario aplikasi tipikal dari keduanya:
1. Metode kerja sama inti
Pencukuran Puncak
Prinsip: Sistem penyimpanan energi mengisi daya selama periode konsumsi listrik rendah (menggunakan listrik berbiaya rendah atau daya berlebih dari mesin diesel) dan melepaskan daya selama periode konsumsi listrik tinggi, sehingga mengurangi waktu operasi beban tinggi generator diesel.
Keunggulan: Mengurangi konsumsi bahan bakar (sekitar 20-30%), meminimalkan keausan unit, dan memperpanjang siklus perawatan.
Keluaran halus (Kontrol Laju Ramp)
Prinsip: Sistem penyimpanan energi merespons fluktuasi beban dengan cepat, mengkompensasi kekurangan keterlambatan start-up mesin diesel (biasanya 10-30 detik) dan keterlambatan regulasi.
Keunggulan: Menghindari seringnya mesin diesel dinyalakan dan dimatikan, menjaga frekuensi/tegangan tetap stabil, cocok untuk memasok daya ke peralatan presisi.
Awal Hitam
Prinsip: Sistem penyimpanan energi berfungsi sebagai sumber daya awal untuk menghidupkan mesin diesel dengan cepat, sehingga memecahkan masalah mesin diesel tradisional yang membutuhkan daya eksternal untuk dinyalakan.
Keunggulan: Meningkatkan keandalan pasokan daya darurat, cocok untuk skenario kegagalan jaringan listrik (seperti rumah sakit dan pusat data).
Integrasi Energi Terbarukan Hibrida
Prinsip: Mesin diesel dikombinasikan dengan tenaga fotovoltaik/angin dan penyimpanan energi untuk menstabilkan fluktuasi energi terbarukan, dengan mesin diesel berfungsi sebagai cadangan.
Keuntungan: Penghematan bahan bakar dapat mencapai lebih dari 50%, sehingga mengurangi emisi karbon.
2. Poin-poin penting konfigurasi teknis
Persyaratan fungsional komponen
Generator set diesel perlu mendukung mode operasi frekuensi variabel dan beradaptasi dengan penjadwalan pengisian dan pengosongan penyimpanan energi (seperti diambil alih oleh penyimpanan energi ketika pengurangan beban otomatis di bawah 30%).
Sistem penyimpanan energi baterai (BESS) memprioritaskan penggunaan baterai lithium besi fosfat (dengan masa pakai yang lama dan keamanan tinggi) dan jenis daya (seperti 1C-2C) untuk mengatasi beban dampak jangka pendek.
Sistem manajemen energi (EMS) perlu memiliki logika peralihan multi-mode (terhubung ke jaringan/di luar jaringan/hibrida) dan algoritma distribusi beban dinamis.
Waktu respons konverter dua arah (PCS) kurang dari 20ms, mendukung peralihan tanpa gangguan untuk mencegah daya balik mesin diesel.
3. Skenario aplikasi tipikal
Jaringan mikro pulau
Panel surya + mesin diesel + penyimpanan energi, mesin diesel hanya menyala di malam hari atau pada hari berawan, mengurangi biaya bahan bakar lebih dari 60%.
Catu daya cadangan untuk pusat data
Penyimpanan energi memprioritaskan dukungan beban kritis selama 5-15 menit, dengan pasokan daya bersama setelah mesin diesel dinyalakan untuk menghindari pemadaman listrik sesaat.
Pasokan listrik tambang
Penyimpanan energi dapat mengatasi beban benturan seperti ekskavator, dan mesin diesel beroperasi secara stabil dalam kisaran efisiensi tinggi (tingkat beban 70-80%).
4. Perbandingan Ekonomi (Mengambil Sistem 1MW sebagai Contoh)
Biaya awal rencana konfigurasi (10.000 yuan) Biaya operasi dan pemeliharaan tahunan (10.000 yuan) Konsumsi bahan bakar (L/tahun)
Genset diesel murni 80-100 25-35 150000
Diesel + penyimpanan energi (pengurangan beban puncak 30%) 150-180 15-20 100000
Siklus daur ulang: biasanya 3-5 tahun (semakin tinggi harga listrik, semakin cepat daur ulangnya)
5. Tindakan Pencegahan
Kompatibilitas sistem: Pengatur mesin diesel perlu mendukung penyesuaian daya yang cepat selama intervensi penyimpanan energi (seperti optimasi parameter PID).
Perlindungan keselamatan: Untuk mencegah kelebihan beban pada mesin diesel yang disebabkan oleh penyimpanan energi yang berlebihan, perlu ditetapkan titik batas tegas untuk SOC (State of Charge) (misalnya 20%).
Dukungan kebijakan: Beberapa wilayah memberikan subsidi untuk sistem hibrida “mesin diesel + penyimpanan energi” (seperti kebijakan percontohan penyimpanan energi baru Tiongkok tahun 2023).
Melalui konfigurasi yang tepat, kombinasi genset diesel dan penyimpanan energi dapat mencapai peningkatan dari "cadangan murni" menjadi "mikrogrid pintar", yang merupakan solusi praktis untuk transisi dari energi tradisional ke energi rendah karbon. Desain spesifik perlu dievaluasi secara komprehensif berdasarkan karakteristik beban, harga listrik lokal, dan kebijakan.