Spolupráce mezi dieselovými generátory a systémy pro ukládání energie je důležitým řešením pro zlepšení spolehlivosti, hospodárnosti a ochrany životního prostředí v moderních energetických systémech, zejména v situacích, jako jsou mikrosítě, záložní zdroje energie a integrace obnovitelných zdrojů energie. Následují principy spolupráce, výhody a typické scénáře použití obou systémů:
1. Metoda základní spolupráce
Peak Shaving
Princip: Systém akumulace energie nabíjí během období nízké spotřeby elektřiny (s využitím levné elektřiny nebo přebytečné energie z dieselových motorů) a vybíjí během období vysoké spotřeby elektřiny, čímž se zkracuje doba provozu dieselových generátorů při vysokém zatížení.
Výhody: Snížení spotřeby paliva (přibližně o 20–30 %), minimalizace opotřebení jednotky a prodloužení cyklů údržby.
Plynulý výstup (řízení náběhové rychlosti)
Princip: Systém akumulace energie rychle reaguje na kolísání zátěže a kompenzuje nedostatky zpoždění spouštění vznětového motoru (obvykle 10–30 sekund) a regulačního zpoždění.
Výhody: Zabraňují častému startování a zastavování dieselových motorů, udržují stabilní frekvenci/napětí, vhodné pro napájení přesných zařízení.
Černý start
Princip: Systém pro ukládání energie slouží jako počáteční zdroj energie pro rychlé spuštění vznětového motoru, čímž řeší problém tradičních vznětových motorů vyžadujících ke spuštění externí napájení.
Výhoda: Zlepšení spolehlivosti nouzového napájení, vhodné pro scénáře výpadku elektrické sítě (například v nemocnicích a datových centrech).
Hybridní integrace obnovitelných zdrojů energie
Princip: Dieselový motor je kombinován s fotovoltaickou/větrnou energií a systémem pro ukládání energie ke stabilizaci výkyvů v oblasti obnovitelné energie, přičemž dieselový motor slouží jako záloha.
Výhody: Úspora paliva může dosáhnout více než 50 %, což snižuje emise uhlíku.
2. Klíčové body technické konfigurace
Funkční požadavky komponent
Dieselgenerátor musí podporovat provozní režim s proměnnou frekvencí a přizpůsobit se plánování nabíjení a vybíjení akumulace energie (například převzetí akumulací energie, když je automatické snížení zátěže pod 30 %).
Systém skladování energie (BESS) upřednostňuje použití lithium-železitophosfátových baterií (s dlouhou životností a vysokou bezpečností) a typů napájení (například 1C-2C) pro zvládnutí krátkodobého rázového zatížení.
Systém hospodaření s energií (EMS) musí mít logiku přepínání v více režimech (připojeno k síti/mimo síť/hybridní) a algoritmy dynamického rozložení zátěže.
Doba odezvy obousměrného měniče (PCS) je kratší než 20 ms, což podporuje plynulé přepínání a zabraňuje zpětnému výkonu vznětového motoru.
3. Typické scénáře použití
Ostrovní mikrosíť
Fotovoltaika + dieselový motor + akumulace energie, dieselový motor startuje pouze v noci nebo za oblačných dnů, což snižuje náklady na palivo o více než 60 %.
Záložní zdroj napájení pro datové centrum
Skladování energie upřednostňuje podporu kritických zátěží po dobu 5–15 minut, přičemž po nastartování vznětového motoru je sdílené napájení, aby se zabránilo krátkodobým výpadkům proudu.
Napájení dolu
Akumulátory energie si poradí s rázovým zatížením, jako jsou např. bagry, a vznětové motory stabilně fungují v rozsahu vysoké účinnosti (70–80 % zatížení).
4. Ekonomické srovnání (na příkladu systému 1 MW)
Počáteční náklady na konfigurační plán (10 000 juanů) Roční náklady na provoz a údržbu (10 000 juanů) Spotřeba paliva (l/rok)
Čistě dieselový generátor 80-100 25-35 150000
Nafta + skladování energie (30% maximální spotřeba) 150–180 15–20 100 000
Recyklační cyklus: obvykle 3–5 let (čím vyšší cena elektřiny, tím rychlejší recyklace)
5. Bezpečnostní opatření
Kompatibilita systému: Regulátor vznětového motoru musí podporovat rychlé nastavení výkonu během zásahu do akumulace energie (například optimalizace parametrů PID).
Bezpečnostní ochrana: Aby se zabránilo přetížení vznětového motoru způsobenému nadměrným akumulováním energie, je třeba nastavit pevný bod vypnutí pro SOC (stav nabití) (například 20 %).
Podpora politik: Některé regiony poskytují dotace na hybridní systém „dieselový motor + skladování energie“ (například čínská pilotní politika skladování energie z roku 2023).
Díky rozumné konfiguraci lze kombinací dieselových generátorových soustrojí a úložiště energie dosáhnout přechodu z „čisté zálohy“ na „inteligentní mikrosíť“, což je praktické řešení pro přechod od tradiční energie k nízkouhlíkové energii. Konkrétní návrh je třeba komplexně vyhodnotit na základě charakteristik zátěže, místních cen elektřiny a politik.
Čas zveřejnění: 22. dubna 2025
