19 Июня 2023 12:35 19 Июн 2023 12:35 | © HayDmitriy / Фотобанк Фотодженика: https://photogenica.ru/zoom/PHX460113064/ |

Поделиться

Как российскому бизнесу, здравоохранению и производству экономить на электропитании

Применение DELTA UDL-R

Литий-ионные батарейные шкафы можно использовать в системах бесперебойного питания бизнес-центров, заводов и других объектов, а также там, где мало свободного места — это, например, реанимационные кабинеты или кабинеты с МРТ в больницах. В долгосрочной перспективе из-за экономии на электроэнергии, обслуживании и долговечности литий-ионные батареи оказываются более выгодными, чем аккумуляторы предыдущего поколения.

Решение DELTA UDL-R предназначено для резервирования электропитания на производствах, в коммерческих и муниципальных зданиях и больницах, а также для накопления энергии производительных солнечных электростанций (СЭС).

UDL-R представляют собой литий-ионные батарейные шкафы (БШ) на базе технологии литий-железо-фосфат (LiFePO4). Предназначены для использования совместно с трехфазными источниками бесперебойного питания (ИБП), а также в составе систем накопления энергии (СНЭ). Продукт разработан и производится в России на собственных производственных мощностях компании ENERGON «ЭкоТех» в Подмосковье. Там же находятся запасные части и комплектующие для UDL-R.

Потенциал применения литий-ионных накопителей электроэнергии раскрывается там, где привычные свинцово-кислотные аккумуляторы не подходят из-за большого веса — из-за отсутствия свободного пространства в месте установки или сложностей с обеспечением оптимальной рабочей температуры.

Литий-ионные батарейные шкафы UDL-R могут применяться для резервирования питания на предприятиях первой категории надежности электроснабжения: в коммерческих зданиях (отдельные офисные этажи или целый бизнес-центр), на государственных и муниципальных объектах (налоговые, многофункциональные центры и т.д.), в больничных учреждениях (реанимационное отделение, аппаратная МРТ), а также на заводах (цех токарной обработки и пр.).

Технические характеристики и состав

UDL-R — это стационарные накопители электроэнергии, рассчитанные на время автономной работы от 30 минут, конструктивно представляющие из себя несколько батарейных модулей (БМ) в 19-дюймовой телекоммуникационной стойке с управляющим модулем во главе каждого шкафа. В линейке представлены модели от 205 В до 512 В постоянного тока и энергоемкостью до 50 кВт*ч в одной стойке.

Батарейные шкафы UDL-R демонстрируют стабильные разрядные характеристики при температуре окружающей среды от 0 до 50⁰С, заряжаются токами от 0,1 до 1С. Срок службы решения составляет более 3000 циклов заряд/разряд при полной глубине разряда.

В основе батарейных шкафов Delta UDL-R лежат ячейки из литий-железо-фосфата (типа промышленных литий-ионных аккумуляторов), зарекомендовавшего себя благодаря долгому сроку службы, оптимальному соотношению стоимости и плотности энергии и безопасной работе. Литий-железо-фосфат или LFP развеивает страхи о пожароопасности литий-ионных аккумуляторов.

Во главе батарейного шкафа находится управляющий CBMS-модуль (Cabinet Battery Management System). Он отвечает за мониторинг состояния модулей, сбор и анализ данных о каждой ячейке в БШ, мониторинг и контроль основных параметров и режимов работы БШ, а также за защиту батарейного шкафа на уровне силового выключателя.

В том числе в состав UDL-R входит GBMS+HMI-дисплей. GBMS осуществляет связь с зарядным устройством ИБП и вывод информации во внешнюю систему, предназначен для управления работой нескольких шкафов. GBMS отвечает за сбор, хранение и анализ данных от каждой CBMS в реальном времени, генерацию отчета о состоянии работы системы, за управление загрузкой шкафов и обмен информацией с ИБП или инвертором.

Почему литий лучше свинца

Литий-ионные аккумуляторы имеют множество преимуществ перед свинцово-кислотными. Например, они более чем в три раза меньше свинцовых и потому занимают малую площадь в здании. Они также требуют минимального обслуживания и заряжаются за один-два часа — затем вновь готовы принимать на себя все нагрузку при повторной аварии. Тогда как свинцово-кислотные аккумуляторы заряжаются около 5-12 часов.

Помимо этого, для обслуживания свинцово-кислотных батарей необходимо регулярно проверять состояние каждого аккумулятора, проводить контрольно-тренировочные циклы и т.д. Для лития же достаточно проверок один раз в год. Контроль напряжения, температуры и степени деградации ячеек берет на себя встроенная система управления.

Свинцовые аккумуляторы также требуют промышленного кондиционирования (ионным достаточно приточно-вытяжной вентиляции) и строгого соблюдения температурного режима. При игнорировании этих правил оборудование рискует быстро исчерпать свой ресурс. Также данная система климатики весьма дорогостоящая. Этот вид аккумуляторов плохо приспособлен к повторным отключениям электроэнергии. Литиевые накопители, напротив, не требуют соблюдения таких строгих условий эксплуатации.

Литий, напротив, позволяет экономить на счетах за электроэнергию, а также на техобслуживании. А из-за стойкости к отключениям электроэнергии (выдерживают до 10 раз в сутки) литий-ионные аккумуляторы более надежные.

Батарейные шкафы Delta UDL-R совместимы с любыми типами трехфазных ИБП, благодаря чему могут легко заменять собой массивы свинцово-кислотных аккумуляторов. При этом работа в связке с источником бесперебойного питания может осуществляться без дополнительной коммуникации по промышленным протоколам обмена данными между зарядным устройством ИБП и батарейным шкафом — в так называемом «пассивном режиме». ИБП всегда «видит» подключенный к нему батарейный шкаф, линия нагрузки постоянно находится в замкнутом состоянии, и шкаф готов обеспечить ее питанием без какой-либо задержки. При этом линия заряда размыкается, когда батарейный шкаф полностью заряжен: для литий-ионных аккумуляторов важно не находиться постоянно под зарядным напряжением во избежание ускоренной деградации ячеек.

Финансы зачастую влияют на то, почему литий еще не используется повсеместно. Как более совершенная технология такой вид батарей дороже свинцовых аналогов. Стоит отметить, что заказчик переплачивает только на этапе закупки оборудования. Однако стоимость владения такими батареями в целом существенно выгоднее. Этот эффект достигается как затратами на электроэнергию и соблюдение температурного режима в помещении, так и отсутствием необходимости ручного контроля оборудования (потому что состояние Delta UDL-R анализируется дистанционно).

Финансовая выгода достигается и за счет того, что при поломке свинцового аккумулятора зачастую приходится менять весь массив аккумуляторов. А для лития возможно заменить отдельную вышедшую из строя ячейку без вреда для надежности всей системы. Помимо этого, срок службы лития превосходит свинец почти в два раза (более 15 лет против восьми лет у свинца).

По данным ENERGON, в 2021 г. менее 8% рынка промышленных стационарных аккумуляторов занимал литий. Остальная часть приходилась на свинцовые аккумуляторы. К 2025 г. доля литий-ионных аккумуляторов значительно вырастет и займет четверть рынка.

Защита оборудования

В отличие от аналогов, использующих в качестве коммутационных устройств выключатели-разъединители, не имеющие встроенной защиты, шкафы Delta UDL-R оснащаются автоматическим выключателем постоянного тока, защищающим оборудование от короткого замыкания. Наличие совместимого коммутационного аппарата защиты в составе батарейного шкафа облегчает задачу проектировщика решения.

Кроме защиты силовой части, батарейные шкафы UDL-R оснащены трехуровневой системой контроля батарей — BMS (Battery Management System). В нее входят непосредственно BMS в каждом батарейном модуле и центральная система контроля и управления зарядом (СBMS) всеми БМ в одной стойке, расположенная в управляющем модуле шкафа. И третий уровень — для батарейных массивов большой емкости из нескольких параллельно подключенных шкафов — генеральная система контроля и управления GBMS.

В задачи всей системы контроля входят обмен данными накопителей с ИБП и друг с другом, контроль состояния ячеек, батарейных модулей и шкафов, балансировка литий-ионных ячеек, а также различные защиты на всех уровнях. Это защиты от перегрузки, глубокого разряда и перезаряда ячеек, а также от температур.

Таким образом, максимальную безопасность продукта UDL-R обеспечивают три вида защиты: на стороне силовой части — автоматический выключатель, на стороне электроники — встроенные в BMS защиты от перегрузки, перегрева, глубокого разряда, перезаряда и др., в основе всего решения — стабильная и безопасная химия LiFePO4.

Комплексное решение от ENERGON

DELTA UDL-R является комплексным продуктом. Заказчик получает не только батареи. Производитель, помимо этого, предоставляет полный пакет документации, разработанной российскими специалистами, индивидуальный просчет проекта, шеф-монтаж, техническую поддержку, пусконаладку, поддержку ЗИП и расширенные гарантийные обязательства.

Локализация производства UDL-R в России позволяет обеспечить минимальные сроки поставки продукта (до 12 недель). Для срочных проектов, не требующих длительной подготовки, отгрузка готовых шкафов со склада возможна сразу после оформления заказа.

Помимо всего прочего, заказчику предлагается опция мониторинга состояния батарейного шкафа: в Web-интерфейсе отображается вся история за весь срок службы батарей, анализ статистики эксплуатации и первичная диагностика устройства. Производитель отмечает, что проводится беспроводная диагностика устройства и корректировка его параметров с помощью бесплатного программного обеспечения через Wi-Fi или проводное подключение.

Подробнее о производителе

ENERGON разрабатывает решения для хранения и генерации энергии с 1998 г. Основное направление деятельности компании — промышленные аккумуляторные батареи, солнечные модули и решения на их основе. Продукция ENERGON применяется в системах безопасности, телекоммуникаций, источниках бесперебойного питания, возобновляемых источниках энергии, электротранспорте и мототехнике.

Помимо производства, компания занимается обучением партнеров, а также специалистов отрасли на базе собственного тренинг-центра. ENERGON продает более 4 млн аккумуляторов ежегодно. В компании работает более 350 сотрудников. Клиентами компании выступают «Московский метрополитен», «Газпром», «МегаФон», «Яндекс» и другие.

Поделиться

Подписаться на новости Короткая ссылка