杂交:能源的盈利策略

2019年9月11日,星期三
杂交:一种有利可图的能源策略

数十年来,用于工业,商业和住宅应用的电力系统的基本配置几乎没有改变。但是现在,破坏性的新技术 - 杂交和功率转换 - 即将带来重大变化。对于那些采用它的人来说,将会有很大的好处。

能源很昂贵,并且有一切迹象表明,在可预见的未来,能源成本将继续上升。毫无疑问,企业越来越多地努力寻找控制和理想的减少能源消耗的方法。明显的方法是提高其流程的效率,以便消耗能量更少。这种方法是合乎逻辑和值得称赞的,特别是因为它有助于保护环境,但也有限。不可避免地,将无法真正提高工艺能源效率的进一步提高。然后怎样呢?

好吧,如果不可能减少所使用的能源量,那么降低能源费用的唯一选择就是以较低的价格找到能源。假设可以直接说,能源公用事业不太可能义务 - 至少不是直接的 - 因此需要更具创意的解决方案。该解决方案是杂交。

但是什么是杂交?在这种情况下,它最一般的含义是一个能够访问两个或多个独立能源的电力系统。In this definition, the word independent is important – a power system that can be fed from either of two utility substations, for example, wouldn’t qualify as a hybrid system, because it simply has two connections to the same energy source - the national grid. However, a power system that can take power from the grid and also from, say, a solar panel installation is definitely a hybrid system.

这实际上是一个很好的例子。在工业或商业电力系统中添加可再生能源(例如太阳能)可以节省有用的成本,但是如果储能(通常以电池的形式)添加了储能,杂交有可能节省更多的钱,以及使电源系统在运行中更加通用。

通常,混合动力解决方案用于“仪表后面”应用中,其中一个很好的例子是剃须。必须设计工厂的电源系统,以便可以安全地提供工厂的最大负载。但是,这种最大电力需求很可能是间歇性的 - 每周只有几个小时。这意味着,在大多数情况下,供电工厂的动力变压器远低于其全容量。

现在,考虑具有结合储能的混合动力系统的工厂。现在,非常昂贵的电源变压器可以被评估以应对平均值而不是峰值负载,并要求电池在最大负载期间弥补差异。这是剃须的峰值,它还有另一个巨大的好处。

许多工业和商业用品是根据“最大需求”关税收取的,这意味着该公用事业公司不仅为消耗的能源数量向能源用户收取费用,而且还基于他们在上面承担的最大负载能源供应系统。这种额外的费用是不受欢迎的,但是合理的,因为该公用事业工厂必须能够应对高峰需求,但是这种情况很少发生。峰值剃须使能源用户能够通过从电池中提供一些峰值能量需求来限制网格中的最大功率需求。这直接导致最大需求收费减少。

实际上,如上所述,剃须只是带有能量存储的混合动力系统所提供的许多好处之一。另一个有吸引力的选择是在价格低时使用电池在供应系统中存储能源,并在当时(通常在16:00至19:00之间)释放电池。这可以被认为是峰值剃须的另一种形式,并且能够大大减少能源费用。某些混合动力系统提供的另一个功能是能够按需产生反应能力。此功能可用于改善网站的功率因数,从而节省能源和金钱。

对于包括不可匹配的能源(例如太阳能和风能)的电力系统,混合动力系统可提供巨大的好处,例如减少碳足迹和可持续性。通过补偿间歇性可再生能源的功率变化,杂交可以在能源混合物中更高的可再生渗透 - 以牺牲碳和天然气电厂等碳发射来源为代价。保持能源供需平衡避免电压和频率波动,为消费者提供出色的电压质量。

带有能源的混合动力系统可以减少变压器等设备上的资本支出,并通过减少最大需求,改善功率因数和减少峰值利率的能源使用来节省能源成本,但也可以做更多的能源。如果国家电网的供应失败,电池可以继续提供工厂。在这种情况下,混合系统有效地作为不间断的电源(UPS)运行,在某些情况下可以消除对单独的UPS安装的需求,以提供关键或敏感的负载。

混合动力系统提供的另一种宝贵的选择是能够从电池,太阳能电池板或其他本地电源来源的能量回到网格中。公用事业为此能源付出的付款是进一步降低能源账单的非常有效的方法!混合动力系统可以通过提供诸如企业频率响应之类的服务来帮助平衡电网的供需,从而从电网运营商那里获得更多的收入。

希望现在混合能源系统将开始听起来有吸引力,但是实施它们所需的技术呢?现实是所有这些都很容易获得。

近年来,用于储能的电池中有很大的发展,锂离子技术目前是最受欢迎的选择,尤其是对于快速响应的短期要求。埃隆·马斯克(Elon Musk)在澳大利亚构建并投入了100兆瓦的电池,但是大多数混合动力系统的用户都会有更多或更长的时间段要求。这些用户可能会发现他们的需求满足了不同类型的电池 - 例如,可以运行多达四个小时的流量电池。

但是,电池和一些可再生能源,例如太阳能电池板,生产直流电源,而国家电网和几乎所有工业和商业电力系统都需要AC。幸运的是,该解决方案再次可用,尽管最初可能听起来很令人惊讶 - 它是使用标准逆变器,这些逆变器可能以可变速度驱动器的形式更熟悉。在其可变速度驱动式的幌子中,逆变器以供应频率接管交流电源,将其转换为DC(所谓的DC-Link),然后以控制电动机所需的频率将DC转换回AC。

But the DC-link doesn’t care where the power comes from, so it can equally be fed from a battery or a solar panel and it will convert the DC to AC at a frequency that can be accurately matched to and synchronized with the power grid. The inverters used in hybrid power system applications are fully bidirectional so can also take power from the grid and use it to top up the batteries.

乍一看,混合应用程序所需的逆变器硬件与可变速度驱动器中使用的逆变器硬件有所不同,但事实证明这不是这种情况。Hybrid Power系统的Danfoss逆变器使用与可变速度驱动器应用程序完全相同的硬件,尽管板载软件正如预期的,旨在提供不同的功能。这种硬件通用性是一个很大的好处,因为它意味着混合应用程序受益于经过严格测试和证明世界上数千种可变速度驱动器应用程序的产品。betway88必威手机版

但是,这不应该意味着设计和实施可靠,有效的混合动力系统只是从架子上购买一些标准组件并按照安装说明购买的问题!需要专业知识来建立一个优化的系统,任何考虑投资混合动力的人都非常建议在这一相对较新的技术领域中寻找具有可靠的专业知识的供应商。Danfoss是这样的供应商,并提供符合国际网格代码的混合解决方案,这是与电网连接的任何混合解决方案的重要要求。该公司的设备已经证明了自己的价值,并为数百种混合动力系统提供了大量节省。

近来,所谓的破坏性技术引起了很多关注,但是可以说,并非所有应用这种夸张的技术都值得。但是,毫无疑问的是杂交。混合动力系统与以前的动力系统完全不同,正如我们所看到的,它们可以在节省成本和减少环境影响方面提供巨大的好处。

实际上,杂交的好处是如此之大,以至于说在不远的未来,混合动力系统将占主导地位并不夸张。但是无需等待!您现在可以从杂交中受益,所以为什么不通过与已验证的混合专业知识联系领先的逆变器技术专家来滚动滚动呢?