هل سيصبح تخزين الطاقة 1500 فولت هو الاتجاه السائد في المستقبل؟

كابل تيار مستمر للطاقة الشمسية 1500 فولت قابل للضبط

في بداية عام 2020، أعلنت شركة Sungrow أنها ستنقل تكنولوجيا تخزين الطاقة 1500 فولت، والتي كانت موجودة في الخارج لسنوات عديدة، إلى الصين؛وفي المعارض الكبرى في النصف الثاني من العام، عرضت شركات العاكس الرئيسية حلول أنظمة تخزين الطاقة بقدرة 1500 فولت.بسبب أهميتها"خفض التكلفة وزيادة الكفاءة"في الصناعة الكهروضوئية، أصبح الجهد العالي اتجاهًا تكنولوجيًا للعديد من شركات تخزين الطاقة.

في حين أن 1500 فولت ينتقل من الطاقة الكهروضوئية إلى صناعة تخزين الطاقة، إلا أنه مليء بالجدل أيضًا.يعتقد المؤيدون أن التكلفة وكفاءة توليد الطاقة لنظام 1000 فولت من الصعب تلبية احتياجات محطات توليد الطاقة واسعة النطاق لتخزين الطاقة ومعدات توليد الطاقة ذات السعة الكبيرة، لذلك أصبح تطوير منتجات تخزين الطاقة ذات الصلة بـ 1500 فولت اتجاهًا.يعتقد المعارضون أن الجهد العالي البالغ 1500 فولت سيؤثر على اتساق البطارية، وأن خطر السلامة بارز، والخطة ليست ناضجة، وقد لا يكون تأثير خفض التكلفة واضحًا مثل صناعة الخلايا الكهروضوئية.

هل يعتبر 1500 فولت اتجاهًا عامًا أم ضجيجًا تكنولوجيًا قصير العمر؟في الواقع، من نتائج الاستطلاع، توصلت معظم الشركات الرائدة بما في ذلك Sungrow Power Supply وJinko وCATL وغيرها من الشركات الرائدة إلى إجماع على أن 1500 فولت هو اتجاه التطوير المستقبلي.العامل الدافع وراء ذلك هو أن نظام الجهد العالي له ثلاث مزايا:أولاً، يتوافق مع النظام الكهروضوئي 1500 فولت؛ثانيا، سيتم تحسين كثافة طاقة النظام وكفاءة تحويل الطاقة بشكل كبير؛ثالثًا، سيتم تخفيض تكلفة تكامل النظام والحاويات وفقدان الخطوط وإشغال الأراضي وتكاليف البناء بشكل كبير.

في الوقت نفسه، فإن مشاكل وتحديات نظام 1500 فولت ليست صغيرة: متطلبات سلامة النظام وموثوقيته أعلى؛متطلبات التكنولوجيا وقدرات التعاون للمكونات أكثر صرامة؛نظام إصدار الشهادات القياسي غير سليم.في ظل الظروف الحالية، هل نظام تخزين الطاقة 1500 فولت آمن بما فيه الكفاية؟وعلى وجه الخصوص، هل هذا ممكن حقا على المدى القصير؟لا تزال هناك بعض الخلافات في هذه الصناعة.

موصل MC4 قابل للتحديد 1500 فولت

الجدل حول سلامة البطاريات الكبيرة والصغيرة

بالنسبة إلى 1500 فولت، تنقسم الصناعة بوضوح إلى متفائلين ومحافظين.يأتي المتفائلون في الغالب من إلكترونيات الطاقة ويميلون إلى النظر إلى المشكلات من منظور نظام الطاقة؛يعرف معظم المحافظين المزيد عن البطاريات ويعتقدون أن سلامة بطاريات الليثيوم يجب أن تكون الأولوية القصوى.

وفي الصين، تعد شركة Sungrow أول شركة تستخدم 1500 فولت لتخزين الطاقة.ما يجعل شركة Sungrow Power Supply عاجزة هو أن 1500 فولت قد تم استخدامها على نطاق واسع في الخارج، ولكن التكنولوجيا الناضجة تعرضت لانتقادات في الصين.

انطلاقًا من أنظمة تخزين الطاقة 1500 فولت التي تم إطلاقها حاليًا في الصين، تعتمد معظم التصميمات المحلية على بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد المربعة بقدرة 280 أمبير، لكن مجموعات العبوات تختلف عن بعضها البعض.يستخدمون 1P10S و1P16S و1P20S على التوالي.قوة العبوة هي 8.96 كيلووات في الساعة، 14.34 كيلووات في الساعة، 17.92 كيلووات في الساعة.

لقد كانت هناك دائمًا خلافات كبيرة حول ما إذا كان يجب جعل خلايا البطارية في نظام تخزين الطاقة أكبر أم أصغر، ومزايا وعيوب كليهما واضحة.وخلافًا للبطاريات المحلية، لا تتجاوز البطاريات الثلاثية الرئيسية لشركة Samsung SDI وLG Chem 120 أمبير، وقد استفادت Tesla على وجه الخصوص من مزايا البطاريات الصغيرة إلى أقصى الحدود.

بشكل عام، من الصعب نسبيًا على البطاريات ذات السعة الكبيرة تبديد الحرارة، ومن الصعب التحكم في اتساق نظام تخزين الطاقة؛عندما يلزم توصيل البطاريات الصغيرة على التوالي أو بالتوازي أثناء عملية تكامل النظام، فمن المستحيل على BMS وEMS أخذ عينات من كل عقدة.يتم جمع بيانات كل خلية، لذلك تكون إدارة الخلية أكثر تعقيدًا وتكون تكلفة التكامل مرتفعة.بشكل عام، يتم اعتماد البنية ثلاثية المستويات التي تبدأ ببيانات الوحدة، والبيانات التي تم جمعها بواسطة مجموعة اثنين في أربعة هي بيانات البطاريات الأربع أو البطاريتين، والتي لا يمكن أن تعكس البيانات الحالية.

"من منظور تخطيط الشركات الرائدة، لا يزال حل نظام تخزين الطاقة الحالي أكبر من الخلية الواحدة.تبلغ سعة بطارية الطاقة في عصر نينغدي بشكل أساسي 280 أمبير، وستتوفر BYD 302 أمبير قريبًا.يقول القائد الفني لوحدة تكامل نظام تخزين الطاقة بقدرة 1500 فولت.

قالت إحدى الشركات المصنعة للبطاريات الكبيرة إن 65 أمبير/ساعة هي العتبة الأساسية لصناعة البطاريات الحالية.بالنسبة للعديد من الشركات المصنعة للبطاريات الصغيرة، تم الانتهاء من خط الإنتاج ولا يمكن زيادة التيار إلا من خلال الاتصال المتوازي لمجموعات البطاريات، ولكن هذا لم يعد هو المسار السائد.ومن وجهة نظره، فإن ميزة البطاريات الكبيرة هي أنها غير متصلة على التوالي وأن البيانات المشتراة هي البيانات الفردية.في إدارة EMS وBMS، ستكون موثوقية البيانات أعلى.في حالة وجود عدد أقل من الاتصالات التسلسلية والمتوازية، يكون النظام مستقرًا.يجب أن يكون الجنس مرتفعًا.

استخدم "عالية" و"كبيرة" لتلخيص اتجاه تطوير تخزين الطاقة، حيث تشير كلمة "عالية" إلى أنظمة الجهد العالي.إن تقنية 1500 فولت الحالية ناضجة ولديها القدرة على الترويج على نطاق واسع;تشير كلمة "كبيرة" إلى البطاريات ذات السعة الكبيرة الحالية في الصناعة، والتي يمكنها ذلكزيادة سعة التخزين بشكل كبير.تعد كثافة الطاقة في نظام الطاقة اتجاهًا حتميًا في اختيار تطوير النظام.

ولكن هذا هو بالضبط ما تقلق بشأنه العديد من شركات BMS.من وجهة نظرهم، تتمتع البطاريات الصغيرة بمزايا صغيرة كما أن تفاصيل النظام أصغر، مما يقلل من تأثير "التأثير البرميلي" لبطارية واحدة على مجموعة البطاريات ونظام تخزين الطاقة بأكمله.تأثيرات.والأهم من ذلك أن البطارية نظام معقد.يتطلب تسويق البطاريات الكبيرة ذات الجهد العالي فترة معينة من التحقق.لم تقدم أي شركة مصنعة للبطاريات البيانات ذات الصلة حتى الآن.ومن بينها، مع مرور الوقت، ستكون هناك سلسلة من المشاكل التي تم اكتشافها ولم يتم اكتشافها بعد.

يعتقد Li Guohong، مدير خط الإنتاج في مركز منتجات نظام تخزين الطاقة في Sungrow، أن جسم البطارية هو الأساس.يتطلب 1500 فولت اتساقًا أعلى للبطارية، ولكن تصميم بنية نظام تخزين الطاقة المتعلق بعمر خدمة النظام مهم جدًا أيضًا.وهو يؤثر بشكل مباشر على استقرار النظام والعائد على استثمار تخزين الطاقة في جانب الطاقة الجديدة."إذا كانت الخلية 50 أمبير، فسيكون هناك عدد أقل من الخلايا المتصلة على التوالي والتوازي.تكمن التقنية الأساسية لاستخدام الخلايا الكبيرة في تصميم العبوة، بما في ذلك اتساق تبديد الحرارة والخلايا، والتي يجب التحقق منها بشكل متكرر من خلال اختبار النظام.

أوضح Li Guohong أنه بالمقارنة مع نظام 1000 فولت، اعتمدت Sungrow بعض المفاهيم والأساليب الجديدة لضمان سلامة نظام تخزين الطاقة 1500 فولت:حماية الدائرة الفرعية BCP، توحيد درجة حرارة الخلية في النظام بأكمله، الصمامات + الموصل بدلاً من قاطع الدائرة، الكشف عن الغاز القابل للاشتعال، تصميم حماية السلامة، إلخ.

حامل فيوز مضمن بقدرة 1500 فولت Mc4 قابل للضبط

سباق التسلح للفصيل الكهروضوئي على "خفض التكلفة وزيادة الكفاءة"

انطلاقًا من خلفية صانعي 1500 فولت، فإن معظم هذه الشركات لديها خلفية في مجال الطاقة الكهروضوئية وإلكترونيات الطاقة، كما أنها مؤمنة مخلصة بجهد 1500 فولت.

في الصناعة الكهروضوئية، منذ عام 2015، أصبح الجهد الكهربي 1500 فولت شائعًا في الصين.في الوقت الحاضر، حقق النظام الكهروضوئي بشكل أساسي جميع عمليات التحول من 1000 فولت إلى 1500 فولت.يمكن توفير تكلفة النظام بأكمله بمقدار 0.2 يوان/Wp، مما ساهم في تعزيز التكافؤ الكهروضوئي على الإنترنت، وهو أيضًا أداة للشركات الكهروضوئية الرائدة لإعادة التوزيع.

لقد أرست ترقية جهد الخلايا الكهروضوئية أساسًا جيدًا لتخزين الطاقة في المكونات الإلكترونية.في عام 2017، أخذت شركة Sungrow زمام المبادرة في إطلاق نظام تخزين الطاقة بقدرة 1500 فولت وبدأت في ترحيل تكنولوجيا الجهد العالي من الخلايا الكهروضوئية إلى تخزين الطاقة.منذ ذلك الحين، تم تشغيل أكثر من 80% من مشاريع تخزين الطاقة واسعة النطاق لشركة Sungrow في الأسواق الخارجية مثل الولايات المتحدة والمملكة المتحدة وألمانيا أنظمة 1500 فولت.

في معرض SNEC لعام 2019، قدمت Kehua Hengsheng للعالم جيلًا جديدًا من نظام تخزين الطاقة من النوع الصندوقي بقدرة 1500 فولت 1 ميجاوات/2 ميجاوات في الساعة وآلة متكاملة لتعزيز العاكس الكهروضوئي بقدرة 1500 فولت 3.4 ميجاوات.

منذ عام 2020، أصدرت Ningde Times، وKelu، وNARI Protection، وShuangyili، وTBEA، وShangneng Electric منتجات تخزين الطاقة ذات الصلة بـ 1500 فولت، ومن المرجح أن يتسارع هذا الاتجاه.

بالنسبة للمالك، الشيء الوحيد الذي يحتاج إلى النظر فيه هوما هو الحل الأكثر فعالية من حيث التكلفة في ظل فرضية السلامة.

شركات توليد الطاقة المركزية بما في ذلك SPIC وHuaneng بدأت بالفعل في عرض والتحقق من جدوى نظام تخزين الطاقة 1500 فولت.في عام 2018، اتخذت شركة Yellow River Hydropower نظام تخزين الطاقة 1500 فولت كخطة رئيسية للفحص في قاعدة عرض تخزين الطاقة، وسيكون ذلك في عام 2020. يتم استخدام نظام تخزين الطاقة 1500 فولت على دفعات في محطة طاقة تخزين الطاقة التي تدعم مشروع UHV.يستخدم مشروع Huaneng Mendi في المملكة المتحدة أيضًا نظام 1500 فولت.

يعتقد أحد المحللين في Bloomberg New Energy Finance أن ما إذا كان المنتج جيدًا أم لا يتطلب التحقق من السوق.إذا استطاع 1500 فولت أن يلتهم معظم السوق، فيمكن أن يظهر أن المنتج أو السعر يتمتع بميزة.

تمامًا مثل النزاعات الثلاثية والحديد والليثيوم، وراء العديد من الشركات، وخاصة تلك ذات الخلفية الكهروضوئية، التي تراهن بشكل مكثف على 1500 فولت، فهي معركة من أجل الحق في التحدث في مجال التكنولوجيا.في نظر العديد من ممارسي الطاقة الكهروضوئية، فإن تركيب مخزن للطاقة على جانب التيار المستمر ومشاركة العاكسات مع محطات الطاقة الكهروضوئية هي أهدافهم التنموية المستقبلية.

وبطبيعة الحال، لا ينبغي للصناعة الصحية أن يكون لها صوت واحد فقط.تقع صناعة تخزين الطاقة اليوم في عصر تتعايش فيه طرق تقنية متعددة وتتفتح مائة زهرة، كما أنه عصر مليء بالخلافات.

وهذا النوع من الخلاف غالبا ما يكون علامة على التقدم.كل التكنولوجيا ليست مثالية، وتحتاج الشركات إلى الحفاظ على درجة معينة من الانفتاح.بمجرد أن يتشكل الاعتماد على المسار، عندما يواجه الأشخاص حلاً تقنيًا جديدًا، غالبًا ما يقارنونه غريزيًا بموقفهم الراسخ، ثم يتخذون القرار بسرعة.

قبل بضع سنوات، عندما كانت تكنولوجيا الألواح الكهروضوئية الأحادية الكريستالات في طور الظهور للتو، لم تكن الشركات متعددة البلورات قادرة على تغيير تصوراتها المتأصلة، معتقدة أن الألواح الكهروضوئية ذات تكلفة عالية، وتوهين عالي، وأن "كفاءتها" أصبحت سمعة تافهة.في النهاية، تحت قيادة Li Zhenguo، اتخذ Longi نهجًا مختلفًا واستولى على مساحة شاسعة من أراضي الألواح الكهروضوئية أحادية البلورية.

مع تحول "الطاقة الجديدة + تخزين الطاقة" تدريجياً إلى اتجاه، لم يتوقف تطور أنظمة تخزين الطاقة نحو السعة الكبيرة.خاصة في ظل غياب آلية للتحكم في التكاليف، فإن إصدار سياسة تركيب تخزين إضافي للطاقة في جانب الطاقة الجديدة قد فرض ضغوطا كبيرة على دخل الاستثمار لمطوري الطاقة الجديدة.كيفية تقليل تكلفة نظام تخزين الطاقة بشكل فعال وتحسين الكفاءةتوليد الطاقة لا يزال هو مستقبل التخزين.الموضوع الأساسي لتطوير صناعة الطاقة.

ويعتقد بعض المحللين أنه لحل هاتين المشكلتين الرئيسيتين، لا يزال "التشفير" في مجال الابتكار التكنولوجي.يعد الجهد العالي أحد الروابط المهمة للابتكار التكنولوجي.يعتمد ما إذا كان من الممكن الترويج لـ 1500 فولت على نطاق واسع على المدى القصير على ما إذا كانت الصناعة قادرة على الوصول إلى القاسم المشترك الأكبر من حيث الأداء الفني والسلامة والعمر والتكلفة.

كابل لوحة شمسية ممتد بقدرة 1500 فولت قابل للضبط