Vzorové řešení: 2,5 MW / 10 MWh

Nejmenší z běžných utility-scale kontejnerových konfigurací NWT — jeden PCS-transformátor blok a dva battery kontejnery SunTera. Vychází z reálně zpracovaného technického návrhu pro lokalitu v ČR, čísla a rozvržení jsou obecně platná pro projekty této velikosti.

Přehled

Konfigurace systému

Battery kontejnery2× Jinko SunTera 5,01 MWh (20ft, JKE-5015K-2H-LAA)
Nameplate kapacita při BOL10,03 MWh
Užitná AC kapacita při BOL (MV POC)8,99 MWh
PCS-transformátor all-in-one1× Power Electronics Multi PCSK-FP3820K2 (2 busbary), 3,82 MVA jmenovitě, limitováno na 2,5 MVA/MW
Reálný výkon na MV POC (PF 0,95)2,27 MW
Zdánlivý výkon na MV POC2,40 MVA
MV rozváděč / RMU1× Power Electronics MV skid
Připojovací napětí22 kV
Doba nabíjení/vybíjení4 h
Cykly za den1
P-rate0,5P
DOD100 % (1164,8–1497,6 V)
Účiník na POC0,95 předbíhající / 0,95 zpožděný
DC nameplate/AC užitná kapacita1,12
DC užitná/AC užitná kapacita1,04
Augmentacene

Zkratky v tabulce: BOL, MV POC/POC (bod připojení), MVA/MW (zdánlivý/činný výkon), RMU, MV (střední napětí), DOD — podrobně ve slovníku pojmů.

Blok obsahuje 1× PCS-transformátor stanici Power Electronics Multi PCSK-FP3820K2 a 2× kontejner SunTera 5,01 MWh. BESS se připojuje na MV síť (POC) přes LV/MV transformátor — v rozsahu dodávky Jinko jsou baterie, PCS a MV skid včetně LV AC kabelů; DC kabeláž mezi bateriemi a PCS a MV AC kabeláž od rozváděče k HV POC nejsou součástí dodávky.

Zapojení

Blokové a obecné jednopólové schéma

Blokové schéma znázorňuje konkrétní konfiguraci tohoto řešení (PCS 3820 kW limitovaný na 2500 kW, 2× kontejner 5,01 MWh, 22 kV). Obecné schéma níže ukazuje, kde končí rozsah dodávky Jinko (baterie, PCS, MV skid) a kde začíná scope zákazníka/EPC (DC a MV/HV kabeláž, HV transformátor).

Blokové schéma: MV Station (transformátor, RMU) 22 kV — PCS 3820 kW limitovaný na 2500 kW — 2× battery kontejner 5,01 MWh, 4h blok
Obecné jednopólové schéma — SunTera, PCS, MV skid platforma v rozsahu Jinko, dále LV/MV transformátor, MV POC, MV/HV transformátor, HV POC
Účinnost

Ztráty a predikce výkonu

Transportní účinnost před COD (6 měsíců @25 °C)98,69 %
Účinnost DC systému97,00 %
Účinnost racku a mismatch99,00 %
Účinnost DC kabelu (mimo scope Jinko)99,80 %
Účinnost PCS97,94 %
Účinnost LV AC kabelu99,40 %
Účinnost MV transformátoru99,20 %
Účinnost MV AC kabelu (mimo scope Jinko)99,70 %
Účinnost HV transformátoru (referenčně)99,50 %
Průměrná denní účinnost pomocné spotřeby na MV POC98,48 %

Zkratky v tabulce: COD, DC/AC (stejnosměrný/střídavý proud), PCS, LV/MV/HV (nízké/střední/vysoké napětí), MV POC — podrobně ve slovníku pojmů.

Degradace

Vývoj užitné kapacity a účinnosti v čase

Systém je navržen s výhledem na 20 let provozu / 8000 cyklů / pokles na 60 % SOH. Následující tabulka a grafy ukazují predikovaný pokles užitné kapacity a účinnosti při 1 cyklu/den.

Graf poklesu užitné kapacity z 8,99 MWh na cca 5,85 MWh po 20 letech provozu
Graf vývoje DC RTE, RTE bez pomocné spotřeby a RTE včetně pomocné spotřeby v čase
RokCyklySOHUžitná kapacita na MV POC (MWh)Max. výkon při 4h (MW)DC RTEAC RTE bez pom. spotřebyAC RTE vč. pom. spotřeby
00100,00 %8,992,2593,60 %86,42 %83,38 %
136594,37 %8,492,1293,40 %84,52 %81,37 %
273091,45 %8,232,0693,30 %84,43 %81,18 %
3109589,07 %8,012,0093,20 %84,34 %81,01 %
4146087,29 %7,851,9693,10 %84,24 %80,85 %
5182585,82 %7,721,9393,00 %84,15 %80,71 %
6219084,10 %7,561,8992,90 %84,06 %80,55 %
7255582,66 %7,431,8692,80 %83,97 %80,41 %
8292081,22 %7,301,8392,70 %83,88 %80,26 %
9328579,81 %7,181,7992,60 %83,79 %80,11 %
10365078,30 %7,041,7692,50 %83,70 %79,95 %
11401577,00 %6,931,7392,40 %83,61 %79,80 %
12438075,66 %6,811,7092,29 %83,51 %79,64 %
13474574,30 %6,681,6792,18 %83,41 %79,48 %
14511072,94 %6,561,6492,10 %83,34 %79,33 %
15547571,59 %6,441,6192,03 %83,28 %79,20 %
16584070,23 %6,321,5891,96 %83,21 %79,06 %
17620568,92 %6,201,5591,91 %83,17 %78,94 %
18657067,64 %6,081,5291,87 %83,13 %78,83 %
19693566,36 %5,971,4991,82 %83,09 %78,70 %
20730065,10 %5,851,4691,78 %83,05 %78,58 %

Zkratky v tabulce: SOH, MV POC, DC/AC RTE (celková účinnost tam a zpět, DC = jen baterie, AC = vč. PCS a pomocné spotřeby) — podrobně ve slovníku pojmů.

Kalendářní stárnutí (skladování mezi FAT a COD): 1,31 % SOH ztráty za 6 měsíců, 3 % SOC ztráty měsíčně. Viz princip rezervy na degradaci v slovníku pojmů.

Jalový výkon

PQ diagram

Křivka schopnosti dodávat/odebírat jalový výkon (PQ) je aproximace počítaná při jmenovitém napětí a návrhové teplotě, upřesní se po výběru konkrétního výrobce PCS. Maximální výkon na HV POC při účiníku 1 je 3,66 MW.

PQ diagram — schopnost dodávat/odebírat jalový výkon při 0,25P a při MV/HV POC, požadavek grid code, maximální výkon 3,66 MW
Pomocná spotřeba

Vlastní spotřeba systému

Pro dimenzování pomocného transformátoru se doporučuje počítat se špičkovým odběrem 55 kVA na jednotku SunTera 5,01 MWh.

Pomocný výkon při provozu na kontejner (25 °C)18,95 kW
Pomocný výkon ve stand-by na kontejner (25 °C)0,64 kW
Průměrný pomocný výkon na blok (2× kontejner, bez PCS a MV skidu)15,01 kW
Špičkový pomocný výkon všech kontejnerů (35 °C, provoz)43,00 kW
Denní pomocná spotřeba na kontejner v provozu170,55 kWh
Denní pomocná spotřeba na kontejner ve stand-by9,54 kWh
Celková denní pomocná spotřeba na kontejner180,09 kWh
Celková denní pomocná spotřeba všech kontejnerů při COD0,36 MWh
Podíl pomocné spotřeby na užitné kapacitě při COD4,27 %
Denní cyklus pomocného výkonu na kontejner — za požadovaných podmínek, při -20°C a při 35°C, 0,5P
Pomocný výkon na kontejner v závislosti na okolní teplotě — provoz, stand-by, denní průměr
Denní pomocná spotřeba energie na kontejner v závislosti na okolní teplotě
Baterie

Článek, pack a rack

Článek
ChemieLFP
VýrobceEVE
Kapacita314 Ah
Max. C-rate0,5C
Rozměry (Š×D×V)174×72×205 mm
Váha5,6 kg
Jmenovitá energie1004,8 Wh
Hustota energie (gravimetrická)175 Wh/kg
Hustota energie (volumetrická)2,581 kW/l
Napěťový rozsah2,8–3,6 V (jmenovité 3,2 V)
Battery pack
Počet článků104 (1P104S)
Napěťový rozsah332,8–268,4 Vdc (jmenovité 374,4 V)
Kapacita104,5 kWh
Výkon52,25 kW
Rozměry (D׊×V)785×2190×240 mm
Váha650 kg
Hustota energie (gravimetrická)160,77 Wh/kg
KrytíIP67
Battery rack (4× modul v sérii)
Konfigurace1P416S
Napěťový rozsah1164,8–1497,6 Vdc (jmenovité 1331,2 V)
Jmenovitá kapacita314 Ah
Jmenovitá energie418 kWh
Rozměry (D׊×V)805×2192×2664 mm
Váha2600 kg
Počet racků na kontejner12

Zkratky v tabulkách: LFP (chemie článků), C-rate, IP67 (stupeň krytí) — podrobně ve slovníku pojmů.

Kontejner

Battery kontejner — vlastnosti

Napěťový rozsah1164,8–1497,6 V DC
Max. počet cyklů8000
Návrhová životnostdo SOH 60 % nebo 20 let nebo 8000 cyklů
Max. cyklů za den2
Max. cyklů za rok730
Max. C-rate0,5
Klidová doba (mezi nabíjením a vybíjením)1 h
Korozní odolnostdo C5 (ISO 12944)
Max. hlučnost @1 m80 dB
KrytíIP55
Barvabílá
Komunikační protokolyEthernet / RS485 / CAN
Chlazeníkapalinové
Provozní teplota−30 až 50 °C
Váha42 000 kg

Zkratky v tabulce: SOH, IP55 (stupeň krytí) — podrobně ve slovníku pojmů.

Bezpečnostní systémy: kouřový detektor, teplotní detektor, detektor plynu (CO/H2/VOC), monitorování teploty uvnitř kontejneru, regulace vlhkosti, hasivo Perfluorohexanone, suché vodní potrubí, aktivní protivýbuchová ventilace, pasivní deflagrační panely — vše součástí dodávky.

Výkonová elektronika

PCS a MV stanice

Počet DC/DC konvertorů0 (nepoužívá se)
Výrobce PCSPower Electronics
Obchodní názevMulti PCSK-FP3820K2 (2 busbary)
Jmenovitý výkon3,82 MVA / 3,82 MW (limitováno na 2,5 MVA/MW)
Jalový výkon (předbíhající) @Vn0,86 p.u.
Jalový výkon (zpožděný) @Vn0,86 p.u.
Krytí PCSIP55
Výrobce MV transformátoruEltas
Výkon MV transformátoru3900 kVA
Počet MV transformátorů1
Výrobce rozváděčeOrmazabal / Siemens
Technologie rozváděčeSF6

Zkratky v tabulce: DC/DC (stejnosměrný měnič), MVA/MW (zdánlivý/činný výkon), p.u. (poměrné jednotky), IP55, MV (střední napětí), SF6 — podrobně ve slovníku pojmů.

Systémové parametry

Souhrnná technická charakteristika

Počet battery kontejnerů2
Počet PCS / MV skidů1 / 1
DC instalovaná energie při BOL COD9,36 MWh
Instalovaný jmenovitý výkon2,5 MW
Účinnost vybíjení na MV POC93,82 %
Účinnost nabíjení vč. pomocné spotřeby na MV POC87,1 %
Jmenovitý kmitočet50 Hz
Hlučnost<80 dB @1 m; <61 dB @10 m
Doba trvání projektu20 let (nebo 60 % SOH, nebo 8000 cyklů — co nastane dřív)
AplikaceEnergy shifting

Zkratky v tabulce: BOL, COD, MW (činný výkon), MV POC, SOH — podrobně ve slovníku pojmů.

Projektové podmínky

Klima a lokalita

LokalitaČeská republika
Nadmořská výška~200 m
Min./max./průměrná teplota−20 °C / 35 °C / 25 °C
Relativní vlhkost95 %
Anti-korozní třída (projektový požadavek)C4
Krytí (projektový požadavek)IP55

Podobný rozsah projektu?

Rádi připravíme konkrétní návrh na míru vašeho projektu — nezávazně a bez závazků.

Nezávazná poptávka