Produisez de l'énergie solaire !

Lorsque les hautes températures et les basses tensions entrent en collision dans les systèmes de stockage solaire et couplé CC

0 Comments

Par Aaron Shoresman, analyste de données; Tristan Doherty, responsable de la recherche et du développement; Licole Paroly, responsable marketing, IHI Energy Storage

Alors que les systèmes de stockage solaire + à couplage CC gagnent en popularité, leurs défis et avantages uniques se précisent. Parmi les défis, citons le fait que les convertisseurs CC courants annoncent souvent une puissance nominale identique à celle indiquée sur la plaque signalétique, ce qui soulève une question clé: que devient le système à couplage CC lorsque les plages de tension et de température du convertisseur se trouvent en dehors de ces conditions idéales? IHI Energy Storage a mené une analyse pour illustrer la manière dont une tension basse de batterie ou de batterie et des températures élevées peuvent coalescer et forcer le système à fonctionner à une puissance inférieure à la capacité indiquée sur la plaque signalétique (situations également dénommées «événements de dévaluation»). Cette analyse évalue dans quelle mesure les événements de dévalorisation peuvent avoir un impact financier sur les systèmes à couplage CC et ce qui peut être fait pour atténuer cet effet.

Aux basses tensions, des courants élevés sont nécessaires pour atteindre la capacité de puissance indiquée sur la plaque signalétique d'un convertisseur CC. Toutefois, les courants requis peuvent dépasser le courant nominal maximal du convertisseur. Par conséquent, de faibles tensions peuvent entraîner une baisse de la puissance du convertisseur (autrement dit, réduire le taux de conversion). Des températures plus élevées réduisent également la capacité actuelle du système et peuvent contribuer à un événement de réduction du débit. Basse tension et température élevée augmentent simultanément la probabilité et l’impact d’un événement de réduction de fréquence.

La tension de la batterie est déterminée par son état de charge et par la charge ou la décharge. Comme vous pouvez le constater dans le tableau ci-dessous, le chargement ou le déchargement de la batterie à des niveaux de charge faibles entraîne une faible tension au niveau du rack, ce qui rend le système vulnérable aux baisses de vitesse. À mesure que la tension de la batterie et de la tension photovoltaïque diminue avec l’âge du système, la fréquence et l’impact des baisses de vitesse augmentent.

Le graphique ci-dessus montre la relation entre la tension de la batterie et l'état de charge pendant la charge et la décharge.

Pour l’analyse d’IHI Energy Storage, le système est situé à New York et utilise un modèle de batterie avec une tension relativement élevée. Si une batterie avec une tension plus basse était utilisée, la fréquence et l'ampleur des déclins augmenteraient, ce qui augmenterait l'impact financier des événements de déclassement. Afin de présenter un scénario sévère mais plausible, le reste des hypothèses de IHI est conservateur.

L'impact des événements de dévaluation sur le résultat net d'un opérateur de système dépend du marché et du cas d'utilisation du système. Par exemple, les systèmes fonctionnant dans le programme VDER à New York dépendent fortement des revenus générés par les décharges pendant les fenêtres ICAP et DRV, et les événements de dévaluation se produisent principalement pendant l’été lorsque ces fenêtres se produisent. Pour cette raison, l’analyse se concentre sur l’impact des baisses de taux sur les fenêtres ICAP / DRV, qui servent de proches indicateurs des pertes de revenus du SSE.

Le tableau ci-dessus résume l'impact des événements de dévaluation sur les fenêtres ICAP et DRV au cours des années 1 et 10. Dans cet exemple, le système comprend un générateur photovoltaïque en continu de 6,7 MW, un onduleur de 5 MW et un système DC-ESS de 2,5 MW. . Les valeurs en dollars des opportunités manquées sont basées sur les tailles typiques d'installations photovoltaïques et d'ESS dans le cadre du programme VDER dans les régions de New York où les prix combinés ICAP et DRV combinés sont les plus bas et les plus élevés, respectivement.

Notez que ces valeurs varient et dépendent du marché et du cas d'utilisation du système.

Notez que les fenêtres ICAP et DRV se chevauchent en été (les deux se produisent entre 14h et 19h du lundi au vendredi, du 24 juin au 31 août; la période DRV s’étend au 15 septembre).

Pour que les réductions de débit se produisent et aient un impact financier sur le fonctionnement de la batterie, trois conditions doivent être réunies: 1) une tension basse de la PV ou de la batterie, 2) des températures ambiantes élevées et 3) une charge ou une décharge proche de la puissance ESS maximale. Malheureusement, ces trois conditions sont fortement corrélées (par exemple, un opérateur souhaite souvent décharger complètement le SSE à la puissance maximale par une chaude journée d'été avec un événement maximum).

Dans les systèmes de stockage solaire + à couplage CC, de nombreux éléments complexes doivent être correctement alignés pour fonctionner efficacement. Nous avons évalué l'impact des événements de réduction de taux du convertisseur de courant continu sur les revenus du système, mais tous les autres composants du système peuvent rencontrer des problèmes similaires et en exacerber les effets. Les projets de stockage solaire et couplé en courant continu étant développés dans un plus grand nombre d'emplacements dotés d'une plus grande variété de caractéristiques, il est nécessaire d'évaluer les projets de toutes tailles, au niveau des composants, afin de bien comprendre les performances du système dans toutes les conditions. L'évaluation d'événements de dévalorisation potentiels lors de la conception de systèmes fournira aux clients une vue opérationnelle plus nuancée et poussera les solutions à couplage CC à aller encore plus loin.

À propos du stockage d'énergie IHI:
IHI Energy Storage est une filiale de IHI, Inc., New York, basée à Chicago, et fournisseur de solutions de systèmes de stockage d'énergie. En tant qu’intégrateur de systèmes, IHI fournit des solutions de stockage d’énergie pour les applications frontales et derrière les compteurs. Les solutions d'IHI comprennent un logiciel d'exploitation adaptatif en temps réel, des conceptions de systèmes agnostiques sur le plan technologique et des capacités d'exploitation autonomes, avec le soutien de sa société mère, IHI Corporation, fondée il y a 160 ans, à Tokyo.

Contenu sponsorisé par IHI Energy Storage

<! –

->

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *