A cooperação entre grupos geradores a diesel e sistemas de armazenamento de energia é uma solução importante para melhorar a confiabilidade, a economia e a proteção ambiental em sistemas elétricos modernos, especialmente em cenários como microrredes, fontes de energia de reserva e integração de energia renovável. A seguir, os princípios de trabalho colaborativo, as vantagens e os cenários típicos de aplicação dos dois:
1. Método de cooperação central
Pico de barbear
Princípio: O sistema de armazenamento de energia carrega durante períodos de baixo consumo de eletricidade (usando eletricidade de baixo custo ou energia excedente de motores a diesel) e descarrega durante períodos de alto consumo de eletricidade, reduzindo o tempo de operação de alta carga dos geradores a diesel.
Vantagens: Reduz o consumo de combustível (cerca de 20-30%), minimiza o desgaste da unidade e estende os ciclos de manutenção.
Saída suave (controle de taxa de rampa)
Princípio: O sistema de armazenamento de energia responde rapidamente às flutuações de carga, compensando as deficiências do atraso na partida do motor diesel (geralmente 10 a 30 segundos) e do atraso na regulagem.
Vantagens: Evita partidas e paradas frequentes de motores a diesel, mantém frequência/tensão estáveis, adequado para fornecer energia a equipamentos de precisão.
Início Preto
Princípio: O sistema de armazenamento de energia serve como fonte de energia inicial para dar partida rápida no motor diesel, resolvendo o problema dos motores diesel tradicionais que exigem energia externa para dar partida.
Vantagem: Melhora a confiabilidade do fornecimento de energia de emergência, adequado para cenários de falha da rede elétrica (como hospitais e data centers).
Integração Híbrida Renovável
Princípio: O motor diesel é combinado com energia fotovoltaica/eólica e armazenamento de energia para estabilizar as flutuações de energia renovável, com o motor diesel servindo como reserva.
Vantagens: A economia de combustível pode chegar a mais de 50%, reduzindo as emissões de carbono.
2、 Pontos-chave da configuração técnica
Requisitos funcionais do componente
O grupo gerador a diesel precisa suportar o modo de operação de frequência variável e se adaptar ao agendamento de carga e descarga do armazenamento de energia (como ser assumido pelo armazenamento de energia quando a redução automática de carga estiver abaixo de 30%).
O sistema de armazenamento de energia (BESS) prioriza o uso de baterias de fosfato de ferro-lítio (com longa vida útil e alta segurança) e tipos de energia (como 1C-2C) para lidar com cargas de impacto de curto prazo.
O sistema de gerenciamento de energia (EMS) precisa ter lógica de comutação multimodo (conectado à rede/fora da rede/híbrido) e algoritmos de distribuição dinâmica de carga.
O tempo de resposta do conversor bidirecional (PCS) é inferior a 20 ms, suportando comutação contínua para evitar potência reversa do motor diesel.
3、 Cenários típicos de aplicação
Microrrede da ilha
Motor fotovoltaico+diesel+armazenamento de energia, o motor diesel só liga à noite ou em dias nublados, reduzindo os custos de combustível em mais de 60%.
Fonte de alimentação de reserva para data center
O armazenamento de energia prioriza o suporte de cargas críticas por 5 a 15 minutos, com fornecimento de energia compartilhado após a partida do motor a diesel para evitar quedas de energia momentâneas.
Fonte de alimentação da mina
O armazenamento de energia pode lidar com cargas de impacto, como escavadeiras, e motores a diesel operam de forma estável na faixa de alta eficiência (taxa de carga de 70-80%).
4. Comparação econômica (tomando um sistema de 1 MW como exemplo)
Custo inicial do plano de configuração (10.000 yuans) Custo anual de operação e manutenção (10.000 yuans) Consumo de combustível (L/ano)
Grupo gerador a diesel puro 80-100 25-35 150000
Diesel+armazenamento de energia (redução de 30% no pico) 150-180 15-20 100000
Ciclo de reciclagem: geralmente de 3 a 5 anos (quanto maior o preço da eletricidade, mais rápida a reciclagem)
5. Precauções
Compatibilidade do sistema: O regulador do motor diesel precisa suportar ajuste rápido de potência durante intervenção de armazenamento de energia (como otimização de parâmetros PID).
Proteção de segurança: para evitar sobrecarga do motor diesel causada pelo armazenamento excessivo de energia, é necessário definir um ponto de corte rígido para SOC (estado de carga) (como 20%).
Apoio político: Algumas regiões fornecem subsídios para o sistema híbrido “motor diesel + armazenamento de energia” (como a nova política piloto de armazenamento de energia da China de 2023).
Por meio de uma configuração razoável, a combinação de grupos geradores a diesel e armazenamento de energia pode promover a transição de "reserva pura" para "microrrede inteligente", uma solução prática para a transição da energia tradicional para a de baixo carbono. O projeto específico precisa ser avaliado de forma abrangente com base nas características da carga, nos preços locais da eletricidade e nas políticas.
Horário da publicação: 22/04/2025
