在倡導(dǎo)低碳出行的現(xiàn)今社會,電動汽車獲得越來越多消費者的青睞,展示了廣闊的前景。電動汽車的發(fā)展和普及依賴于充電配套設(shè)施的完善,而建設(shè)充電站當前又面臨著大功率用電需求與配電容量不足、充電站的用電高峰期與工商業(yè)負荷用電高峰期重疊等問題。電動汽車光儲充一體化以清潔、綠色的方式滿足電力需求,推動多能互補,實現(xiàn)綜合能源高效利用和可靠供電,以緩解目前日益嚴重的能源危機,完美解決了傳統(tǒng)充電站的弊端,必將是未來發(fā)展的主流。
上海穩(wěn)利達電力電子有限公司基于光儲充微網(wǎng)系統(tǒng)推出了一種光儲充一體化電站解決方案,可以覆蓋各種大中小型電動汽車充電站的應(yīng)用需求。
1.?光儲充微網(wǎng)系統(tǒng)
光儲充微網(wǎng)系統(tǒng)由光伏發(fā)電系統(tǒng)、儲能系統(tǒng)、電動汽車充電系統(tǒng)、AC/DC雙向變流器等組成,根據(jù)負載情況實現(xiàn)交直流協(xié)同互補。光儲充微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如下圖所示。
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光儲充一體化電站解決方案采用了直流母線供電的架構(gòu),直流母線主要為直流樁提供充電電能,通過DC/DC充電模塊將直流母線上的直流電變換為與新能源汽車充電的匹配電壓范圍。直流母線電能可來源于電網(wǎng)、光伏發(fā)電系統(tǒng)與儲能系統(tǒng),分別采用AC/DC雙向變流器、光伏MPPT控制器、DC/DC變流器進行電能變換。
本方案中充電、儲能與光伏發(fā)電共用直流母線,光伏發(fā)出的電直接用于儲能和電動汽車充電,儲能放出的電直接用于電動汽車充電,減少了電能變換環(huán)節(jié),提高了系統(tǒng)效率。
1.1 ?光伏發(fā)電系統(tǒng)
光伏發(fā)電可直接供電動汽車充電使用,當光伏發(fā)電有剩余時,可啟動儲能將光伏發(fā)電存儲起來,在負載大于光伏輸出功率或者光伏發(fā)電的功率小于負載需求時,啟動儲能給負載供電。當光伏發(fā)電有剩余且儲能電池已經(jīng)充滿時,光伏發(fā)電還可以通過雙向變流器向低壓配電端的交流負載供電。
光伏DC/DC變流器,主要功能是將光伏電池板發(fā)出的電通過DC/DC變流器,向直流母線供電,如果母線為電池,可以作為充電器使用,光伏變流器具有MPPT和恒壓自動切換功能,也可直接為直流母線提供電源。純數(shù)字化電源設(shè)計,高頻PWM模式,MPPT、恒壓自動切換功能,支持恒壓浮充,充滿停止等特點。
1.2 ?儲能系統(tǒng)
儲能系統(tǒng)主要由三個部分組成,電池作為儲能單元,帶主動無損均衡的BMS電池管理系統(tǒng),專業(yè)的DC/DC儲能變流器,直接掛接到直流母線端。
能量管理系統(tǒng)根據(jù)供電峰谷特性,在谷段對電池進行充電,將多余電能儲存起來,在峰段將能量回饋到直流母線供直流充電樁,還可以平滑光伏發(fā)電的波動性。
儲能DC/DC具有微網(wǎng)DC/DC的所有功能,可以自動穩(wěn)定高壓母線電壓,通過在線參數(shù)配置后,會根據(jù)母線電壓情況自動工作于充電和放電狀態(tài),實時保持母線的穩(wěn)定。也可以配合控制器協(xié)調(diào)工作,并會上報各種狀態(tài)信息和電壓、電流、溫度等數(shù)據(jù),并且接受上位機的調(diào)度和控制。具有過壓、欠壓、過熱、過冷、過流、限流、模組保護等完善的保護系統(tǒng)。
1.3?電動汽車充電系統(tǒng)
充電系統(tǒng)主要由直流充電槍、充電控制器、DC/DC變流器,該直流充電樁是一種將計費系統(tǒng)、配電系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等全部集成在一起的智能化快速一體樁,具有人機交互、刷卡、掃碼、計費、監(jiān)控與通信等主要功能。適用于各種電動汽車充電解決方案,滿足不同車型的充電需求。充電操作方便,模塊化設(shè)計易維護,支持遠程管理和移動支付,并具有多重保護功能,滿足各種環(huán)境以及運營需求。
1.4?AC/DC雙向變流器
AC/DC雙向變流器同時具有整流和逆變的功能,在系統(tǒng)電量不足時,電網(wǎng)通過AC/DC雙向變流器將交流電整流為直流電給系統(tǒng)補充電量;在系統(tǒng)電量多余時,通過AC/DC雙向變流器將多余的直流電逆變?yōu)榻涣麟娝腿腚娋W(wǎng)。
AC/DC雙向變流器主要包括儲能變流器功率單元、人機交互界面、主控器等子系統(tǒng),其中變流器功率單元是整個系統(tǒng)的一次回路,是實現(xiàn)對電池進行充放電管理及并網(wǎng)功率管理的功率回路;人機交互界面主要實現(xiàn)該系統(tǒng)與用戶/開發(fā)人員間的指令和數(shù)據(jù)交互;主控制器是人機交互界面和功率單元模塊間交互的信息的中轉(zhuǎn)站,同時可以實現(xiàn)人機交互界面對多個功率單元的同步控制。具有交流功率因數(shù)高、無諧波污染、變換效率高等優(yōu)點。
1.5?并離網(wǎng)切換模塊
光儲充微網(wǎng)系統(tǒng)可以加裝并離網(wǎng)切換模塊,有并網(wǎng)和離網(wǎng)兩種運行方式。并離網(wǎng)切換模塊在配電網(wǎng)出現(xiàn)故障時,可快速斷開光儲充微網(wǎng)與配電網(wǎng)的連接,啟動離網(wǎng)供電作為應(yīng)急使用,在故障恢復(fù)之后,微網(wǎng)系統(tǒng)重新并網(wǎng)。
2.?優(yōu)勢
光儲充一體化電站可以實現(xiàn)發(fā)電、充/放電、儲能“三位一體”,光伏發(fā)電系統(tǒng)滿足負荷用電及充電需求,多余電量并入電網(wǎng),可實現(xiàn)光伏發(fā)電、充電運營雙收益;儲能系統(tǒng)可以解決充電站配電容量不足的問題,可以利用夜間低谷電價進行儲能,在充電高峰期通過儲能和市電一起為充電站供電,滿足高峰期用電需求,既實現(xiàn)了削峰填谷,又節(jié)省了配電增容費用。電動汽車充電增加了新能源的消納,彌補了太陽能發(fā)電不連續(xù)性的不足,是一種可持續(xù)發(fā)展的能源利用方式。
3.?電動汽車光儲充電站的未來發(fā)展探討
目前的充電站建設(shè)大多單獨在空地上建設(shè),可在充電站頂棚建光伏,但這樣的建設(shè)并不能完全滿足充電站的需求。目前光儲充一體化更適用于商業(yè)園、工業(yè)園、商用住宅等范圍,在屋頂上建光伏,這樣規(guī)模的光伏建設(shè)產(chǎn)生的能量足夠滿足充電站的使用,同時可以利用峰谷電價,減少成本。
隨著光伏業(yè)的發(fā)展,建設(shè)成本將會進一步的降低;而儲能電池,可考慮電動汽車退役下來的動力電池梯次利用,節(jié)約成本的同時,更高效的利用能源,也使電動汽車動力電池的回收有了新的解決方向;而隨著充電樁規(guī)模化的生產(chǎn),有助于進一步降低建設(shè)成本。
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光儲充一體化解決方案,將能夠解決在有限的土地資源里配電網(wǎng)的問題,通過能量存儲和優(yōu)化配置實現(xiàn)本地能源生產(chǎn)與用能負荷基本平衡,可根據(jù)需要與公共電網(wǎng)靈活互動且相對獨立運行,盡可能的使用新能源,緩解了充電樁用電對電網(wǎng)的沖擊;在能耗方面,直接使用儲能電池給動力電池充電,提高了能源轉(zhuǎn)換效率。
現(xiàn)階段新能源汽車充電站普遍存在配電容量不足的問題,而建設(shè)專用線路成本高昂甚至遠遠大于建設(shè)儲能的成本。光儲充一體化電站有效的解決了這個問題,它利用夜間低谷電價進行儲能,在充電高峰期通過儲能和市電一起為充電站供電,滿足高峰期用電需求,既實現(xiàn)了削峰填谷,又節(jié)省了配電增容費用,增加新能源的消納,彌補了太陽能發(fā)電不連續(xù)性的不足,是一種可持續(xù)發(fā)展的能源利用方式。儲能型充電站利用電網(wǎng)對儲能電池滿充,然后儲能電池快放給直直充電樁提供足夠的功率需求,有效的解決了電網(wǎng)峰值容量不夠和充電樁間歇性大容量需求之間的矛盾。
? ? ? 根據(jù)數(shù)據(jù),全國用電大省峰谷價差分布于0.4~0.9元/kWh,而對于江蘇和廣東兩個用電量全國前二的省份,其峰谷價差高于0.8元/kWh,為用戶側(cè)利用儲能來套利峰谷價差提供了可觀的空間。但是儲能成本很高,尤其是電池成本占比總成本70%,但是單憑峰谷差價套利,回收周期太長,一般需要6-8年。由此使得儲能套利的商業(yè)模式不是很成功,故而大部分儲能項目停留在示范工程階段。
? ? ? 在儲能中配上直流充電樁就能很好的解決這個問題,直直充電樁作為目前幾乎唯一的直流負載尤為得到重視,充電樁給電動車充電電,電價收益**可達2元/kWh,這樣儲能的套利空間就可以提高到1.6元/kWh,套利空間幾乎增加了一倍,而直直充電樁的配置成本大約只占總成本的10% 。2.1 ?一般儲能
? ? ? 儲能電池通過PCS與電網(wǎng)連接,在電網(wǎng)低谷段,電網(wǎng)交流電經(jīng)過雙向變流器整流為直流電為儲能電池充電;在電網(wǎng)高峰段,儲能電池的電能經(jīng)過雙向變流器逆變?yōu)闈M足電網(wǎng)的交流電放電。利用電網(wǎng)峰谷之間的電價差獲取利潤,沒有政府補貼,現(xiàn)階段不是很成功的方式。
2.2 ?儲充系統(tǒng)
? ? ? 在一般儲能系統(tǒng)中加入電動汽車直流充電系統(tǒng),同樣在夜間電網(wǎng)低谷段對儲能電池進行充電,儲能電池的電量優(yōu)先給電動汽車充電,電量不足時,由電網(wǎng)供電。這種方式利用電網(wǎng)低谷低價段充電,高價給電動汽車充電,利用充放電之間的差價賺取利潤,比一般的儲能方式可以獲取較多的利潤。
2.3光儲充系統(tǒng)
綜合三種方式來看,光儲充一體化充電站方式是獲利**的方式。
1.高速公路服務(wù)區(qū)
2.機場
3.公交車停車場
4.出租車停車場5.大型停車場
以上場合都有如下共同特點:電梯運行頻率較高,運行時間較長,屬于建筑工程中能耗較高的機電設(shè)備。當前,能源問題及環(huán)境問題日益突出,節(jié)能降耗問題備受社會關(guān)注。
???電梯運行頻率較高,運行時間較長,屬于建筑工程中能耗較高的機電設(shè)備。當前,能源問題及環(huán)境問題日益突出,節(jié)能降耗問題備受社會關(guān)注。為提高電梯節(jié)能效果,在電梯系統(tǒng)中應(yīng)用電梯節(jié)能系統(tǒng)。在分析電梯節(jié)能控制系統(tǒng)重要性的基礎(chǔ)上,從建筑電梯傳動部分、操縱控制方式與能量回饋等方面對電梯節(jié)能及其控制進行研究。???
電梯節(jié)能控制系統(tǒng)重要性研究
社會經(jīng)濟發(fā)展推動城市化進程加快,城市規(guī)模不斷擴大,高層建筑與超高層建筑投入應(yīng)用,為電梯企業(yè)發(fā)展提供了巨大的市場空間。電梯屬于高層及超高層建筑不可或缺的交通工具,運行頻率高,運行時間長,能耗高。目前,能源短缺問題日益嚴峻,為實現(xiàn)社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展,政府提出節(jié)能減排措施,要求各行業(yè)采取措施降低能耗。電梯屬于建筑中重要的能耗設(shè)施,屬于節(jié)能降耗的重要對象。相對發(fā)達國家,我國能耗較大,能源利用率較低,應(yīng)用電梯節(jié)能控制系統(tǒng),可以提高能源利用率,降低電梯能耗,實現(xiàn)節(jié)能降耗目標,其經(jīng)濟意義及社會意義重大。
電梯節(jié)能系統(tǒng)中節(jié)能技術(shù)的應(yīng)用研究
2.1.電梯傳動部分節(jié)能技術(shù)
提高電梯機械傳動效率,是實現(xiàn)電梯節(jié)能的關(guān)鍵。當前,在電梯電動機運行過程中,其額定轉(zhuǎn)速相對較高,輸出轉(zhuǎn)矩相對較小,需要通過減速機構(gòu)進行轉(zhuǎn)速較低,提高轉(zhuǎn)矩方可驅(qū)動曳引輪,并沒有直接對曳引輪進行驅(qū)動控制。目前高層建筑電梯多采取蝸輪蝸桿式傳動方式,其傳動方式在應(yīng)用中傳動效率較低,為實現(xiàn)電梯節(jié)能,需要提高電梯傳動效率,具體技術(shù)措施如下:
2.1.1.永磁同步無齒輪驅(qū)動技術(shù)
同步無齒輪技術(shù)的應(yīng)用,實現(xiàn)了電梯驅(qū)動技術(shù)的變革,將電動機軸與曳引輪綜合應(yīng)用,將電梯傳動效率由原來的60%提升到85%以上,其傳動效率較高。永磁同步無齒輪驅(qū)動技術(shù)在電梯驅(qū)動中的應(yīng)用,表現(xiàn)出重量輕、振動輕、體積小等優(yōu)勢。
2.1.2.行星齒輪驅(qū)動技術(shù)
行星齒輪驅(qū)動技術(shù)其傳動效率優(yōu)勢十分突出,**傳動效率可以達到90%。應(yīng)用行星齒輪驅(qū)動技術(shù)取代蝸輪蝸桿傳動方式,其加工處理較為復(fù)雜,整體成本較高,限制了該技術(shù)的應(yīng)用及推廣。
2.1.3.同步行星齒輪驅(qū)動技術(shù)
同步行星齒輪驅(qū)動技術(shù)綜合了永磁同步無齒輪驅(qū)動技術(shù)及行星齒輪驅(qū)動技術(shù)的優(yōu)勢,在普通中低速電梯中應(yīng)用同步行星齒輪驅(qū)動技術(shù),可以實現(xiàn)1:1曳引比,從而減少了曳引鋼絲繩瓦彎折,延長鋼絲繩應(yīng)用壽命。然而同步行星齒輪驅(qū)動技術(shù)在應(yīng)用中對電梯運行性能提升不大,且造價較高,影響了其應(yīng)用推廣。
2.2.在電梯操縱控制方式上的節(jié)能技術(shù)
在進行電梯節(jié)能系統(tǒng)控制時,需要合理調(diào)配電梯運行方式,以降低不必要的能源消耗。在電梯操縱方式上,主要包括并聯(lián)控制方式、梯群程序控制方式與梯群智能控制三種方式。
2.2.1.并聯(lián)控制方式
在電梯運行中采取并聯(lián)控制方式,多適用于電梯數(shù)量為兩臺或三臺的情況,共用層部分站外設(shè)置召喚按鈕,這種控制方式下的電梯本身具備集選功能。選擇應(yīng)用并聯(lián)控制方式,其優(yōu)勢表現(xiàn)在以下方面:在沒有電梯運行任務(wù)時,其所控制的電梯,其中有一臺停在基站,一臺停靠于預(yù)設(shè)樓層,為自由梯;在出現(xiàn)電梯運行任務(wù)時,位于基站的電梯會向上運行,另一臺電梯則自動下降到基站;基站外樓層發(fā)出電梯召喚指令后,自由梯前往制定樓層,如樓層信號與自由梯運行方向相反,則由基站電梯前往。通過這種控制方式,提高電梯運行效率。
2.2.2.梯群程序控制電梯方式
梯群程序控制電梯方式是依靠微機進行多臺并列電梯控制與統(tǒng)一調(diào)度,集中排列多臺電梯,共用召喚按鈕,依據(jù)所設(shè)定的程序進行電梯控制及調(diào)度。
2.2.3.梯群智能控制方式
梯群智能控制方式智能化水平較高,可以進行數(shù)據(jù)采集、交換及存儲,并在數(shù)據(jù)獲取的基礎(chǔ)上進行數(shù)據(jù)分析。其控制方式下,可以對電梯運行狀態(tài)進行顯示,能夠及時發(fā)現(xiàn)電梯運行中存在問題并解決。智能控制方式應(yīng)用計算機技術(shù),編制出**運行方式,能夠有效節(jié)約電梯運行時間,降低電梯能耗。
2.3.能量回饋中節(jié)能技術(shù)分析
能量回饋屬于電梯節(jié)能的重要方式,在電梯運行中安裝能量回饋裝置以實現(xiàn)節(jié)能目標。在電梯運行中采取能量回饋技術(shù),其優(yōu)勢主要表現(xiàn)在以下幾個方面:能量回饋技術(shù)中采取PWM脈寬調(diào)制技術(shù),可以有效抑制電梯在運行中所產(chǎn)生的高次諧波;能量回饋技術(shù)中采取微處理器,可以提高電梯運行速率、電梯運行穩(wěn)定性及精度;設(shè)置電抗器及噪音濾波器,提高電梯運行環(huán)境舒適感,節(jié)電效果較好;電梯能量回饋技術(shù)的應(yīng)用,其能量轉(zhuǎn)換率在97%以上,電梯節(jié)能效率在15%-40%范圍內(nèi); 應(yīng)用電梯能量回饋技術(shù),進行電梯產(chǎn)生能力回收再利用,在提高電梯節(jié)能環(huán)保的基礎(chǔ)上,降低系統(tǒng)發(fā)熱量,降低電梯維護頻率,延長電梯應(yīng)用壽命。深入研究電梯節(jié)能系統(tǒng)及其控制措施,可以有效提高電梯傳動效率,優(yōu)化電梯運行時間,降低電梯能耗,實現(xiàn)電梯運行的經(jīng)濟效益與社會效益。
電梯屬于建筑工程必不可少的交通工具,其運行頻率高,運行時間長,能耗較大。為實現(xiàn)社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展,響應(yīng)節(jié)能減排號召,需要對建筑電梯進行節(jié)能降耗處理。電梯節(jié)能控制系統(tǒng)應(yīng)用,可以降低電梯能耗,實現(xiàn)電梯運行綜合效益。重點從電梯傳動部分、操縱控制方式與能量回饋三個方面對電梯節(jié)能系統(tǒng)及其控制進行分析。實踐證明,提高電梯傳動效率,優(yōu)化電梯操縱控制方式,應(yīng)用能量回饋技術(shù),能夠有效降低電梯能耗,實現(xiàn)節(jié)能目的。
據(jù)權(quán)威媒體報道,日前國家發(fā)展改革委副主任張勇主持召開了國務(wù)院節(jié)能減排工作領(lǐng)導(dǎo)小組聯(lián)絡(luò)員會議,就做好2015年節(jié)能減排工作提出了一系列的要求,如確保完成“十二五”節(jié)能減排約束性目標,加快節(jié)能減排重點工程建設(shè),創(chuàng)新節(jié)能減排工作方式等。電梯作為與人們工作生活密切相關(guān)的工具,它的創(chuàng)新性節(jié)能減排受到了大眾的矚目。
在眾多的電梯節(jié)能設(shè)備生產(chǎn)廠家中,上海穩(wěn)利達電力電子有限公司(網(wǎng)址:http://www.cixiyy.com/)生產(chǎn)的電梯節(jié)能器脫穎而出,帶著它獨特的綠色儲能式節(jié)電系統(tǒng)為我們的工作生活提供了一種全新的選擇。眾所周知,電梯機房設(shè)備中有電機和再生能耗制動散熱電阻這兩個大的發(fā)熱源,再生能耗制動散熱電阻發(fā)熱量極大,普通的電梯機房為保障電梯的正常運行、降低機房溫度,都安裝了大功率的空調(diào),空調(diào)的運行也造成能源損耗,增加了運行成本。穩(wěn)利達的綠色儲能式節(jié)電系統(tǒng)主要從兩個方面對電梯實現(xiàn)節(jié)能。**,只要使用穩(wěn)利達的電梯節(jié)電器,就能將再生能耗散熱電阻的再生電能逆變儲存,在電梯用電時再返回給電梯,節(jié)約能源。第二,再生能耗散熱電阻不工作時,機房的電梯通過正常通風(fēng)即可使用,即便是封閉的機房,機房中的空調(diào)達到設(shè)定的溫度所需的制冷量將顯著減少,更換成小功率的空調(diào)就可以讓電梯穩(wěn)定運行,這也就減少空調(diào)的能耗。
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穩(wěn)利達電梯節(jié)電器了節(jié)能之外,還有更吸引人們目光的獨特優(yōu)勢,那便是它的應(yīng)急優(yōu)勢。安裝了穩(wěn)利達節(jié)電器的電梯在使用過程中,一旦遇到軟故障(非電梯安全回路,門鎖回路)或電梯供電系統(tǒng)故障(缺相、停電、火警),而使電梯停在井道里不能繼續(xù)正常運行時,節(jié)電器會自動投入應(yīng)急平層工作,使電梯運行到就近層站平層,自動打開電梯門,讓受困的乘客安全走出轎廂,避免了乘客的緊張、恐懼情緒,確保被關(guān)在轎廂內(nèi)的乘客能夠得到最快捷、安全的自動救援措施,保護了乘客的生命安全,相比起人工救援的緩慢機制,穩(wěn)利達電梯節(jié)電器用最人性化的設(shè)計與功能為乘客提供了最安全、最讓人心安的應(yīng)急裝置,是難能的高品質(zhì)設(shè)計。
穩(wěn)利達電梯節(jié)電器從推出開始,就受到了市場上各界用戶的一致好評。目前,上海金山區(qū)政府、天津銀行、浙江民泰銀行都使用了穩(wěn)利達推出的電梯節(jié)電器,不僅在節(jié)能方面效果顯著,運行方面更是安全可靠。穩(wěn)利達電梯節(jié)電器作為電梯行業(yè)的朝陽,在未來必將**整個電梯行業(yè)在節(jié)能、安全方面的發(fā)展。
[查看詳情]質(zhì)檢總局新聞發(fā)言人李靜日前在質(zhì)檢總局例行新聞發(fā)布會上說,我國老舊電梯隱患嚴重,去年質(zhì)檢總局對部分省市2523臺使用15年以上老舊電梯(老舊電梯節(jié)能改造www.cixiyy.com)進行了抽查,有7%的電梯存在較大隱患。
????李靜說,老舊電梯的隱患主要集中在平衡系數(shù)、超載保護裝置等不符合安全要求,部分部件老化、磨損嚴重等。據(jù)介紹,由于部分電梯管理責(zé)任主體不明確、選型配置與使用條件不適應(yīng)、維護保養(yǎng)不到位、住宅專項維修資金使用渠道不暢通,以及老舊電梯逐年增多等原因,電梯困人等故障時常出現(xiàn),致人傷亡事故也時有發(fā)生。今年,質(zhì)檢總局部署在全國范圍內(nèi)開展為期一年的電梯安全監(jiān)管大會戰(zhàn)。目前,質(zhì)檢總局已經(jīng)要求各地組織電梯使用、維保與制造單位,開展全國范圍內(nèi)電梯隱患和風(fēng)險排查。對“問題電梯”評估建檔,著力推動“三無電梯(無物管、無維保、無維修資金)”使用管理責(zé)任落實以及老舊電梯更新改造等“老大難”問題的綜合治理,消除事故隱患和風(fēng)險。
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