我們常常會(huì)遇到這樣的需求:當(dāng)存在一個(gè)功率為500kW的負(fù)載,且其每日運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)僅為四小時(shí)時(shí),應(yīng)如何對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行配置?表面上看似簡(jiǎn)單容易,但是實(shí)際上其中涉及容量,暫態(tài)響應(yīng),效率等眾多關(guān)鍵要素。不同的配置方案,投資成本以及運(yùn)行可靠性存在直接關(guān)聯(lián)。下面我們逐一分析。

負(fù)載特性決定容量選擇
額定功率為500kW,但是在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,負(fù)載特性,如啟動(dòng)電流以及諧波含量等,會(huì)對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)產(chǎn)生影響。純阻性負(fù)載與感性負(fù)載之間存在明顯的差異。舉例來(lái)說(shuō)電機(jī)啟動(dòng)時(shí),其電流可能達(dá)到額定電流的5到7倍,若每天有4小時(shí)處于運(yùn)行狀態(tài),則需將短時(shí)過(guò)載能力納入考量范疇。在對(duì)發(fā)電機(jī)或者儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行配置的過(guò)程中,有一項(xiàng)關(guān)鍵操作不可忽視,即需對(duì)峰值需求予以核算。華全動(dòng)力在工業(yè)項(xiàng)目中積累的經(jīng)驗(yàn)表明,采用動(dòng)態(tài)容量匹配的方式可實(shí)現(xiàn)對(duì)冗余狀況的規(guī)避。
對(duì)固定容量的方案與可調(diào)容量的方案開(kāi)展對(duì)比。以500kW作為固定容量進(jìn)行選型,然低負(fù)荷狀態(tài)下其效率表現(xiàn)欠佳;對(duì)于可調(diào)容量,比如多機(jī)組并聯(lián)的情況,可依據(jù)負(fù)載實(shí)際情況開(kāi)展靈活調(diào)度操作。每日僅有四小時(shí)的情況下,具備可調(diào)節(jié)性的方案展現(xiàn)出更為突出的經(jīng)濟(jì)合理性。華全動(dòng)力具備的模塊化產(chǎn)品可依需求進(jìn)行疊加,進(jìn)而達(dá)成對(duì)閑置損耗的降低。
運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)的隱藏約束
當(dāng)每日時(shí)長(zhǎng)達(dá)四小時(shí)時(shí),此時(shí)系統(tǒng)的大部分時(shí)間處于待機(jī)或停機(jī)狀態(tài)之中。啟動(dòng)頻率維護(hù)周期以及采用發(fā)電機(jī)時(shí)的燃油儲(chǔ)存情況均需進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)。發(fā)電機(jī)組頻繁啟動(dòng)和停止運(yùn)轉(zhuǎn),會(huì)對(duì)自身的使用壽命產(chǎn)生一定程度的影響。相較于連續(xù)運(yùn)行的方案,應(yīng)更注重啟動(dòng)方面的可靠性以及迅速作出反應(yīng)的能力。
若選用電池儲(chǔ)能方式,四小時(shí)的工作制可大幅減少儲(chǔ)能容量,但是需注意充放電的倍率情況。例如若使用鋰電系統(tǒng),則需具備高倍率放電的能力。華全動(dòng)力所提供的儲(chǔ)能與發(fā)電混合方案,借助智能控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫切換,可確保每日短暫運(yùn)行時(shí)達(dá)成高效輸出。
不同配置方案的橫縱對(duì)比
我們對(duì)三種常見(jiàn)的配置開(kāi)展對(duì)比,分別為純柴油發(fā)電機(jī),純電池儲(chǔ)能以及油儲(chǔ)混合配置。以下表格從多個(gè)不同維度對(duì)差異狀況進(jìn)行呈現(xiàn)。
| 配置方案 | 初投資 | 運(yùn)行成本 | 壽命 | 響應(yīng)時(shí)間 | 空間占用 |
|---------|-------|---------|-----|---------|---------|
| 純柴油發(fā)電機(jī) | 較低 | 較高(燃油+維護(hù)) | 10年 | 秒級(jí) | 較大 |
| 純電池儲(chǔ)能 | 較高 | 低(電費(fèi)) | 10-15年 | 毫秒級(jí) | 中等 |
| 油儲(chǔ)混合 | 中等 | 中等 | 10-15年 | 毫秒級(jí) | 中等 |
在日運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)為4小時(shí)的場(chǎng)景下,純柴油的方案因啟停較頻繁,致使維護(hù)成本處較高水平;純電池的方案則需配置大容量電池,且存在電費(fèi)方面的波動(dòng)情況;而混合的方案可達(dá)成優(yōu)勢(shì)相互補(bǔ)充的效果。在實(shí)際應(yīng)用案例情境中,華全動(dòng)力采用的油儲(chǔ)混合系統(tǒng),通過(guò)對(duì)鋰電池與發(fā)電機(jī)組之間比例進(jìn)行精準(zhǔn)恰當(dāng)?shù)呐渲茫沟妹咳掌骄\(yùn)行成本實(shí)現(xiàn)20%的下降幅度。
總結(jié)性的建議為:根據(jù)負(fù)載特性,預(yù)算情況以及場(chǎng)地條件等因素,應(yīng)將混合配置置于優(yōu)先位置加以考慮。選取華全動(dòng)力這樣成熟的供應(yīng)商,其能夠提供涵蓋從評(píng)估環(huán)節(jié)直至運(yùn)維階段的全方位一站式服務(wù),從而可避免因配置不當(dāng)而引發(fā)后續(xù)的改造情況。我們的目標(biāo)是促使系統(tǒng)在短暫的運(yùn)行過(guò)程中達(dá)到高效且可靠的狀態(tài)。
