SOLARTODO 300kWh Офф-Грид Микросеть LFP: Техническая Спецификация Продукта

1.0 Введение: Энергетическая Независимость для Устойчивого Будущего

SOLARTODO 300kWh Офф-Грид Микросеть — это полностью интегрированное, контейнерное решение для хранения энергии, разработанное для непревзойденной энергетической устойчивости и независимости. Специально предназначенная для офф-грид приложений, эта система обеспечивает непрерывную мощность 150 кВт и значительную емкость энергии 300 кВтч, что делает ее определяющим источником энергии для удаленных сообществ, критической инфраструктуры, промышленных объектов и островных государств. Используя проверенную стабильность химии литий-железо-фосфатных (LFP) аккумуляторов и интегрируя солнечную панель мощностью 200 кВтп, система обеспечивает минимум три дня автономии, гарантируя надежное и непрерывное электроснабжение, полностью независимое от традиционной сетевой инфраструктуры.

Это готовое решение размещено в стандартном 20-футовом контейнере, фабрично протестировано и предварительно сконфигурировано для быстрой развертки и ввода в эксплуатацию. Оно включает в себя современную систему управления батареями (BMS), высокоэффективную двунаправленную систему преобразования энергии (PCS) и продвинутую систему жидкостного теплового управления. Дизайн приоритизирует безопасность, долговечность и операционную эффективность, соответствуя самым строгим международным стандартам, включая UL 9540 и IEC 62619. С проектным сроком службы более 6000 циклов, SOLARTODO 300kWh Микросеть представляет собой долгосрочные инвестиции в устойчивую и безопасную энергию, обеспечивая уровень стоимости энергии (LCOE), который конкурентоспособен с традиционным производством энергии на ископаемом топливе в удаленных местах.

2.0 Основная Технология: Химия Литий-Железо-Фосфата (LFP)

Основой SOLARTODO 300kWh Микросети является ее передовая технология литий-железо-фосфатных (LiFePO4 или LFP) аккумуляторов. В отличие от химий никель-марганец-кобальт (NMC), LFP известна своим исключительным профилем безопасности, в первую очередь благодаря своей стабильной химической структуре. Связь P-O в кристалле фосфата невероятно прочна, что делает материал высоко устойчивым к термическому разгоранию, даже при физических повреждениях или перезарядке. Эта врожденная безопасность является критическим требованием для автономных, удаленных развертываний и подтверждается строгими тестовыми протоколами, такими как UL 9540A, который оценивает распространение термического разгоранию.

Долговечность системы — еще одно ключевое преимущество, вытекающее из химии LFP. Она спроектирована для обеспечения более 6000 циклов зарядки-разрядки при сохранении как минимум 80% своей первоначальной емкости. Это соответствует календарному сроку службы более 15 лет при стандартных условиях эксплуатации, значительно снижая необходимость в дорогостоящей замене аккумуляторов и уменьшая общую стоимость владения. Призматические ячейки LFP помещены в прочные алюминиевые корпуса, обеспечивая структурную целостность и способствуя эффективному теплопередаче. С учетом прогнозируемых затрат на ячейки LFP, которые могут составить всего $40/кВтч к 2025 году, эта технология предоставляет экономически эффективный путь к энергетической независимости массового рынка без ущерба для безопасности или производительности.

3.0 Архитектура Системы и Компоненты

SOLARTODO 300kWh Микросеть является шедевром интегрированной инженерии, где каждый компонент оптимизирован для бесшовной работы в целом. Архитектура разработана для модульности, надежности и простоты обслуживания.

3.1 Система Батарей

Сердцем системы являются высокоплотные призматические ячейки LFP, сконфигурированные для достижения общей номинальной емкости энергии 300 кВтч. Эти ячейки собираются в модули, а затем в стойки, которые надежно закреплены внутри контейнера. Этот модульный дизайн позволяет упростить обслуживание и потенциальное расширение емкости в будущем. Весь аккумуляторный массив управляется с максимальной глубиной разряда (DOD) 90%, балансируя использование энергии с сохранением срока службы циклов.

3.2 Система Преобразования Энергии (PCS)

Двунаправленный инвертор мощностью 150 кВт служит мозгом и силой электроники. Эта высокочастотная PCS достигает пикового КПД более 96%, минимизируя потери энергии при преобразовании постоянного тока от аккумуляторов и солнечной панели в переменный ток для нагрузки. Она может работать как в режиме острова (офф-грид), создавая стабильную, независимую сеть, так и может быть сконфигурирована для работы в сетевом режиме, если подключение к сети становится доступным. Ее продвинутые алгоритмы управления обеспечивают бесшовный переход между режимами работы и быструю реакцию менее чем за 200 миллисекунд на изменения нагрузки, гарантируя высококачественную, стабильную энергию.

3.3 Система Управления Батареями (BMS)

Сложная многоуровневая система управления батареями (BMS) управляет каждым аспектом работы батареи. BMS постоянно мониторит критические параметры на уровне ячейки, модуля и системы, включая состояние заряда (SOC), состояние здоровья (SOH), напряжение, ток и температуру. Ее функция активного балансирования ячеек обеспечивает равномерную зарядку и разрядку всех ячеек, максимизируя полезную емкость и продлевая общий срок службы аккумуляторного блока. В случае любой аномалии BMS может автоматически инициировать защитные меры, такие как изоляция неисправного модуля или запуск контролируемого отключения системы, в соответствии со стандартами, такими как IEC 62619.

3.4 Тепловое Управление

Для высокомощной системы на 300 кВтч эффективное тепловое управление имеет первостепенное значение. Микросеть SOLARTODO использует прецизионную жидкостную систему охлаждения, технологию, обычно зарезервированную для развертываний на уровне коммунальных услуг. Некондуктивная, безопасная для окружающей среды охлаждающая жидкость циркулирует по специальным каналам, интегрированным в модули батарей, активно отводя тепло от ячеек. Этот метод значительно эффективнее, чем воздушное охлаждение, поддерживая стабильную внутреннюю рабочую температуру в диапазоне от 15°C до 35°C, даже когда температура окружающей среды колеблется от -20°C до 50°C. Этот точный контроль температуры критически важен для оптимизации производительности батареи, безопасности и достижения прогнозируемого срока службы более 6000 циклов.

4.0 Производительность и Надежность

Разработанная для самых требовательных условий, система гарантирует стабильную производительность и неизменную надежность.

4.1 Автономия и Интеграция Солнечной Энергии

Система предназначена для работы в паре с солнечной фотоэлектрической панелью мощностью 200 кВтп. С 300 кВтч полезного хранения энергии она может поддерживать непрерывную нагрузку в 150 кВт в течение 2 часов или обеспечивать переменный профиль нагрузки типичного удаленного сообщества до 3 дней без солнечного ввода. Интегрированная система управления энергией (EMS) оптимизирует поток энергии, приоритизируя прямую подачу солнечной энергии на нагрузку, затем используя избыток солнечной энергии для зарядки батарей, и, наконец, распределяя энергию от батарей, когда солнечная генерация недостаточна. Это интеллектуальное управление обеспечивает общую эффективность системы (RTE) около 88% (PV-to-Load).

4.2 Безопасность и Соответствие

Безопасность является краеугольным камнем философии дизайна SOLARTODO. Система включает в себя трехуровневую стратегию подавления пожара, соответствующую NFPA 855. Это включает в себя датчики газового обнаружения раннего предупреждения, которые могут идентифицировать выделение газа из неисправной ячейки, аэрозольный агент для первоначального сдерживания и автоматизированную систему орошения для окончательной ликвидации. Вся контейнерная система спроектирована и протестирована для соответствия строгому стандарту UL 9540 для систем и оборудования хранения энергии. Более того, модули батарей прошли тестирование UL 9540A, чтобы доказать их устойчивость к распространению термического разгоранию, гарантируя, что сбой одной ячейки не может привести к катастрофическому событию. Транспортировка и обращение регулируются сертификатом UN38.3.

5.0 Применение и Сценарии Использования

SOLARTODO 300kWh Офф-Грид Микросеть является идеальным решением для питания для разнообразных приложений, где сетевое электричество недоступно, ненадежно или чрезмерно дорого:

• Удаленные Сообщества: Обеспечение чистой, стабильной и доступной электроэнергией для деревень и городов, находящихся далеко от национальной сети.
• Горнодобывающая и Промышленная Деятельность: Обеспечение непрерывного питания для критически важного оборудования и производственных объектов в удаленных местах, снижая зависимость от нестабильных поставок дизельного топлива.
• Электрификация Островов: Обеспечение целых островов возобновляемой энергией, способствуя экономическому развитию и экологической устойчивости.
• Телекоммуникационные Башни: Обеспечение надежного питания для критической телекоммуникационной инфраструктуры, гарантируя 99.99% времени работы для коммуникационных сетей.
• Помощь при ЧС и Экстренное Питание: Быстрое развертывание для обеспечения немедленного питания для медицинских учреждений, командных центров и временных укрытий после природных катастроф.

6.0 Часто Задаваемые Вопросы (FAQ)

1. Какова общая площадь, необходимая для установки?
Основная система хранения энергии размещена в стандартном 20-футовом контейнере (примерно 6.1м x 2.4м). Сопутствующая солнечная панель мощностью 200 кВтп обычно требует от 1000 до 1300 квадратных метров земельной площади, в зависимости от эффективности панелей и конфигурации монтажа. Рекомендуется общая свободная площадь около 1500 квадратных метров.

2. Как система работает в экстремальных погодных условиях?
Контейнер имеет степень защиты IP54, защищая его от пыли и водяных брызг. Современная система жидкостного теплового управления обеспечивает работу батарей в оптимальном температурном диапазоне от 15°C до 35°C, даже когда температура окружающей среды колеблется от -20°C до 50°C. Это обеспечивает надежную работу и защищает долгосрочное здоровье батареи в суровых климатических условиях.

3. Каковы требования к обслуживанию системы?
Система спроектирована для минимального обслуживания. Необходима ежегодная проверка системы охлаждения, электрических соединений и воздушных фильтров. Система управления батареями (BMS) обеспечивает непрерывный удаленный мониторинг и диагностику, предупреждая операторов о любых потенциальных проблемах до того, как они станут критическими. Сами батареи LFP не требуют обслуживания на протяжении всего ожидаемого срока службы более 15 лет.

4. Можно ли в будущем расширить емкость системы?
Да, система спроектирована с учетом модульности. Дополнительные контейнеры с батареями на 300 кВтч и соответствующие солнечные панели могут быть интегрированы параллельно для увеличения как мощности, так и емкости энергии. Система управления энергией (EMS) может быть масштабирована для управления флотом до 10 единиц, что позволяет достичь общей емкости 3 МВтч.

5. Каков типичный срок окупаемости этой инвестиции?
Срок окупаемости варьируется в зависимости от стоимости замещаемой энергии, обычно дизельного топлива. Во многих удаленных местах, где дизель может стоить более $1.50 за литр, срок окупаемости SOLARTODO 300kWh Микросети может составлять всего 5-7 лет. Это предоставляет убедительный финансовый аргумент наряду со значительными экологическими и надежностными преимуществами.

7.0 Ссылки

• [1] UL 9540: Стандарт для систем и оборудования хранения энергии. Лаборатории Underwriters.
• [2] UL 9540A: Метод испытаний для оценки распространения термического разгоранию в системах хранения энергии на батареях. Лаборатории Underwriters.
• [3] IEC 62619: Вторичные элементы и батареи, содержащие щелочные или другие некислотные электролиты — Требования безопасности для вторичных литиевых элементов и батарей, используемых в промышленных приложениях. Международная электротехническая комиссия.
• [4] NFPA 855: Стандарт для установки стационарных систем хранения энергии. Национальная ассоциация противопожарной защиты.
• [5] UN38.3: Рекомендации по транспортировке опасных грузов, Руководство по испытаниям и критериям. Организация Объединенных Наций.