随着可再生能源的快速发展,储能技术在平衡能源供应与需求方面扮演着关键角色。在储能领域,人们常常使用各种单位来衡量和描述能量的储存能力和输出能力。
我们会经常看到"100MW/200MWh"的储能电站,在计算储能项目的收益时,会需要考虑放电深度(DOD)和充放电效率,那么,MW/MWh这些单位以及放电深度和充放电效率这些术语分别代表什么意思呢?
我们通常将储能电站比作大号充电宝,但充电宝的单位是mAh(毫安,充电宝一般为5000—20000毫安),而在储能电站上,我们使用的单位是kWh或者MWh,为什么会有这样的差异呢?
1、储能系统中MW/MWh的含义
MW是功率的单位,储能系统的功率决定了其充电或放电的速率。较高的MW值表示储能系统具有更大的功率输出能力,能够满足更高的负载需求或更快地进行充放电操作。较低的MW值意味着储能系统的功率输出能力相对较小,可能需要更长的时间来完成充放电操作。
一个0.5MW/1MWh的储能系统,功率为0.5MW,每小时可充电500度电,最大功率下2小时可充满1000度电。
"W"代表功率,"Wh"(瓦时)代表电能,即功率与时间的乘积。在储能系统中,“kWh”(千瓦时)用于表示以一千瓦的功率持续工作一个小时所消耗的能量,常用于描述电池容量和储能系统的能量存储能力,相当于1度电。
换算关系为:1MWh=1000KWh,1MWh相当于1000度电。
100MW/200MWh表示通过功率为100MW的储能变流器PCS将200MWh的电能从直流电转换为交流电,完全放完需要2个小时,也称为0.5C。放电4小时为0.25C,放电1小时为1C,这是常规的“低压储能 升压”方案。
在计算储能项目单价时,通常只需要用总造价除以电池容量,即单位“MWh”前的数字。在转换过程中,需注意单位的统一,通常以“元/Wh”进行计算。
2.为什么充电宝用Ah,储能电站用Wh
"Wh"是能量单位,“Ah”是容量单位,能量和容量之间存在一定的联系,只要我们知道电池的两个参数,就可以计算出第三个参数。这三个字又有什么含义呢?
首先是电压,不同的电池都有不同的电压。一节碱性电池是1.5V,铅酸电池12V,磷酸铁锂电芯3.2V,三元电芯3.7V左右。
其次是容量,电池充放电的过程,实际是正负极之间带电离子移动的过程。充满电之后,能流动的离子越多,那电池的放电能力就越大。
最后是能量,一块电芯究竟能放出多少电呢?
用一定的电流,放电一定的时间,拼起来就是Ah,也就是容量的单位。
当一款电芯开发好之后,工程师就会用容量的大小对不同的电芯进行区分,久而久之形成了惯例。比如一块小米的电芯20000mAh;一块来自宁德时代的车用级电芯203Ah,一块用于储能电站的电芯可能是280Ah。
3.什么是“DoD”
在储能产品提供的参数中,DoD代表充放电深度(Depth of Discharge),是用来描述储能系统在充电与放电过程中电池容量利用程度的指标。表示电池储能系统从满电状态到放空状态之间的电荷消耗百分比。
简单来说,DOD表示电池储能系统实际放电的程度。例如,如果一个电池的初始电量是100%,并放电至剩余电量为80%,那么DoD就是20%。
一般而言,DoD与储能系统的能量有关,通过控制放电深度,可以调整系统能够提供的有效储能容量。例如,如果储能系统的总容量为100MWh,且允许的最大DoD为80%,那么系统实际可供使用的能量容量将为80MWh。
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