Opslag van batterijen in containers: Specificaties en vereisten voor de locatie

Wat de container toevoegt ten opzichte van een simpel rek met batterijen…

De batteriemodulen vormen de basis van het systeem; de container is het onderdeel dat technisch is ontworpen. De container biedt vijf belangrijke voordelen die een eenvoudige, ongeïntegreerde oplossing niet heeft:

1. Een thermisch gereguleerd omgeving (batterijen verliezen snel hun capaciteit als de temperatuur niet binnen de toegestane grenzen ligt);
2. Fysieke en weersbescherming;
3. Beperking en onderdrukking van brandgevaar;
4. Beveiliging;
5. Een vooraf geïntegreerde elektrische infrastructuur (PCS, schakelapparatuur en vaak ook een transformator) die direct op de locatie kan worden gebruikt.

Deze voorafgaande integratie is de belangrijkste reden waarom projecten voor containeriserde systemen kiezen: de fabricageprocessen worden verplaatst van de kritieke projectfase, waardoor een afgelegen locatie toch een elektrische infrastructuur van hoge kwaliteit kan beschikken zonder dat er een aparte transformatorstation hoeft te worden gebouwd.

De mobiliteit is vooral belangrijk in de beginfase van het project (op de bouwplek of in mijnenbouw) en in de eindfase (wanneer de locatie tijdelijk is of moet worden verplaatst). De mobiele aard van het systeem zorgt ervoor dat de elektriciteit al beschikbaar is voordat de grid wordt uitgebreid, en dat het systeem eenvoudig kan worden verplaatst als de locatie niet langer nodig is.

Typische specificaties:

(De specifieke technische details worden hier niet vermeld, aangezien deze afhankelijk zijn van het type project en de vereisten.)

Dit zijn typische enveloppen die worden gebruikt in de praktijk met stationaire voorraden; ze zijn hier opgenomen zodat u ze kunt vergelijken met de gegevens op de datasheet van de leverancier. De cijfers voor specifieke projecten komen uit het eigen belastingprofiel en de dienstverleningscyclus (duty cycle) van dat project.

Dit is waar integraties mislukken.

De fouten die we zien bij integratieprojecten

De meest voorkomende problemen zijn geen technische fouten in de apparatuur, maar problemen met de interfaces tussen de verschillende onderdelen:

• HVAC-systeem is aangepast aan de gemiddelde belasting, niet aan de hoogste belasting in het slechtste seizoen. In een warm klimaat houdt de batteriekamer op een gemiddelde dag nog een constante temperatuur, maar tijdens het hoogste gebruikseizoen kan de temperatuur te hoog worden. Vraag dus om een thermische ontwerpoplossing die is aangepast aan de hoogste belasting in het gebied, en niet alleen aan de gemiddelde waarden uit de technische specificaties.
• Onovereenkomstigheden in de communicatie tussen BMS (Building Management System) en PCS (Power Conditioning System). De batterie gebruikt één communicatieprotocol, het PCS een ander protocol, en het ‘afstandsbeheerssysteem’ dat de klant heeft gekocht werkt niet zoals verwacht. Specificeer dus duidelijk de vereiste communicatieprotocollen en vereiste integratiegetesten in de bestelling.
• Verwarring over de manier van coupleren (AC versus DC). Op projecten met zonnepanelen en batterieopslag kan het coupleren van de PV-installatie op de DC-kant één omvormingsstap vermijden, waardoor de efficiëntie toeneemt – maar dit beperkt de mogelijkheden voor de keuze van de inverter. Beslis dus al voor de bestelling welke manier van coupleren wordt gebruikt.
• Brandveiligheidsregels worden pas laat ontdekt. Regels als NFPA 855 kunnen een herontwerp vereisen nadat de fundering al is gemaakt. Roep dus al op de ontwerpfase de brandweerkundige om advies in.

Het is belangrijk om deze problemen vanaf de eerste fase van het project te voorkomen, om fouten te kunnen voorkomen en de kosten te beperken.

Wat uw locatie moet bieden

Een containerbatterij wordt op uw locatie geleverd, maar de rest wordt door u zelf geregeld:

• Fundament en toegang: Een egale betonnen ondergrond of een gevalideerde ondergrond die het gewicht van de container kan dragen, plus toegang voor kraanwerk om de batterij te plaatsen.
• Ruimte: Voldoende ruimte voor de luchtcirculatie van het HVAC-systeem, toegang voor onderhoud, en de vereiste afstanden volgens de brandveiligheidsregels.
• Verbindingen met het elektriciteitsnet: Een onderzoek naar de mogelijkheden voor het aansluiten op het elektriciteitsnet, beschermingsapparatuur, en de benodigde transformators of schakelapparaten. Het tijdsplan van de elektriciteitsleverancier is meestal bepalend voor de uitvoering.
• Vergunningen: Elektrische, bouw- en brandveiligheidsvergunningen; iedere vergunning moet worden goedgekeurd door de corresponderende autoriteiten.

Waar de opslag van containerbatterijen mogelijk is – en waar niet

Goede toepassingsmogelijkheden:

• Mikrogrids die gemeenschappen van elektriciteit voorzien;
• Bouwterreinen of mijnen die niet zijn bereikbaar door het reguliere elektriciteitsnet;
• Solarinstallaties met opslagcapaciteit voor kantoren of industriële gebouwen;
• Systemen voor noodstroomvoorziening in het geval van calamiteiten;
• Systemen om groen opgewekte energie tijdens het dalende energieverbruik op te slaan en te gebruiken tijdens het piekverbruik.

Ongeschikte oplossingen: Woningbouwprojecten waarbij een 20 voet groot container wordt gebruikt om energie op te slaan; dit past niet bij de behoeften van een woning (kijk bij home storage voor de juiste afmetingen); locaties met een betrouwbare elektriciteitsnetwerk en geen kosten voor het gebruik van energie; en projecten waarbij de haalbaarheid van de oplossing niet schriftelijk is verifieerd door de eigenaar.

De echte economie van containerbatterijen

De waarde van containerbatterijen berust op drie belangrijke aspecten, en elke aspect is afhankelijk van een vooraf schriftelijk vastgestelde aannames:

1. Verlaging van de kosten voor het gebruik van energie op piektijden: De besparing kan tot een bedrag van $/kW oplopen – maar alleen als de energieprijs echt afhankelijk is van het gebruik en de batterij op piektijden effectief kan worden ingezet om de energiebehoef te beperken.
2. Energiearbitrage: De waarde van deze optie hangt af van de verschillen in energieprijzen op verschillende tijdstippen; deze verschillen kunnen echter veranderen als meer opslagsystemen op de markt komen.
3. Resilientie: De batterij kan helpen bij een stroomstoring, waardoor de bedrijfsactiviteiten onverstoord kunnen worden voortgezet. Dit is echter een risicovolle beslissing, geen technische vraagstuk. Verwacht hier geen extra inkomsten van.

Het is belangrijk om deze aspecten duidelijk en schriftelijk vast te leggen om de haalbaarheid en de economische werkelijkheid van containerbatterijen goed in te schatten.

Het milieueffect dat de originele pagina bespreekt, is inderdaad reëel, maar indirect: door het opslaan van energie kan de opwekking van zon- en windenergie worden gebruikt in plaats van dat deze wordt beperkt, waardoor de afhankelijkheid van fossiele brandstoffen afneemt. Dit is een argument op het niveau van het elektriciteitsnetwerk, en niet een specifiek onderdeel van uw projectmodel.

Wat deze pagina niet behandelt

Deze pagina gaat over het opslaan van energie op containerniveau als product categorie, evenals de vereiste omstandigheden voor de uitvoering ervan. Er wordt geen aandacht besteed aan batterijen voor privégebruik, de fabricatie van batterijcellen, de technische aspecten van het verbinden van energiebronnen met het elektriciteitsnetwerk, of het ontwerp van zonnepanelen die rechtstreeks aan het netwerk zijn verbonden zonder opslagmogelijkheid. Als u geïnteresseerd bent in de zonnepanelen – bijvoorbeeld in combinatie met opslagsystemen of rechtstreekse DC-belastingen (zoals verlichting) – dan valt dit onder onze kerncompetenties. Kijk voor de hardware die we zelf ontwikkelen voor dergelijke toepassingen bij de ‘all-in-one solar street light’-lijn, of voor de kleinere versies van opslagsystemen bij home storage.