Produktübersicht
Das industrielle Mittelspannungs-ESS wird direkt an 6-kV-, 10-kV- oder 35-kV-Verteilungsnetze angeschlossen, wodurch der Abwärtstransformator, den Niederspannungssysteme erfordern, entfällt und dabei Umwandlungsverluste, Platzbedarf und Verkabelungskosten gesenkt werden. Hierbei handelt es sich um Speicher, die für die Größenordnung der Schwerindustrie konzipiert sind: Zementwerke, Stahlwerke, petrochemische Komplexe, Hafenterminals und Umspannwerke, bei denen eine Leistung der Megawatt-{6}}-Klasse und eine Kapazität von mehreren -Megawatt-{8}}Stunden Grundanforderungen und keine hochgesteckten Ziele sind.
Die Architektur nutzt eine kaskadierte H-Brückentopologie (CHB) oder eine modulare Multilevel-Konvertertopologie (MMC), um Mittelspannung-Wechselstrom direkt aus verteilten Batteriemodulen zu synthetisieren. Jedes Modul arbeitet unabhängig mit seinem eigenen BMS und seiner eigenen DC/AC-Stufe und bietet so eine inhärente Redundanz.
Technische Spezifikationen
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Parameter |
Spezifikation |
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Batteriechemie |
LFP (LiFePO₄) |
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Systemkapazität |
2MWh-50MWh+ |
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Nennleistung |
1MW-25MW |
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MV-Ausgangsspannung |
6kV/10kV/35kV |
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Konvertertopologie |
Kaskadierte H-Brücke (CHB) oder MMC |
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Ausgangswellenform |
Nahezu-sinusförmig, THD < 2 % |
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Round-Trip-Effizienz |
Größer als oder gleich 90 % (DC zu MV AC, einschließlich Umwandlung) |
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Blindleistung |
4 Quadranten, ±1,0 PF-Bereich |
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Fault Ride-Through |
LVRT/HVRT gemäß IEC/IEEE-Netzcodes |
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Redundanz |
N+1-Modul--Level-Bypass; Hot-austauschbare Module |
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Kühlung |
Flüssigkeitskühlung |
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Kommunikation |
IEC 61850, Modbus TCP, DNP3, SCADA-Integration |
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Schutz |
Mittelspannungsschaltanlage mit Vakuum-Leistungsschalter, Differentialschutz |
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Betriebstemperatur |
-25 Grad bis +55 Grad |
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Zertifizierungen |
IEC 62619, IEC 62477, IEC 61000-Serie, CE |
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Designleben |
20 Jahre |
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Footprint (10 MWh-Referenz) |
≈ 200 m² |
Warum Mittelspannung
Nieder-Spannungsspeichersysteme (<1,000V) work well up to a point. Beyond a few hundred kilowatts, the current becomes enormous, requiring heavy copper busbars, large PCS cabinets, and a step-up transformer to reach the plant's MV bus. Every conversion stage adds loss, cost, and failure points.
Ein Mittelspannungs-ESS verzichtet vollständig auf den Transformator. Der Konverter erzeugt nativ Mittelspannungswechselstrom und wird direkt an die 10-kV- oder 35-kV-Schaltanlage der Anlage angeschlossen. Das Ergebnis: 2–3 % höhere Systemeffizienz, 30–40 % kleinerer Platzbedarf, deutlich weniger Kupfer und weniger Fehlerquellen. Bei Projekten über 2 MW spricht die MV-Architektur aus wirtschaftlichen Gründen stark für den Vorzug.
Kernanwendungen
Industrielles Peak-Management im großen-Maßstab
Schwere Industrieanlagen mit Bedarfsspitzen im Multi-{0}Megawatt-Bereich profitieren von einer direkten Mittelspannungsanbindung. Das System reduziert Spitzen auf der MV-Busebene vor allen Anlagentransformatoren und maximiert so die Auswirkungen auf den abgerechneten Bedarf.
Unterstützung von Umspannwerken
Das in Umspannwerken installierte MV ESS sorgt für Kapazitätsfestigung, Spannungsregelung und den Aufschub von Transformator-Upgrades. Es lässt sich ohne zusätzliche Transformation an den Umspannwerksbus anschließen und vereinfacht so die Schutzkoordination.
Erneuerbare Integration im großen Maßstab
Große Solar- oder Windparks, die auf MV-Ebene angeschlossen sind, können mit MV-Speichern gekoppelt werden, um die Rampenrate zu steuern, die Strombegrenzung zu regeln und feste Kapazitäten bereitzustellen, und das alles auf dem gleichen Spannungsniveau wie die Erzeugungsanlage.
Typische Anwendungsszenarien
Zementwerk mit interner 35-kV-Verteilung
Ein Zementwerk mit einer Durchschnittslast von 15 MW und 22 MW Spitzenwerten während des Ofenstarts und des Rohmühlenbetriebs setzte ein 20 MWh/10 MW starkes Mittelspannungs-ESS ein, das direkt an seinen 35-kV-Bus angeschlossen war. Das System absorbiert Überspannungen beim Ofenstart und reduziert Bedarfsspitzen um 7 MW, wodurch die vertraglich vereinbarte Kapazität der Anlage von 22 MW auf 15 MW reduziert wird.
Hafencontainerterminal
Ein Containerterminal betreibt 12 Ship-to-Shore-Kräne (STS) und 40 Rubber-tired Gantry (RTG)-Kräne in einem 10-kV-Verteilungsnetz. Gleichzeitiger Kranbetrieb führt zu Nachfragespitzen von 8 MW über dem Basiswert. Ein 10 MWh/5 MW MV ESS, das an der 10-kV-Hauptschaltanlage des Terminals installiert ist, absorbiert Spitzenlasten des Krans und erfasst regenerative Energie beim Absenken des Containers. Das Terminal vermied den Ausbau der Netzkapazität und reduzierte die Spitzenlastentgelte um 35 %.
Aufschub der Versorgungsverteilungsstation
Ein regionaler Energieversorger sieht sich einem 10-kV-Verteilungstransformator gegenüber, der während sommerlicher Abkühlungsspitzen fast seine Nennleistung erreicht. Der Austausch des Transformators würde 1,8 Millionen US-Dollar kosten und einen sechsmonatigen Ausfall erfordern. Stattdessen wurde im Umspannwerk ein 5 MWh/2,5 MW MV ESS installiert, das während der viermonatigen Sommersaison zwei Stunden Spitzenunterstützung bietet. Die Modernisierung des Transformators wird um fünf bis sieben Jahre verschoben, und das ESS erzielt zusätzliche Einnahmen durch Frequenzregulierung in den Schwachlastmonaten.
Petrochemischer Komplex mit kritischen Prozesslasten
Eine petrochemische Anlage benötigt eine unterbrechungsfreie Stromversorgung der exothermen Reaktorkühlsysteme. Ein 10-MWh-MV-ESS bietet bei Netzstörungen eine Durchlaufzeit von 15 Minuten bei voller Reaktorkühllast. Das ist genug Zeit für die Synchronisierung und Übernahme der Last durch die Backup-Generatoren. Die MV-Verbindung stellt sicher, dass das Speichersystem auf dem gleichen Spannungsniveau wie der kritische Prozessbus arbeitet, wodurch Verzögerungen bei der Transformatorübertragung und Spannungsumwandlungsverluste vermieden werden.
Projektabwicklung
Mittelspannungs-ESS-Projekte werden auftragsbezogen ausgeführt. Unser Lieferumfang umfasst:
• Systemdesign und MV-Einzelliniendiagramm-Integration
• Werksabnahmeprüfung (FAT) mit Kundenzeuge
• Lieferung in Containern oder auf einem Skid{0}}
• Mittelspannungsschaltanlagen, Schutzrelais und Messgeräte
• Inbetriebnahme vor Ort, Koordinierung von Schutzrelais und Tests zur Einhaltung der Netzvorschriften
• IEC 61850-Kommunikationsintegration mit vorhandenem SCADA
Die typische Projektlaufzeit von der Bestellung bis zur Inbetriebnahme beträgt je nach Systemgröße und Standortbereitschaft 16 bis 24 Wochen.
Anwendbare Standards
IEC 62619 (Batteriesicherheit) · IEC 62477 (Sicherheit von Leistungselektronikwandlern) · IEC 61850 (Unterstationskommunikation) · IEC 61000-6-2/6-4 (EMV) · IEC 60076 (Transformator, falls Hilfstransformator enthalten) · IEEE 1547 / EN 50549 (Netzverbindung) · Lokale MV-Netzvorschriften, sofern zutreffend.
Beliebte label: Mittelspannungs-Industrie-Ess, China Mittelspannungs-Industrie-Ess-Hersteller, Lieferanten, Fabrik
