4.2 MW / 9.03 MWh Impianto di stoccaggio di energia per cementificio a Hunan con controllo di esportazione a 110 kV

La produzione di cemento combina grandi motori, apparecchiature di macinazione e sistemi ausiliari con una domanda elettrica variabile. L'accumulo aggiunge una risorsa controllabile accanto a questi carichi. Il suo valore dipende dal coordinamento della carica e della scarica con il programma di produzione, la tariffa elettrica e il flusso di potenza effettivo al confine dell'impianto.

Fotografia del progetto dal rapporto originale di YINTU sul caso dell'impianto di cemento dello Hunan.

Progetto in sintesi

La sfida: ridurre i costi energetici mantenendo sotto controllo il flusso di potenza

Le operazioni ad alta intensità elettrica possono sovrapporsi a periodi tariffari costosi. Spostare ogni processo produttivo in un momento diverso è raramente pratico, specialmente dove le operazioni a monte e a valle dipendono l'una dall'altra. Una batteria offre un altro modo per gestire la tempistica degli acquisti dalla rete senza rendere la riprogrammazione della produzione l'unica opzione.

Tuttavia, la domanda industriale può cambiare rapidamente quando un grande mulino o un altro carico importante si ferma. Se l'accumulo continua a scaricarsi al suo precedente setpoint, la generazione locale può superare la domanda residua dell'impianto. Ciò rende la misurazione del punto di connessione e il controllo coordinato dell'esportazione parti essenziali della strategia energetica.

Come lavorano insieme gli strati di accumulo e controllo

1. Armadi di accumulo integrati vicini ai carichi industriali

L'armadio selezionato combina batterie al litio ferro fosfato, PCS, BMS e raffreddamento a liquido in un unico involucro. Le apparecchiature modulari forniscono al team di progetto un blocco di costruzione per allocare l'accumulo in aree elettriche idonee. Le dimensioni finali dei blocchi, il carico del trasformatore, i percorsi dei cavi e le impostazioni di protezione richiedono un'ingegneria specifica del sito.

2. Pianificazione a livello di impianto abbinata alla produzione

La strategia di gestione dell'energia pianifica la carica durante periodi a basso costo idonei e la scarica quando può ridurre costosi acquisti dalla rete o un picco di domanda del sito. L'invio deve rispettare lo stato di carica della batteria, i limiti delle apparecchiature e la potenza richiesta dalle macchine in funzione. I piani di produzione aiutano a prevedere la domanda; è necessaria una misurazione in tempo reale per rispondere quando le condizioni effettive cambiano.

3. Limitazione dell'esportazione al confine dell'impianto

Il riferimento a 110 kV descrive la connessione di rete dell'impianto. L'armadio ha un'interfaccia AC a 400 V e si collega tramite un sistema di distribuzione dell'impianto e un trasformatore opportunamente ingegnerizzati. Non è collegato direttamente a 110 kV.

Un pratico design di controllo monitora il flusso di potenza nel punto di connessione concordato e riduce la scarica della batteria quando l'importazione del sito si avvicina al limite di esportazione. La misurazione, la protezione e le comunicazioni devono essere coordinate. La messa in servizio dovrebbe verificare le riduzioni improvvise del carico, la perdita di comunicazioni e il comportamento di recupero rispetto ai requisiti di rete del sito.

Il rapporto originale descrive il networking LoRa per il coordinamento distribuito del sito. Per fabbriche simili, la copertura wireless, le interferenze e i requisiti di risposta dovrebbero essere valutati in loco. Il networking di supervisione e le funzioni di protezione responsabili della connessione sicura alla rete devono ciascuno soddisfare i propri compiti specificati.

Perché l'armadio da 125 kW / 261 kWh si adatta a questa applicazione

Le classificazioni degli armadi e le cifre totali del progetto descrivono ambiti diversi. La quantità di armadi, la configurazione dei blocchi e l'energia utilizzabile devono seguire il progetto approvato; non dovrebbero essere dedotte dividendo la capacità del progetto principale per la classificazione nominale di un armadio.

Da dove proviene il valore

• Spostamento temporale dell'elettricità: carica quando la tariffa e le condizioni del sito sono favorevoli, quindi scarica durante i periodi a costo più elevato. Il valore netto dipende dalla differenza tariffaria, dalle perdite di energia e dai costi di ciclo.
• Gestione dei picchi di domanda: utilizza l'energia immagazzinata per ridurre brevi periodi di elevata importazione dalla rete dove la tariffa applicabile lo premia. Il piano di invio dovrebbe mirare alla finestra di fatturazione della domanda, non semplicemente alla lettura istantanea più alta.
• Funzionamento distribuito coordinato: gestisce più blocchi di accumulo come parte del sistema energetico dell'impianto, con visibilità dello stato operativo e chiari limiti al punto di connessione alla rete.
• Un percorso per la futura integrazione solare: l'accumulo può aiutare ad allineare la generazione solare con il consumo industriale in un design solare-più-accumulo ingegnerizzato separatamente. L'installazione solare non è stabilita per questo caso dal rapporto originale.

Questi benefici riguardano la gestione dell'energia elettrica. L'accumulo da solo non sostituisce il calore del processo del forno, garantisce una produzione ininterrotta o elimina le emissioni del processo di cemento. I risparmi del progetto dovrebbero essere valutati con dati di carico misurati e la tariffa applicabile piuttosto che con un'affermazione di ritorno universale.

Applicare le lezioni ad altri siti industriali

Lo stesso approccio di pianificazione può essere rilevante per impianti di macinazione, fabbriche di materiali da costruzione e altre strutture con grandi carichi elettrici. Inizia con i dati di domanda intervallati e identifica quando l'accumulo può creare valore. Quindi conferma la disposizione della connessione, l'autorizzazione all'esportazione, la capacità del trasformatore e le priorità di invio prima di selezionare le quantità di apparecchiature.

In un sito di cemento, la progettazione dell'installazione dovrebbe anche considerare l'esposizione alla polvere, il rigetto di calore, l'accesso alla manutenzione e la disposizione di sicurezza antincendio richiesta. L'operazione di backup o isolata, se richiesta, necessita di un ambito definito separatamente che includa isolamento, commutazione e selezione del carico.

Contesto del progetto adattato dail rapporto originale di YINTU sull'impianto di cemento dello Hunan (17 febbraio 2025). La guida all'applicazione spiega le considerazioni ingegneristiche per progetti simili; non stabilisce risultati di messa in servizio non riportati o rendimenti finanziari garantiti.