1. Definição técnica e avanço estrutural de armários integrados AC-DC
Nos sistemas de armazenamento de energia, um
gabinete integrado AC-DC é um dispositivo modular que integra profundamente a distribuição de energia CA, a distribuição de energia CC, os sistemas de conversão de energia (PCS) e os sistemas de gerenciamento de bateria (BMS). Sua inovação de design principal reside em
eliminar a separação física entre os componentes CA e CC nos sistemas tradicionais de armazenamento de energia, alcançando 'co-localização AC-DC ' através de estruturas padronizadas de gabinete. Por exemplo, o PowerTitan 2.0 da SunGrow usa um contêiner padrão de 20 pés para integrar unidades e PCs de bateria em um único gabinete, criando o primeiro sistema integrado de AC-DC de 10mWh, totalmente resfriado por líquido do mundo. Esse design não apenas realiza uma arquitetura segura de 'DC nunca deixando o gabinete', mas também aumenta a eficiência do sistema para níveis líderes do setor por meio de tecnologias, como controle de compartilhamento atual no nível do cluster e dissipação de calor refrigerada a líquido.
2. Análise de vantagens disruptivas
2.1 Revolução na eficiência do espaço
Os sistemas tradicionais de armazenamento de energia requerem barbos de CC independentes, armários de PCS e armários de distribuição CA, enquanto os armários integrados do AC-DC economizam mais de 30% do espaço do equipamento através da
integração estrutural . Tomemos o PowerTitan 2.0 da SunGrow como exemplo: sua planta de armazenamento de energia de 100mWh ocupa apenas 2.000 metros quadrados, uma redução de 29% em comparação com as soluções tradicionais. Esse design intensivo é particularmente adequado para cenários comerciais e industriais com recursos terrestres limitados. Por exemplo, a estação de superalimentação de armazenamento de energia móvel de 315kW/645kW de Mingmi em Hong Kong usa um único recipiente de 20 pés para integração de carregamento de armazenamento solar, resolvendo perfeitamente o problema de expansão da capacidade do transformador em áreas urbanas antigas.
2.2 Instalação e manutenção minimalistas
Os armários integrados do AC-DC adotam um modelo de
plug-and-play pré-montado + no local . A depuração de pré-instalação, pré-comissão e articulação do sistema é concluída nas fábricas, eliminando quatro principais etapas no local, incluindo instalação de PCS, fiação DC e teste de comunicação, reduzindo o ciclo do projeto em mais de 70%. A SunGrow conectou 51 sistemas Powertitan no projeto de 7,8gwh da Arábia Saudita, desde a entrega até a conexão da grade em apenas 25 dias, 70% mais rápido que a média da indústria. O design 'um cluster-one-pcs ' também reduz o tempo de reparo de falha de uma unidade única para meia hora, aumentando a disponibilidade do sistema para 92%.
2.3 Avanço duplo na eficiência e confiabilidade energética
Surge de eficiência : Ao reduzir as perdas de conversão em dois estágios nos sistemas tradicionais de PCs DCDC +, a eficiência da viagem de ida e volta aumenta em 2%. O PowerTitan 2.0 alcança uma redução de 45% no consumo de energia auxiliar através do resfriamento líquido completo para baterias e PCs, empurrando a eficiência da viagem de ida e volta do sistema (RTE) além de 88%.
Aprimoramento da segurança : O barramento de DC é fechado em uma sala com ar-condicionado de resfriamento totalmente líquido, emparelhado com a tecnologia de extinção de arco de AI para desligamento do arco de nível milissegundo. A detecção de 6D no nível da célula (tensão, corrente, temperatura, gás, pressão, partículas) fornece um aviso prévio de 24 horas de fuga térmica. O gabinete de armazenamento de energia refrigerado por líquido da Mingmi usa ainda mais partições de incêndio para bloquear a propagação térmica na fonte.
2.4 Gerenciamento inteligente atualizado
Integrado ao EMS no nível GWH (sistema de gerenciamento de energia), ele permite 'controle de estação completa em uma tela. ' PowerTitan 2.0 reduz o tempo de resposta do sistema em 25% e a carga de trabalho operacional em 75% através do gerenciamento de sub-matriz inteligente em nível de bloco. Sua tecnologia formadora de grade suporta 0MS seguindo a auto-formação de grade/formação de grade, validada em ambientes complexos de grade como a ilha de Guangxi Weizhou.
3. Cenários de aplicação e práticas da indústria
3.1 Estações em larga escala em escala
O PowerTitan 2.0 da SunGrow garante a operação estável do armazenamento de energia formador de grade em projetos como Dalia no Oriente Médio, apoiando a construção de novos sistemas de energia. Com uma capacidade de cabine única de 5MWH e resfriamento líquido completo, reduz o custo de energia nivelado (LCOE) em 45% em relação ao ciclo de vida do sistema.
3.2 Armazenamento de energia comercial e industrial
O gabinete integrado de 100kW/200kWh AC-DC da Xiongtai suporta a integração fotovoltaica e o gerenciamento de energia de modo múltiplo, adaptando flexibilidade à arbitragem de pico de pico de fábrica e cenários de microgrídeos. O gabinete de armazenamento de energia refrigerado por líquidos da Mingmi na estação de sobrecarga de Hong Kong reduz as emissões de carbono em mais de 150 toneladas anualmente através do uso de energia 'do vale para o pico' ', aumentando a eficiência de carregamento em 30%.
3.3 Data Center Backup Power
O data center do Dongguan da Universidade de Tsinghua usa um esquema completo de fonte de alimentação DC, melhorando a eficiência do sistema em 15% e eliminando as configurações tradicionais do UPS. Ao integrar o armazenamento de energia como energia de backup, ele atinge a confiabilidade da fonte de alimentação de nível N-2, reduzindo o pue do data center em mais de 0,1 e reduzindo significativamente os custos operacionais.
4. Tendências da indústria e perspectivas de mercado
Com a implementação de padrões como os graus de eficiência energética GB20943-2025
para fontes de alimentação AC-DC e AC-AC , os requisitos para a eficiência energética e a segurança dos armários integrados do AC-DC se tornaram mais detalhados. De acordo com relatórios de pesquisa da China, o mercado global de gabinetes de energia DC deve atingir US $ 1,136 bilhão até 2025, com uma CAGR de 5,2%. Tecnologia de resfriamento líquido, dispositivos de carboneto de silício e controle de IA são drivers de crescimento central. No futuro, os armários integrados do AC-DC se desenvolverão em direção a
uma maior densidade de potência (10MWH+ por gabinete) ,
de adaptação ao cenário (residencial/comercial/escala de grade) e
integração de carregamento de armazenamento solar , impulsionando sistemas de armazenamento de energia de '' orientado para a capacidade 'para '-orientado por valor. ''
Conclusão
Como os sistemas de armazenamento de energia 'coração', os armários integrados da AC-DC estão redefinindo os padrões da indústria por meio da inovação tecnológica. Sua otimização de espaço, melhorias de eficiência e gerenciamento inteligente não apenas resolvem os pontos problemáticos do armazenamento tradicional de energia, mas também fornecem suporte essencial para a revolução energética sob a meta 'dupla carbono'. Impulsionados por dividendos políticos e demanda de mercado, os armários integrados do AC-DC estão prontos para se tornar a escolha convencional para futuros sistemas de armazenamento de energia, levando a indústria a uma nova era de armazenamento de energia da CA.
