Aug 07, 2026
当商业或工业场所需要管理需求峰值、吸收现场可再生能源发电,或在机柜式设备无法覆盖的规模上通过电网干扰维持运营时,通常会指定1 MWh及以上的集装箱式电池系统。
MPMC POWERTECH CORP. 生产这一类设备,型号为其 HBD-A 系列。根据 MPMC 发布的产品资料,该系列覆盖了125 kW至1,125 kW额定交流功率和261 kWh至2,170 kWh的容量,并有一款5,015 kWh的直流耦合变体。本文阐述了此规模系统的功能、已记录的配置以及采购前现场评估应确定的内容。
四种应用占据了大多数1 MWh及以上的商业与工业安装。每种应用有不同的经济基础,针对一种优化的系统并不自动适用于另一种。
| 应用 | 系统功能 | 价值决定因素 |
|---|---|---|
|
削峰填谷 |
在高需求期间放电以降低计费峰值功率 |
需求收费结构和峰值形态 |
|
可再生能源自用 |
储存多余的光伏发电以备后用 |
发电时间与需求时间之间的差距 |
|
备份与连续性 |
在电网干扰期间支持特定负载 |
避免停机的价值及所需持续时间 |
|
电网服务 |
为电网提供频率调节或容量 |
本地市场是否为这些服务付费 |
削峰填谷通常是最容易量化的,因为资费提供了计算依据。备份价值最难确定,因为它取决于可能尚未发生的停电成本。
大多数实际安装结合了两种或更多应用。设计问题在于哪一种决定系统尺寸,因为为削峰填谷设计的系统可能没有足够的能量作为有效备份。
| 型号 | 额定交流功率 | 电池容量 | 90% DOD 下的循环寿命 | 冷却 |
|---|---|---|---|---|
|
HBD-250-1000 |
250 kW |
1,045 kWh |
8,000 次循环 |
液体 |
|
HBD-500-1000 |
500 kW |
1,045 kWh |
8,000 次循环 |
液体 |
|
HBD-1000-2000 |
1,125 kW |
2,170 kWh |
8,000 次循环 |
液体 |
|
HBD-DC 5000 |
直流耦合,0.5P |
5,015 kWh |
8,000 次循环 |
液体 |
HBD-A系列的共同特征包括LFP 314 Ah电池,所有型号均采用液冷,标准额定电压为400 Vac三相,工作温度范围为−20°C至+55°C,超过45°C时需降额运行,系统防护等级为IP54,电池组防护等级为IP67,符合CE标准的气溶胶灭火系统,最大海拔高度为3000米,超过2000米时需降额运行。
HBD-250-1000 和 HBD-500-1000 明确了功率与能量的关系。两者均标注为 1,045 kWh,但一个以 250 kW 的功率输出该能量,另一个则以 500 kW 输出。具有宽广且平缓峰值的场地需要前者,而具有短暂且尖锐峰值的场地则需要后者。仅根据容量选择会将它们视为可互换,实际上并非如此。
集装箱不仅仅是一个封闭空间。它定义了项目的交付方式。
集成在工厂完成。电池架、PCS、热管理、火灾检测和控制布线在发货前组装并测试,这减少了现场电气工作的外部连接部分。
容量以定义的单元扩展。现场现在可以安装一个集装箱,之后再增加另一个,前提是电气基础设施和控制平台已为此设计。这适合负载预计增长的分阶段商业与工业项目。
户外安装变得可行。IP54系统保护和IP67电池组保护允许将设备放置在院子或停车场,而非建筑物内,从而避免了室内电池房所需的防火分区和通风工作。
限制因素是物理性的。集装箱的重量和尺寸决定了起重机的通达性、地面承载能力和运输路线。这些应根据实际现场进行核查,而非假设。
MPMC的项目列表包括迪拜一个离网混凝土搅拌站在10个站点的部署,每个站点都有记录的配置和报告的结果。
| 项目 | 记录数据 |
|---|---|
|
每站配置 |
HBD-500-1000,功率500 kW / 容量1,045 kWh,加3台500 kVA发电机组(Perkins 2506D-E15TAG2,Tier 3) |
|
峰值负载 |
847.8 kW |
|
平均负载 |
409.0 kW |
|
最大电机启动 |
185.0 kW |
|
运行条件 |
24小时运行,温度45°C至50°C |
|
控制逻辑 |
三相EMS:BESS以75%负载与一台发电机组放电;多台发电机组并联以最高500 kW为BESS充电;相互冗余故障切换 |
|
每日节油量 |
254.13升,减少10.56% |
|
每站年节油量 |
约92,757升 |
|
运营支出降低 |
约20% |
|
发电机组寿命延长 |
2至3年 |
|
混合资本溢价回收期 |
2至3年 |
负载曲线是信息的关键部分。平均需求大约是峰值需求的一半,这正是发电机组运行效率低下且储能发挥价值的条件。负载曲线平稳的场地不会产生类似结果。
这些数据属于该安装、其燃料价格及其利用率。未经针对具体场地的模型,不可转用于其他项目。
| 项目 | 规模 | 配置与功能 |
|---|---|---|
|
绿色电厂,匈牙利 |
8 MWh |
HBD-500-1000 × 2 和 HBD-1000-2000 × 3;频率调节,削峰填谷,负载平衡 |
|
并网FM储能电站,荷兰 |
8 MWh |
HBD-A系列,2 MWh × 4台 |
|
交付欧洲的BESS系统 |
8 MWh |
HBD-1000-2000A,双PCS并联架构,45个CATL 1P52S电池包,9个高压柜,5台共计2,097 kWh |
|
削峰储能,荷兰 |
3.2 MWh |
HBD-A和HBD-R系列,125 kW / 260 kWh和100 kW / 200 kWh |
|
油田井口削峰,中国 |
3 MW |
6 × 250 kWh单元,2C速率500 kW,HBD-A系列 |
欧洲8 MWh项目配备20HQ集装箱外壳,全焊接框架,加固吊装点,C4防腐涂层,陶瓷基气凝胶绝热材料及IP55防护,每组配备气溶胶灭火装置,烟雾、温度和湿度报警,BMS与EMS联动,具备自动断电和远程报警功能。
除计划充放电外,MPMC列出了HBD-A系统的以下运行模式。
| 模式 | 功能 |
|---|---|
|
PQ |
并网时有功和无功功率控制 |
|
VF |
离网运行时独立的电压和频率控制 |
|
VSG |
虚拟同步发电机,模拟惯性以支持稳定性 |
|
黑启动 |
停电后本地网络的独立恢复 |
|
组网形成 |
在无电网参考的情况下建立稳定网络 |
|
削峰填谷和平衡负载 |
基于EMS的调度以应对需求曲线 |
MPMC列出所有HBD-A型号均支持并网和离网切换,默认采用断开切换,且可选无缝切换。对于需要对生产设备实现无感知切换的场所,该选项需明确指定,而非默认假设。
支持外部光伏逆变器和ATS集成,并通过EMS实现远程监控。
MPMC扬中工厂,江苏
此规模的电池安装在大多数司法管辖区属于许可结构,审批流程通常比设备交付周期更长。
MPMC列出了HBD-A系列的以下安全相关特性:LFP电池化学,所有型号均采用液冷,系统防护等级IP54,电池包防护等级IP67,以及符合CE标准的气溶胶灭火。欧洲8 MWh项目文件补充了每包气溶胶灭火、烟雾、温度和湿度报警,以及BMS与EMS联动,实现自动断电和远程报警。
MPMC列出的产品级认证包括CE、TUV、SGS、电池运输UN38.3、SABER、法国BV、俄罗斯海关联盟、尼日利亚SONCAP、中国TLC和UL。具体适用哪些认证取决于目标市场和具体型号。
本地要求与产品认证分开。退让距离、消防通道、紧急停机规定和电气连接标准由主管部门制定,设备订购前应予以确认。
• 获取至少十二个月的间隔计量数据,而非月度账单。需求曲线形状决定尺寸。
• 将功率需求与能量需求分开,并说明各自背后的假设。
• 确定哪种应用决定尺寸,因为削峰、备份和可再生能源缓冲会产生不同结果。
• 针对90%放电深度下8000次循环额定值,模拟预期的年循环次数。
• 确认现场环境温度下的降额容量,特别是针对炎热气候下的户外安装。
• 确认并网与孤岛运行之间的切换需求,以及是否需要无缝切换。
• 确认起重机通道、运输路线、地面承载力及退距是否符合实际场地要求。
• 确认当地管辖区的许可流程及审批周期。
• 确认与现有光伏逆变器、ATS设备及楼宇管理系统的集成要求。
• 以书面形式确认保修条款。MPMC发布的HBD-A条款为系统总输出5年或2.2 MWh/kWh,电池性能为10年或4.3 MWh/kWh,寿命终止时保持至少70%的容量。电池性能保修的有效性取决于电池箱温度维持在0°C至25°C之间,湿度不超过80%。
持续时间等于容量除以负载,并根据可用能量和转换损耗进行调整,同时也受额定功率限制。一个额定功率为250 kW、容量为1,045 kWh的系统无法为500 kW的负载供电,无论其容量多大。
MPMC为HBD-A系列列出了IP54系统防护等级和IP67电池包防护等级,工作温度范围为−20°C至+55°C。户外布置还取决于当地的退距、防火通道和许可要求。
集装箱格式系统设计为模块化扩展。具体场地是否能扩展取决于电气基础设施、可用空间以及控制平台是否在初期配置时考虑了额外单元。
MPMC在其BESS产品中采用LiFePO₄(LFP)电池,HBD-A系列配备314 Ah电池,额定循环寿命为90%放电深度下8,000次。8 MWh欧洲项目采用CATL 1P52S电池包,有相关文档记录。
通常在商业与工业规模下不能。储能可覆盖短时故障并管理峰值,无需燃烧,但长时间停电仍依赖燃料发电,除非安装的能量容量足以覆盖整个停电时长。
2016年10月26日
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