Voimalaitos, joka ei tuota sähköä – mutta siirtää silti 120 miljoonaa kWha vuodessa

In Penglai, Shandongin provinssi , sijaitsee voimalaitos, joka haastaa perinteisten energiainfrastructuren määritelmät.

Se ei tuota sähköä.
Se ei polta kivihiiltä.
Se ei ole riippuvainen valtion tukia.

Ja joka vuosi se käsittelee 120 miljoonaa kilowattituntia sähköä, vähentää hiilipäästöjä 45 600 tonneilla , ja tuottaa noin 90 000 kuorma-renminbiä päivässä .

Kehitetty China Energy Investment Corporation (CHN Energy) , Penglain hanke on Kiinan ensimmäinen hybridivarastovoimalaitos, joka yhdistää neljän eri teknologian varastointi yhteen järjestelmään. Kesäkuussa 2025 hanke siirtyi virallisesti kaupalliseen käyttöön, mikä merkitsee ratkaisevan tärkeää edistästymistä Kiinan siirtymisessä yhden teknologian piloteista laajamittaiseen, integroituun energiavarastointiin.

Teknologiapalveluntarjoajille kuten BOCO Electronics , hanke edustaa todellisen maailman vahvistusta suuren tiheyden ja tehokkaasta tehonsiirrosta vaativimmissa verkkoehtoissa.

Lämmön varavoitosta varastopohjaiseen sähköverkon tasapainotukseen

Shandong on yksi Kiinan suurimmista uusiutuvan energian tuottajista. Vuoteen 2024 mennessä asennettu uusiutuvan energian kapasiteetti oli ylennyt kivihiilivoiman tuotannon ensi kertaa, mikä johtui aurinko- ja tuulivoimalaitosten nopeasta lisääntymisestä.

Tämä edistyminen on kuitenkin tiukentanut pitkään jatkunutta haastetta: uusiutuvan energian käytön rajoittaminen .

• Auringonvoiton tuotanto huipentuu keskipäivällä, jolloin kysyntä on alhainen
• Iltaisin kysyntä nousee jyrkästi, kun aurinkosähkön tuotanto on jo heikentynyt
• Verkkoyliajat estävät ylijäämäsähkön siirron muualle

Tuloksena puhdasta sähköenergiaa on usein saatavilla, mutta sitä ei voida tehokkaasti hyödyntää.

Penglain hybridivarastoasema on suunniteltu järjestelmätasoinen vastaus tähän epätasapainoon. Toimien laajamittaisena energiavaranähtinä asema imee ylijäämävirtaa alhaisen kysynnän aikana ja vapauttaa sitä huippukulutuksen aikana. Huippujen tasoituksen ja laaksojen täyttämisen lisäksi se osallistuu aktiivisesti taajuussäätöön, jännitteen tukemiseen ja sähköverkon vakautuspalveluihin , mikä muuttaa energianvarastoinnin passiivisesta resurssista aktiiviseksi verkonohjausresurssiksi.

Neljä varastointiteknologiaa, yksi koordinoitu järjestelmä

Toisin kuin perinteiset energianvarastojärjestelmät, jotka nojaavat yhteen ainoaan teknologiaan, Penglain hanke yhdistää neljä erilaista varastointiteknologiaa , joista kukin on valittu sen tietyistä toiminnallisista vahvuuksista:

• Liukastepyhäsenergianvarastointi tarjoaa millisekuntitason reaktion nopealle taajuussäädölle
• Litium rautafosfaatti (LFP) akut tarjoavat todistetusti luotettavan pääasiallisen energiaperustan
• Natrium-ioni akut tarjoavat parantunutta turvallisuutta ja stabiilia suorituskykyä alhaisissa lämpötiloissa
• Vanadiinipunakuvausvirta-akut mahdollistavat syvän purkamisen yli 20 000 käyttökierroksen elinkaaren ajan

Tämä moniteknologinen konfiguraatio mahdollistaa järjestelmän optimiratkaisun laajassa käyttöskenaarioiden valikoimassa – nopeista sähköverkon häiriöistä pitkäkestoiseen energiansiirtoon.

Kuitenkin tämänkaltaisten erilaisten teknologioiden integrointi aiheuttaa merkittäviä haasteita jänniteyhteensopivuudessa, ohjauksen stabiilisuudessa ja reaaliaikaisessa koordinoinnissa . Tässä roolissa BOCO Electronicsin Gemini 125 -kaksisuuntainen buck-boost DC-DC-muunnin näyttelee keskeistä osaa.

Moniteknologian koordinointi Gemini 125:n avulla

Gemini 125 -muuntosarja toimii keskeisenä energian ohjauksena ja säätimenä Penglai-keskuksessa. Monimutkaisia tasavirtakytkeytyneitä energiakäyttöjärjestelmiä varten suunniteltu muuntaja mahdollistaa saumattoman vuorovaikutuksen akkujen, uusiutuvien lähteiden ja tasavirtakiskojen välillä.

Hankemekaanikoiden mukaan järjestelmätason luotettavuus oli tärkein prioriteetti:

“Kun useita varastointiteknologioita käytetään samanaikaisesti, sekä ohjausjärjestelmän että tehomuuntolaitteiden on oltava erittäin vakaita. BOCO Electronicsin muuntajat erottuivat kompaktilla rakenteellaan, joustavilla rajapinnoillaan ja johdonmukaisella käyttöluotettavuudella.”

Gemini 125 tukee laajaa kirjoa vaativia käyttötapauksia:

• Moniteknologian integraatio
  Toimii 600–1500 V DC-jännitealueella , mikä tekee muuntajasta yhteensopivan litiumioni-, natriumioni-, virta-akkujen ja aurinkopaneelien syöttöjen kanssa, mikä merkittävästi lisää asennusjoustavuutta.
• Tilallisuudeltaan rajoitetut asennukset
  Tehotiheydellä 7,1 kW/L —noin tavallisen kotikeittion mikroaaltouunin kokoinen—yksikkö mahdollistaa kompaktit kaapin asettelut, vähentäen sivilingenöörityksen ja asennuskustannuksia.
• Hyötysuhteesta riippuvainen toiminta
  Puhdasta piikarbidia (SiC) käyttäen teholaitekomponenteilla muuntaja saavuttaa jopa 99,2 % tehokkuus , varmistaen että jokainen kilowattitunti uusiutuvasta energiasta säilyttää maksimaalisen taloudellisen arvonsa.
• Korkean turvallisuuden ympäristöt
  Millisekunnin tason oikosulkusuoja ja virhevirran I²t alle 1,6 kA²s varmista vakaa toiminta jopa äärioikeissa vikatilanteissa.
• Skaalautuva järjestelmäarkkitehtuuri
  Tukee jopa 40 yksiköitä rinnakkain ja useita toimintamoodi – kuten vakiovirta, vakiojännite ja MPPT – jolloin järjestelmä mahdollistaa nopean laajentamisen ja joustavan käytön ilman merkittäviä uudelleensuunnitteluja.

Kustannuskeskuksesta tulolähteeksi

Perinteisesti energiavarastointi on usein nähty pääomavaltaisena investointina pitkällä takaisinmaksuajalla. Penglain hanke haastaa tätä käsitystä konkreettisilla suorituslukemilla:

• Päivittäinen tuotto yli 90 000 RMB , joka johtuu huippu-laaksoarvioinnista, taajuussäädöstä ja kapasiteettivuokrasta
• Vuotuinen energian läpimäärä 120 miljoonaa kWh , mikä vastaa noin 15 miljoonan ilmastointilaitteen käyttöä kokonaisen päivän ajan
• Vuotuinen hiilidioksidipäästöjen vähennys 45 600 tonnia , vertailukohdassa noin 25 000 täysikasvuista puuta

Nämä tulokset eivät perustu tukimiin, vaan järjestelmätehokkuuteen, yhteensopivuuteen ja joustavaan sijoitukseen —alueet, joilla tehonsiirron suorituskyky vaikuttaa suoraan kaupallisiin tuottoihin.

Insinööritiede käytännön energiakäyttöön

Penglai-hybridivarastoaseman menestys kuvastaa laajempaa siirtymää energiateollisuudessa: teknologiademonstraatioista kohti kaupallisesti kannattavia, järjestelmäintegroituja ratkaisuja .

Kun Kiina siirtyy lämpövoimaan perustuvasta verkon vakauttamisesta varastointiin perustuvaan sijoitukseen, korkean suorituskyvyn tehonsiirto muuttuu yhä keskeisemmäksi tekijäksi. BOCO Electronics keskittyy edelleen insinööritietoon — puolijohteen valintaan, topologian optimointiin ja järjestelmätasoinen integraatioon — tukeakseen tätä siirtymää.

Mahdollistamalla uusiutuvan energian luotettavan varastoinnin, tehokkaan vapauttamisen ja tehokkaan hyödyntämisen , BOCO Electronics pyrkii tarjoamaan ”tehonsiirtoajoneuvon” seuraavan sukupolven suurten energiavarastojärjestelmien taustalla.