Elektráreň, ktorá nevyrábá elektrickú energiu — a predtým prepraví 120 miliónov kWh za rok

V Penglaj, provincia Šan-tung , stojí elektráreň, ktorá odporuje bežným definíciám energetickej infraštruktúry.

Ne vyrábá elektrickú energiu.
Ne spaľuje uhlie.
Nezávisí na štátnych dotáciách.

A predsa každý rok spracuje 120 milión kilowatthodín elektriny, zníži emisie CO₂ o 45 600 ton a vygeneruje približne 90 000 CNY denného príjmu .

Vyvinuté bratom Ali China Energy Investment Corporation (CHN Energy) , projekt Penglai je Čína prvá hybridná akumulačná elektráreň integrujúca štyri rôzne technológie uskladnenia do jedného systému v júni 2025 projekt oficiálne vošiel do komerčnej prevádzky, čo predstavuje kľúčový milník v prechode Číny od jednotlivých technologických projektov k veľkostupňovému nasadeniu integrovaných systémov uskladnenia energie.

Pre technologických poskytovateľov, ktorí sa zúčastnili, ako napríklad BOCO Electronics , projekt predstavuje reálnu validáciu vysokohustotnej a vysokoeffektívnej konverzácie energie za najnáročnejších podmienok siete.

Od tepelného zálohovania po vyrovnávanie siete na základe úložiska

Šan-tung je jedným z najväčších odvetví obnoviteľnej energie v Číne. Do roku 2024 inštalovaná kapacita obnoviteľných zdrojov po prvýkrát prekonala výrobu elektriny z uhoľných elektrárň čo bolo spôsobené rýchlym rozširovaním solárnych a veterných elektrárň.

Tento pokrok však zároveň zosilnil dlhodobý problém: obmedzovanie výroby z obnoviteľných zdrojov .

• Výroba zo slnečných elektrárň dosahuje špičku cez deň, keď je dopyt nízky
• Večerný dopyt prudko stúpa, keď už slnečná výroba upadá
• Preťaženie siete bráni prenosu prebytočnej energie do iných lokalít

V dôsledku toho je čistá elektrina často k dispozícii, ale nie je možné ju efektívne využiť.

Stanica hybridného skladovania Penglai bola navrhnutá ako systémová odpoveď na túto nerovnováhu. Pôsobí ako veľká škála energetická rezerva , ktorá počas období s nízkou poptávkou absorbuje prebytočnú energiu a uvoľňuje ju počas špičkových hodín. Okrem vyrovnania špičiek a plnenia dolín aktívne sa zúčastňuje regulácie frekvencie, podpory napätia a služieb na stabilizáciu siete , čím mení energetické skladovanie zo pasívneho aktíva na aktívny zdroj riadenia siete.

Štyri technológie skladovania, jeden koordinovaný systém

Na rozdiel od konvenčných elektrární na skladovanie energie, ktoré sa spoliehajú na jedinú technológiu, projekt Penglai integruje štyri odlišné technológie skladovania , pričom každá bola vybraná na základe jej špecifických prevádzkových výhod:

• Ukladanie energie pomocou létavca zabezpečuje reakciu na milisekundovej úrovni pre rýchlu reguláciu frekvencie
• Litiový železný fosfát (LFP) batérie poskytujú hlavný energetický základ s dokázanou spoľahlivosťou
• Sodíkové batérie ponúkajú zlepšenú bezpečnosť a stabilný výkon v nízkoteplotných prostrediach
• Vanadové redoxné prietokové batérie umožňujú hlboké cyklovanie s životnosťou vyše 20 000 cyklov

Táto viacotechnologická konfigurácia umožňuje systému optimálne reagovať v širokom spektre prevádzkových scenárov – od rýchlych porúch siete po dlhodobé posúvanie energie.

Avšak integrácia takéhoto rozličného spektra technológií prináša významné výzvy v oblasti kompatibilita napätia, stabilita riadenia a riadenie v reálnom čase . Tu prichádza do úvahy Bikomunikačné DC-DC meniče Gemini 125 od spoločnosti BOCO Electronics zohrávajú kľúčovú úlohu.

Povolenie koordinácie viacerých technológií s Gemini 125

Séria konvertorov Gemini 125 slúži ako kľúčová jednotka pre smerovanie a reguláciu energie v rámci stanice Penglai. Konvertor je navrhnutý pre komplexné DC-spriahnuté energetické systémy a umožňuje bezproblémovú interakciu medzi batériami, obnoviteľnými zdrojmi a DC zbernica.

Podľa inžinierov projektu bola spoľahlivosť na úrovni systému najvyššou prioritou:

„Keď viaceré technológie skladovania pracujú súčasne, musia byť riadiaci systém aj jednotky premeny výkonu mimoriadne stabilné. Konvertory spoločnosti BOCO Electronics sa vyznačujú kompaktným dizajnom, flexibilnými rozhraniami a konzistentnou prevádzkovou spoľahlivosťou.“

Gemini 125 podporuje široké spektrum náročných aplikačných scenárov:

• Integrácia viacerých technológií
  Prevádzka v rámci rozmedzia napätia 600–1500 V DC , konvertor je kompatibilný s lítiovými iónovými, sodíkovými iónovými, tokovými batériami a fotovoltickými vstupmi, čo výrazne zvyšuje flexibilitu nasadenia.
• Inštalácie s obmedzeným priestorom
  S výkonovou hustotou 7,1 kW/L —približne veľkosť domácej mikrovlnnej rúry—zariadenie umožňuje kompaktné usporiadanie skríň, čím sa znížia náklady na stavebné práce a inštaláciu.
• Prevádzka s vysokou náročnosťou na účinnosť
  Vyrobené výlučne s použitím karbidu kremíka (SiC) , menič dosahuje až 99,2 % účinnosť , čo zabezpečuje, že každý kilowatohodina obnoviteľnej energie si uchová maximálnu ekonomickú hodnotu.
• Prostredia s vysokými bezpečnostnými požiadavkami
  Ochrana proti skratšovému obvodu na úrovni milisekúnd a poruchový prúd I²t pod 1.6 kA²s zabezpečujú stabilnú prevádzku aj za extrémnych poruchových podmienok.
• Škálovateľná systémová architektúra
  Podpora až 40 jednotiek paralelne a viaceré prevádzkové režimy vrátane konštantného napätia, konštantného prúdu a MPPT umožňujú rýchle rozšírenie a flexibilný výkon bez väčších prenávrhov.

Z nákladového centra na príjmový stroj

Doteraz sa systémy na ukladanie energie často vnímali ako kapitálovo náročnú investíciu s dlhými dobami návratnosti. Projekt Penglai tieto predpoklady vyvracia konkrétnymi údajmi o výkone:

• Denný príjem vyše 90 000 RMB , získaný zo špičkového a údolového arbitráže, regulácie frekvencie a prenájmu kapacity
• Ročný energetický odber 120 miliónov kWh , čo zodpovedá napájaniu približne 15 miliónov klimatizačných jednotiek počas jedného plného dňa
• Ročné zníženie emisií uhlíka o 45 600 ton , čo je porovnateľné s výsadobou približne 25 000 dospelých stromov

Tieto výsledky nie sú riadené dotáciami, ale efektívnosťou systému, kompatibilitou a flexibilitou odovzdávania výkonu —oblasťami, v ktorých výkon konverzácie energie priamo ovplyvňuje komerčné výnosy.

Inžinierstvo pre reálne energetické systémy

Úspech hybridnej úložnej stanice Penglai ilustruje širší posun v energetickom priemysle: od technologických demonštrácií smerom k komerčne životaschopným, do systému integrovaným riešeniam .

Keďže Čína prechádza od termálne dominantnej stabilizácie siete k riadenému využívaniu úložných systémov, stáva sa úloha výkonných prevodníkov energie stále dôležitejšou. BOCO Electronics naďalej upriamuje pozornosť na základné inžinierske princípy – výber polovodičov, optimalizáciu topológie a integráciu na úrovni systému – aby tento prechod podporila.

Za účelom umožnenia obnoviteľnej energie spoľahlivo ukladať, efektívne uvoľňovať a účinne monetizovať , spoločnosť BOCO Electronics usiluje o poskytovanie „prevodníka výkonu“, ktorý bude tvoriť jadro ďalšej generácie veľkoplošných systémov skladovania energie.