Huawei, enerji depolama sektöründe çığır açan yeni Akıllı Dizi Şebeke Oluşturucu ESS Platformu LUTERRA'yı geçtiğimiz ay Almanya'da düzenlenen Intersolar Europe fuarında tanıttı. Bu yenilikçi platform, Huawei Digital Power Akıllı ESS İş Birimi Başkanı Steve Zheng'in açıklamalarına göre, tesis düzeyinde şebeke oluşturma (GFM) uygulamaları sunarken, aynı zamanda sektör lideri verimlilik ve kolay kurulum imkanları sağlıyor. Huawei'nin bu teknolojik atılımı, müşterilerin enerji verimliliğini artırma ve sürdürülebilir enerji çözümlerine geçiş yapma süreçlerini desteklemeyi hedefliyor.

Huawei'nin Şebeke Oluşturma Teknolojisi Sahada Kanıtlandı

Huawei'nin şebeke oluşturma teknolojileri, dünya genelinde birçok önemli projede başarıyla uygulanarak kendini kanıtlamış durumda. Bu projelerden biri de Suudi Arabistan'da yer alan Kızıldeniz tatil beldesindeki dünyanın en büyük yüzde 100 yenilenebilir enerjiyle çalışan mikro şebekesi. İki yılı aşkın süredir istikrarlı bir şekilde faaliyet gösteren Kızıldeniz projesi, gigawatt-saat ölçeğindeki GFM enerji kaynaklarının birden fazla tesis arasında sorunsuz bir şekilde koordine edilebileceğini gözler önüne seriyor. Bu projenin başarısı, Huawei'nin teknolojisinin büyük ölçekli ve karmaşık enerji sistemlerindeki yeteneklerini vurguluyor.

Suudi Arabistan'daki 400 MW'lık güneş PV sistemi ve 1,3 GWh'lık pil enerji depolama sistemleri (BESS) gibi devasa projeler nadir olsa da, Huawei'nin teknolojisi her ölçekten müşteri için gelir artışı, daha yüksek verim ve güneş enerjisi sistemleriyle sorunsuz entegrasyon vaat ediyor.

LUTERRA'nın Teknolojik Üstünlükleri ve Verimlilik Artışı

Steve Zheng, LUTERRA'nın sektörde öncü olan gidiş-dönüş verimliliği (RTE), yüksek hassasiyetli şarj durumu (SOC) kontrolü ve hücreden pakete optimizasyon gibi özelliklerinin, birçok farklı disiplinin bir araya gelmesiyle elde edildiğini belirtiyor. Bu disiplinler arasında elektrokimya, elektrik mühendisliği, elektronik, termodinamik, kontrol teknolojisi ve tahmin teknolojisi yer alıyor. Zheng'e göre, Huawei'nin genel çözüm üzerindeki kapsamlı kontrolü sayesinde, 25°C ortam sıcaklığında PCS'nin alçak gerilim tarafında yüzde 93,1 gibi etkileyici bir verimlilik elde ediliyor. Ayrıca, SOC hassasiyeti her iki uçta yüzde 2,5'e, plato bölgesinde ise yüzde 3'e ulaşıyor.

Entegre Tasarım ve Akıllı Soğutma Sistemleri

LUTERRA'nın entegre tasarımı, hücreden pakete kadar tam kapsamlı termal yönetim, sıvı soğutma sistemleri ve yüksek gerilimli silikon karbür (SiC) anahtarlama mimarisini kapsıyor. Bu yenilikçi sistem, piyasadaki diğer ürünlere kıyasla uzun süreli enerji depolama (LDES) uygulamaları için benzersiz performans avantajları sunuyor. Zheng, string mimarisine bağlı kalarak her paket için bir optimizör ve her raf için bir kontrolör kullandıklarını, bu gelişmiş yönetim metodlarının elektrokimyasal tutarsızlıkları, özellikle de pil ömrü boyunca ortaya çıkan tutarsızlıkları ortadan kaldırdığını açıklıyor.

  • Yeni nesil çözümde, SiC bileşenleri sayesinde AC gerilimi ilk kez 1000 V AC'ye yükseltildi. Bu, sistem kayıplarını azaltarak verimliliği artırıyor.
  • Benzersiz, akıllı ve dağıtık soğutma teknolojisi, ısı dağılım alanını genişletiyor.
  • Yüksek RTE, yüksek tutarlılık, yüksek SOC seviyesi ve yüksek kullanılabilirlik, çözümün verimini geleneksel çözümlere kıyasla yüzde 10'dan fazla artırıyor.

Kurulum ve Lojistikte Önemli İyileştirmeler

Steve Zheng, teknolojinin gelişmişliğine rağmen, kurulum ve lojistik süreçlerinin olabildiğince basit olacak şekilde tasarlandığını vurguluyor. 1 GWh kapasiteli bir BESS tesisi örneğinde, LUTERRA Akıllı Dizi Şebeke Oluşturucu ESS Platformu, geleneksel çözümlere kıyasla teslim süresini en az yüzde 30, tesisin geri kalan kısmına (BOP) ilişkin maliyetleri en az yüzde 20 ve kurulu her megavat-saat başına kapladığı alanı 1 metrekare azaltıyor. Bu sonuçlar, Huawei'nin patentli "through-busbar" mimarisi sayesinde elde ediliyor. Bu mimari, projenin tüm yaşam döngüsü boyunca esnek kurulum, kapasite artırımı ve şarj ile deşarj için uyarlanabilir C-oranları sağlıyor.

İstikrarlı Elektrik Şebekeleri İçin Şebeke Oluşturma Teknolojisi

Şebeke oluşturma teknolojileri ve ilgili uygulamalar, dünya genelinde elektrik şebekesinin istikrarını artırmada büyük önem kazanmıştır. Tarihsel olarak, şebeke frekansı ve gerilimi, termik enerji üretim türbinlerinin dönen kütlesinin bir yan ürünü olarak belirlenirken, fosil yakıtlara dayalı varlıkların yerini değişken yenilenebilir enerji (VRE) kaynakları aldıkça sistem istikrarını korumada yeni zorluklar ortaya çıkıyor.

GFM özelliğine sahip invertörler, aynı atalet değerini, kısa devre oranını (SCR) ve kara başlatma özelliği gibi diğer temel işlevleri sağlayarak bu zorluklara çözüm sunuyor. GFM, BESS için ideal bir çözüm olup, Birleşik Krallık, Avustralya ve Çin gibi ülkeler ve bölgeler şebeke oluşturma kaynaklarını aktif olarak devreye alıyor. Avrupa içinde de Almanya'nın dört iletim sistemi operatörü (TSO) bu yılın başlarında, GFM BESS varlıklarının da dahil olabileceği uzun vadeli bir atalet hizmeti piyasasını hayata geçirdi. Avrupa TSO'lar Birliği ENTSO-E ise şebeke şekillendirme gerekliliklerine ilişkin teknik kılavuzlar hazırladı.

Steve Zheng, "Şebeke oluşturma teknolojisi, yenilenebilir enerji payının yüksek olduğu bir elektrik şebekesinin istikrarını korumak için hayati öneme sahiptir. Bu teknoloji, tek tek ekipmanlardan dizilere ve enerji santrallerine doğru gelişmiştir" ifadelerini kullandı. Huawei, atalet, kısa devre seviyesi, birincil frekans regülasyonu, güç salınımının sönümlenmesi, karartma başlangıcı ve sanal senkron jeneratör (VSG) modunda şebekeye bağlı/bağlantısız geçiş olmak üzere altı şebeke oluşturma özelliğini tanımlıyor.

Zheng, "Tesis düzeyinde şebeke oluşturma teknolojisindeki atılımın hayati önem taşıdığına inanıyoruz" diyerek, 100 MW'lık bir BESS tesisinde GFM modunda çalışması gereken binlerce güç elektroniği cihazının donanım ve yazılım işbirliğiyle elektrik şebekesini dengelemek üzere birlikte çalışmasını sağlamanın teknik açıdan zorlu bir iş olduğunu Kızıldeniz projesini örnek göstererek belirtti. Huawei'nin teknolojisi, Almanya, Bulgaristan, Filipinler ve Çin dahil olmak üzere diğer ülkelerdeki büyük ölçekli şebeke oluşturma projelerinde de başarıyla kullanılıyor.

Huawei'nin Ürün Yol Haritası: Dizi ve Sistem Düzeyinde Optimizasyon

Huawei'nin ürün yol haritası stratejisi, sistem düzeyinde BOP için optimize edilmiş, sektörün en büyük GFM enerji depolama çözümünü geliştirmeye odaklanıyor. Şirket, yalnızca tek bir BESS konteynerinin güç ve enerji yoğunluğuna değil, tam bir dizinin veya enerji santralinin güç ve enerji yoğunluğuna odaklanarak bu stratejiyi benimsiyor. Zheng, "Ancak dizi çözümü optimal olduğunda tesisin tamamı da optimal hale gelebilir. Tek bir konteyner gerçek bir enerji depolama sistemi değildir; hücreler tek başına bir enerji depolama sistemi oluşturmaz" diyor. Bu nedenle, çözüm tasarımında tek bir konteynerin güç yoğunluğunu artırmak yerine, her bir diziyi temel birim olarak değerlendirdiklerini belirtiyor.

Akıllı Dizi Şeklinde ESS Platformu, iki aşamalı 1000 Vac yüksek gerilim platformunu içeren bir tasarıma sahip. Bu şebeke oluşturucu depolama sistemi, kamu hizmet kuruluşlarına ait yenilenebilir enerji santralleri ve ticari ve endüstriyel (C&I) depolama uygulamalarında karşılaşılan kritik "sayaç önü" (FTM) operasyonel zorlukları çözebiliyor. Steve Zheng, mimari açısından iki aşamalı çözümün geleneksel tek aşamalı çözüme kıyasla şebeke güvenliği açısından daha üstün olduğunu belirtiyor. Yüksek gerilimde kesintisiz çalışma (HVRT) koşullarında, ani akım elektrik şebekesi ile PCS arasında ileri geri akarken, pil şarj seviyesi (SOC) düşük olduğunda pil yalıtımında arızaya ve hatta ciddi güvenlik sorunlarına yol açabileceği belirtiliyor. Düşük gerilimde sistemde kalma (LVRT) sırasında ise, elektrik şebekesinin hızlı bir şekilde toparlanmasına yardımcı olmak için belirli bir sabit aktif güç gerekli. Bu avantajların tek aşamalı mimaride mevcut olmadığını vurguluyor.