Et batterilagringssystem, almindeligvis kendt som et BESS, bruger banker af genopladelige batterier til at lagre overskydende elektricitet fra nettet eller vedvarende energikilder til senere brug. I takt med at vedvarende energi og smart grid-teknologier udvikler sig, spiller BESS-systemer en stadig vigtigere rolle i at stabilisere strømforsyningen og maksimere værdien af grøn energi. Så hvordan fungerer disse systemer præcist?
Trin 1: Batteribank
Fundamentet for ethvert BESS er energilagringsmediet - batterier. Flere batterimoduler eller "celler" er forbundet sammen for at danne en "batteribank", der leverer den nødvendige lagerkapacitet. De mest almindeligt anvendte celler er lithium-ion på grund af deres høje effekttæthed, lange levetid og hurtige opladningsevne. Andre kemiske stoffer som bly-syre- og flowbatterier bruges også i nogle applikationer.
Trin 2: Strømkonverteringssystem
Batteribanken er forbundet til elnettet via et strømkonverteringssystem eller PCS. PCS'en består af effektelektroniske komponenter som en inverter, konverter og filtre, der tillader strøm at flyde i begge retninger mellem batteriet og elnettet. Inverteren konverterer jævnstrøm (DC) fra batteriet til vekselstrøm (AC), som elnettet bruger, og konverteren gør det modsatte for at oplade batteriet.
Trin 3: Batteristyringssystem
Et batteristyringssystem, eller BMS, overvåger og styrer hver enkelt battericelle i batteribanken. BMS'et balancerer cellerne, regulerer spænding og strøm under opladning og afladning og beskytter mod skader fra overopladning, overstrøm eller dyb afladning. Det overvåger nøgleparametre som spænding, strøm og temperatur for at optimere batteriets ydeevne og levetid.
Trin 4: Kølesystem
Et kølesystem fjerner overskydende varme fra batterierne under drift. Dette er afgørende for at holde cellerne inden for deres optimale temperaturområde og maksimere deres levetid. De mest almindelige typer køling er væskekøling (ved at cirkulere kølevæske gennem plader i kontakt med batterierne) og luftkøling (ved hjælp af ventilatorer til at presse luft gennem batterikabinetter).
Trin 5: Betjening
I perioder med lav elforbrug eller høj produktion af vedvarende energi absorberer BESS'en overskydende strøm via strømkonverteringssystemet og lagrer den i batteribanken. Når efterspørgslen er høj, eller vedvarende energi ikke er tilgængelig, udledes den lagrede energi tilbage til nettet via inverteren. Dette gør det muligt for BESS'en at "tidsforskyde" intermitterende vedvarende energi, stabilisere netfrekvens og -spænding og levere backupstrøm under afbrydelser.
Batteristyringssystemet overvåger hver celles opladningstilstand og styrer opladnings- og afladningshastigheden for at forhindre overopladning, overophedning og dyb afladning af batterierne - hvilket forlænger deres levetid. Og kølesystemet arbejder for at holde den samlede batteritemperatur inden for et sikkert driftsområde.
Kort sagt udnytter et batterilagringssystem batterier, effektelektronikkomponenter, intelligente styringer og termisk styring på en integreret måde for at lagre overskydende elektricitet og aflade strøm efter behov. Dette gør det muligt for BESS-teknologi at maksimere værdien af vedvarende energikilder, gøre elnet mere effektive og bæredygtige og understøtte overgangen til en lav-CO2-energifremtid.
Med fremkomsten af vedvarende energikilder som sol- og vindkraft spiller store batterilagringssystemer (BESS) en stadig vigtigere rolle i at stabilisere elnettet. Et batterilagringssystem bruger genopladelige batterier til at lagre overskydende elektricitet fra nettet eller fra vedvarende energikilder og levere denne strøm tilbage, når det er nødvendigt. BESS-teknologi hjælper med at maksimere udnyttelsen af intermitterende vedvarende energi og forbedrer den samlede nettets pålidelighed, effektivitet og bæredygtighed.
Et BESS består typisk af flere komponenter:
1) Batteribanker lavet af flere batterimoduler eller celler for at give den nødvendige energilagringskapacitet. Lithium-ion-batterier er de mest almindeligt anvendte på grund af deres høje effekttæthed, lange levetid og hurtige opladningsmuligheder. Andre kemiske stoffer som bly-syre- og flowbatterier anvendes også.
2) Strømkonverteringssystem (PCS), der forbinder batteribanken til elnettet. PCS'en består af en inverter, konverter og andet styreudstyr, der tillader strøm at flyde i begge retninger mellem batteriet og nettet.
3) Batteristyringssystem (BMS), der overvåger og styrer de enkelte battericellers tilstand og ydeevne. BMS'et afbalancerer cellerne, beskytter mod skader fra overopladning eller dyb afladning og overvåger parametre som spænding, strøm og temperatur.
4) Kølesystem, der fjerner overskydende varme fra batterierne. Væske- eller luftbaseret køling bruges til at holde batterierne inden for deres optimale driftstemperaturområde og maksimere levetiden.
5) Hus eller beholder, der beskytter og sikrer hele batterisystemet. Udendørs batteriindkapslinger skal være vejrbestandige og kunne modstå ekstreme temperaturer.
Hovedfunktionerne for et BESS er at:
• Absorber overskydende strøm fra nettet i perioder med lav efterspørgsel og frigiv den, når efterspørgslen er høj. Dette hjælper med at stabilisere spændings- og frekvensudsving.
• Lagre vedvarende energi fra kilder som solceller og vindmølleparker med variabel og intermitterende effekt, og lever derefter den lagrede strøm, når solen ikke skinner, eller vinden ikke blæser. Dette forskyder den vedvarende energi til det tidspunkt, hvor der er mest brug for den.
• Sørg for backupstrøm under netfejl eller -afbrydelser for at holde kritisk infrastruktur i drift, enten i ø- eller nettilsluttet tilstand.
• Deltage i efterspørgselsrespons og hjælpetjenesteprogrammer ved at øge eller reducere effektproduktionen efter behov, levere frekvensregulering og andre nettjenester.
Afslutningsvis kan man sige, at i takt med at andelen af vedvarende energi i elnet verden over fortsætter med at vokse, vil store batterilagringssystemer spille en uundværlig rolle i at gøre denne rene energi pålidelig og tilgængelig døgnet rundt. BESS-teknologi vil bidrage til at maksimere værdien af vedvarende energi, stabilisere elnet og understøtte overgangen til en mere bæredygtig fremtid med lavt CO2-udledning.
Opslagstidspunkt: 7. juli 2023
