Baterien energia biltegiratzeko sistema batek, BESS izenez ezagutzen denak, bateria kargagarrien bankuak erabiltzen ditu sare elektrikotik edo iturri berriztagarrietatik soberako elektrizitatea gordetzeko, geroago erabiltzeko. Energia berriztagarrien eta sare adimendunen teknologiak aurrera egin ahala, BESS sistemek gero eta garrantzi handiagoa dute energia-hornidura egonkortzeko eta energia berdearen balioa maximizatzeko. Beraz, nola funtzionatzen dute zehazki sistema hauek?
1. urratsa: Baterien bankua
Edozein BESSren oinarria energia biltegiratzeko bitartekoa da: bateriak. Hainbat bateria-modulu edo "zelula" elkarrekin konektatzen dira beharrezko biltegiratze-ahalmena ematen duen "bateria-banku" bat osatzeko. Gehien erabiltzen diren zelulak litio-ioizkoak dira, potentzia-dentsitate handia, iraupen luzea eta kargatzeko gaitasun azkarra dutelako. Bestelako kimikak ere erabiltzen dira aplikazio batzuetan, hala nola berun-azidozko bateriak eta fluxu-bateriak.
2. urratsa: Energia bihurtzeko sistema
Baterien bankua sare elektrikora konektatzen da potentzia-bihurketa sistema edo PCS baten bidez. PCSak potentzia-elektronikako osagaiak ditu, hala nola inbertsore bat, bihurgailu bat eta iragazki bat, bateriaren eta sarearen artean potentzia bi noranzkoetan isurtzea ahalbidetzen dutenak. Inbertsoreak bateriatik datorren korronte zuzena (DC) sareak erabiltzen duen korronte alterno (AC) bihurtzen du, eta bihurgailuak alderantziz egiten du bateria kargatzeko.
3. urratsa: Bateriaren kudeaketa sistema
Baterien kudeaketa sistema batek, edo BMS batek, bateria-bankuko bateria-zelula bakoitza kontrolatzen eta monitorizatzen du. BMSak zelulak orekatzen ditu, kargatzean eta deskargatzean tentsioa eta korrontea erregulatzen ditu, eta gehiegizko kargatzeak, gehiegizko korronteak edo deskarga sakonak eragindako kalteen aurka babesten du. Tentsioa, korrontea eta tenperatura bezalako parametro gakoak monitorizatzen ditu bateriaren errendimendua eta iraupena optimizatzeko.
4. urratsa: Hozte sistema
Hozte-sistema batek bateriaren gehiegizko beroa kentzen du funtzionamenduan zehar. Hau ezinbestekoa da zelulak tenperatura-tarte optimoan mantentzeko eta ziklo-bizitza maximizatzeko. Hozte mota ohikoenak hauek dira: likido bidezko hoztea (bateriekin kontaktuan dauden plaken bidez hozgarria zirkulatuz) eta aire bidezko hoztea (haizagailuak erabiliz airea bateriaren kaxetatik igarotzeko).
5. urratsa: Funtzionamendua
Elektrizitate-eskaria txikia edo energia berriztagarrien ekoizpen handia dagoenean, BESS-ak soberako energia xurgatzen du potentzia-bihurketa sistemaren bidez eta bateria-bankuan gordetzen du. Eskaria handia denean edo energia berriztagarriak eskuragarri ez daudenean, biltegiratutako energia sare elektrikora isurtzen da berriro inbertsorearen bidez. Horri esker, BESS-ak energia berriztagarri etengabea "denboran aldatu", sarearen maiztasuna eta tentsioa egonkortu eta babeskopia-energia eman dezake etenaldietan.
Bateriaren kudeaketa sistemak zelula bakoitzaren karga-egoera kontrolatzen du eta karga- eta deskarga-tasa kontrolatzen du baterien gehiegizko kargatzea, gehiegi berotzea eta deskarga sakona saihesteko, eta horrela haien bizitza erabilgarria luzatzea. Eta hozte-sistemak bateriaren tenperatura orokorra funtzionamendu-tarte seguru batean mantentzeko lan egiten du.
Laburbilduz, bateria-energia biltegiratzeko sistema batek bateriak, potentzia-elektronikako osagaiak, kontrol adimendunak eta kudeaketa termikoa modu integratuan erabiltzen ditu soberako elektrizitatea biltegiratzeko eta eskaeraren araberako potentzia deskargatzeko. Horri esker, BESS teknologiak energia berriztagarrien iturrien balioa maximizatu dezake, sare elektrikoak eraginkorragoak eta jasangarriagoak egin ditzake, eta karbono gutxiko energia-etorkizunerako trantsizioa lagundu.
Eguzki-energia eta haize-energia bezalako energia berriztagarrien gorakadarekin, eskala handiko bateria-energia biltegiratzeko sistemek (BESS) gero eta paper garrantzitsuagoa betetzen dute sare elektrikoak egonkortzeko. Bateria-energia biltegiratzeko sistema batek bateria kargagarriak erabiltzen ditu saretik edo energia berriztagarrietatik soberako elektrizitatea gordetzeko eta behar denean energia hori itzultzeko. BESS teknologiak etengabeko energia berriztagarrien erabilera maximizatzen laguntzen du eta sarearen fidagarritasuna, eraginkortasuna eta iraunkortasuna hobetzen ditu.
BESS batek normalean hainbat osagai ditu:
1) Bateria-bankuak, hainbat bateria-moduluz edo -zelulaz osatutakoak, beharrezko energia-biltegiratze-ahalmena emateko. Litio-ioizko bateriak dira gehien erabiltzen direnak, potentzia-dentsitate handia, iraupen luzea eta kargatzeko gaitasun azkarra dutelako. Bestelako kimikak ere erabiltzen dira, hala nola berun-azidozko bateriak eta fluxuzko bateriak.
2) Baterien bankua sare elektrikoarekin konektatzen duen potentzia-bihurketa sistema (PCS). PCSak inbertsore, bihurgailu eta bestelako kontrol-ekipo bat ditu, bateriaren eta sare elektrikoaren artean bi noranzkoetan potentzia isurtzea ahalbidetzen duena.
3) Bateria kudeatzeko sistema (BMS), bateria-zelula bakoitzaren egoera eta errendimendua monitorizatu eta kontrolatzen duena. BMS-ak zelulak orekatzen ditu, gehiegizko kargatzeak edo deskarga sakonak eragindako kalteen aurka babesten du, eta tentsioa, korrontea eta tenperatura bezalako parametroak monitorizatzen ditu.
4) Bateriei gehiegizko beroa kentzen dien hozte-sistema. Likidoan edo airean oinarritutako hoztea erabiltzen da bateriak funtzionamendu-tenperatura optimoaren barruan mantentzeko eta bizitza-iraupena maximizatzeko.
5) Bateria-sistema osoa babesten eta ziurtatzen duen karkasa edo ontzia. Kanpoko bateria-kaxak eguraldiarekiko erresistenteak eta muturreko tenperaturak jasan behar dituzte.
BESS baten funtzio nagusiak hauek dira:
• Eskaria txikia den aldietan saretik soberako potentzia xurgatu eta eskaera handia denean askatu. Horrek tentsio eta maiztasun gorabeherak egonkortzen laguntzen du.
• Eguzki-energia fotovoltaikotik eta irteera aldakorra eta etengabea duten parke eolikoetatik energia berriztagarria biltegiratu, eta gero biltegiratutako energia hori eman eguzkia ez dagoenean edo haizea ez dagoenean. Horrek energia berriztagarria gehien behar den unera aldatzen du.
• Sare elektrikoaren matxuren edo etenaldien kasuan, azpiegitura kritikoak martxan mantentzeko, uharte moduan edo sareari konektatutako moduan.
• Eskariaren erantzun eta zerbitzu osagarrien programetan parte hartu, eskaeraren arabera potentzia-irteera handituz edo murriztuz, maiztasun-erregulazioa eta sareko beste zerbitzu batzuk eskainiz.
Ondorioz, energia berriztagarriak mundu osoko sare elektrikoen ehuneko gisa hazten jarraitzen duen heinean, eskala handiko bateria-energia biltegiratzeko sistemek ezinbesteko zeregina izango dute energia garbi hori fidagarria eta eguneko 24 orduetan eskuragarri egon dadin. BESS teknologiak energia berriztagarrien balioa maximizatzen, sare elektrikoak egonkortzen eta etorkizun energetiko jasangarriago eta karbono gutxiko baterako trantsizioa laguntzen lagunduko du.
Argitaratze data: 2023ko uztailak 7
