Akun energian varastointijärjestelmä, joka tunnetaan yleisesti nimellä Bess, käyttää ladattavien akkujen pankkeja ylimääräisen sähkön säilyttämiseen ruudukosta tai uusiutuvista lähteistä myöhempää käyttöä varten. Uusiutuvan energian ja älykkään verkon tekniikan edetessä Bess -järjestelmillä on yhä tärkeämpi rooli virtalähteiden vakauttamisessa ja vihreän energian arvon maksimoinnissa. Joten kuinka nämä järjestelmät toimivat tarkalleen?
Vaihe 1: Akkupankki
Minkä tahansa BESS: n perusta on energian varastointiakut. Useita akkumoduuleja tai "soluja" on kytketty toisiinsa "akkupankin" muodostamiseksi, joka tarjoaa vaaditun säilytyskapasiteetin. Yleisimmin käytetyt solut ovat litium-ionia johtuen niiden suuritehoisesta tiheydestä, pitkästä elinaikasta ja nopeasta latauskyvystä. Joissakin sovelluksissa käytetään myös muita kemiaja, kuten lyijyhappoa ja virtausakkuja.
Vaihe 2: Virranmuuntamisjärjestelmä
Akkupankki liittyy sähköverkkoon virranmuuntamisjärjestelmän tai tietokoneiden kautta. PCS koostuu tehoelektroniikan komponenteista, kuten invertteristä, muuntimesta ja suodattimista, jotka sallivat virran virtauksen molemmissa suunnissa akun ja ruudukon välillä. Invertteri muuntaa akun suoravirran (DC) vuorottelevaksi virraksi (AC), jota ruudukko käyttää, ja muunnin tekee päinvastaiseksi akun lataamiseksi.
Vaihe 3: Akun hallintajärjestelmä
Akunhallintajärjestelmä tai BMS, seuraa ja hallitsee jokaista akkukennoa akkupankissa. BMS tasapainottaa solut, säätelee jännitettä ja virtaa varauksen ja purkauksen aikana ja suojaa vaurioilta ylivaihdosta, ylivirtauksista tai syvän purkautumiselta. Se tarkkailee avainparametreja, kuten jännite, virta ja lämpötila akun suorituskyvyn ja elinkaaren optimoimiseksi.
Vaihe 4: Jäähdytysjärjestelmä
Jäähdytysjärjestelmä poistaa ylimääräisen lämmön paristoista käytön aikana. Tämä on kriittistä solujen pitämiseksi niiden optimaalisella lämpötila -alueella ja maksimoimalla syklin käyttöikä. Yleisimmät käytettyjä jäähdytystyyppejä ovat nestemäinen jäähdytys (kiertämällä jäähdytysneste levyjen läpi kosketuksessa paristojen kanssa) ja ilmajäähdytys (puhaltimien käyttäminen ilmaa akkukoteloiden läpi).
Vaihe 5: Käyttö
Alhaisen sähkön kysynnän tai korkean energian tuotannon aikana BESS absorboi ylimääräisen tehon virranmuuntamisjärjestelmän kautta ja tallentaa sen akkupankkiin. Kun kysyntä on korkeaa tai uusiutuvia energialähteitä ei ole käytettävissä, varastoitu energia puretaan takaisin verkkoon invertterin läpi. Tämä antaa BESS: lle "aikavälin" ajoittaisen uusiutuvan energian, vakauttaa ruudukkotaajuuden ja jännitteen ja tarjota varmuuskopiointiä katkoksien aikana.
Akunhallintajärjestelmä tarkkailee kunkin solun lataustilaa ja hallitsee lataus- ja purkausnopeutta estämään paristojen ylikuumenemisen, ylikuumenemisen ja syvän purkamisen - niiden käyttökelpoisen käyttöikän pidentämisen. Ja jäähdytysjärjestelmä pitää akun kokonaislämpötilan turvallisella käyttöalueella.
Yhteenvetona voidaan todeta, että akun energian varastointijärjestelmä hyödyntää akkuja, tehoelektroniikkakomponentteja, älykkäitä hallintalaitteita ja lämpöhallintaa yhdessä integroidulla tavalla ylimääräisen sähkö- ja vastuuvapauden säilyttämiseksi pyynnöstä. Tämä antaa BESS-tekniikan maksimoida uusiutuvien energialähteiden arvon, tehdä sähköverkoista tehokkaampia ja kestäviä ja tukea siirtymistä vähähiiliseen energia tulevaisuuteen.
Uusiutuvien energialähteiden, kuten aurinkoenergian ja tuulivoiman, noustessa suurten akkujen energian varastointijärjestelmillä (BESS) on yhä tärkeämpi rooli sähköverkkojen vakauttamisessa. Akun energian varastointijärjestelmä käyttää ladattavia akkuja ylimääräisen sähkön säilyttämiseen ruudukosta tai uusiutuvista energialähteistä ja toimittaa tämä virta tarvittaessa. Bess -tekniikka auttaa maksimoimaan ajoittaisen uusiutuvan energian hyödyntämisen ja parantaa ruudukon yleistä luotettavuutta, tehokkuutta ja kestävyyttä.
Bess koostuu tyypillisesti useista komponenteista:
1) Akkupankit, jotka on valmistettu useista akkumoduuleista tai soluista tarvittavan energian tallennuskapasiteetin aikaansaamiseksi. Litium-ioni-akkuja käytetään yleisimmin niiden suuritehokkuuden, pitkän käyttöiän ja nopean latausominaisuuksien vuoksi. Käytetään myös muita kemiaja, kuten lyijy- ja virtausakkuja.
2) Tehonmuuntamisjärjestelmä (PCS), joka yhdistää akkupankin sähköverkkoon. PCS koostuu invertteristä, muuntimesta ja muista ohjauslaitteista, jotka sallivat virran virtauksen molemmissa suunnissa akun ja ruudukon välillä.
3) Akunhallintajärjestelmä (BMS), joka tarkkailee ja hallitsee yksittäisten akkukennojen tilaa ja suorituskykyä. BMS tasapainottaa solut, suojaa vaurioilta ylikuormitukselta tai syvän purkautumiselta ja tarkkailee parametreja, kuten jännitteet, virta ja lämpötila.
4) Jäähdytysjärjestelmä, joka poistaa ylimääräisen lämmön paristoista. Nestemäistä tai ilmapohjaista jäähdytystä käytetään paristojen pitämiseen niiden optimaalisen käyttölämpötila-alueella ja maksimoimaan elinkaari.
5) Kotelo tai säiliö, joka suojaa ja kiinnittää koko akkujärjestelmän. Ulkoakkujen koteloiden on oltava säänkestäviä ja kestävää äärimmäisiä lämpötiloja.
Bessin päätehtävät ovat:
• Absorboi ylimääräinen tehon verkosta alhaisen kysynnän aikana ja vapauta se, kun kysyntä on korkea. Tämä auttaa vakauttamaan jännitteen ja taajuuden vaihtelut.
• Säilytä uusiutuvaa energiaa lähteistä, kuten aurinkoenergiasta ja tuulipuistoista, joilla on muuttuva ja ajoittainen tuotanto, ja anna sitten varastoitu voima, kun aurinko ei paista tai tuuli ei puhalta. Tämä aika siirtyy uusiutuvaa energiaa siihen, kun sitä tarvitaan eniten.
• Tarjoa varmuuskopiointi ruudukkovirheiden tai seisokkien aikana kriittisen infrastruktuurin toiminnan pitämiseksi joko saarella tai ruudukko-sidotussa tilassa.
• Osallistu kysyntävastaus- ja liitännäispalveluohjelmiin nostamalla voimanlähtöä ylös tai laskemalla tarpeen mukaan, tarjoamalla taajuuden sääntelyä ja muita verkkopalveluita.
Yhteenvetona voidaan todeta, että uusiutuva energia kasvaa edelleen prosentteina sähköverkkojen kanssa maailmanlaajuisesti, laajamittaiset akun energian varastointijärjestelmät ovat välttämättömiä roolia puhdasta energian luotettavan ja saatavana ympäri vuorokauden. Bess-tekniikka auttaa maksimoimaan uusiutuvien energialähteiden arvon, vakauttamaan sähköverkot ja tukemaan siirtymistä kestävämpaan, vähähiiliseen energia tulevaisuuteen.
Viestin aika: heinäkuu-07-2023
