Un système de stockage d'énergie de batterie, communément appelé BESS, utilise des banques de batteries rechargeables pour stocker l'excès d'électricité du réseau ou des sources renouvelables pour une utilisation ultérieure. À mesure que les technologies renouvelables et les technologies du réseau intelligent progressent, les systèmes BESS jouent un rôle de plus en plus vital dans la stabilisation des alimentations et la maximisation de la valeur de l'énergie verte. Alors, comment fonctionnent exactement ces systèmes?
Étape 1: Banque de batterie
Le fondement de tout BESS est le milieu de stockage d'énergie - batteries. Plusieurs modules de batterie ou "cellules" sont câblés ensemble pour former une "banque de batterie" qui offre la capacité de stockage requise. Les cellules les plus couramment utilisées sont le lithium-ion en raison de leur densité de puissance élevée, de leur longue durée de vie et de leur capacité de charge rapide. D'autres chimies comme les batteries au plomb et à l'écoulement sont également utilisées dans certaines applications.
Étape 2: Système de conversion d'alimentation
La banque de batterie se connecte au réseau électrique via un système de conversion d'alimentation ou des PC. Le PCS se compose de composants électroniques d'alimentation comme un onduleur, un convertisseur et des filtres qui permettent à la puissance de s'écouler dans les deux sens entre la batterie et la grille. L'onduleur convertit le courant direct (DC) de la batterie en courant alternatif (AC) que la grille utilise, et le convertisseur fait l'inverse pour charger la batterie.
Étape 3: Système de gestion des batteries
Un système de gestion de la batterie, ou BMS, surveille et contrôle chaque cellule de batterie individuelle dans la banque de batterie. Le BMS équilibre les cellules, régule la tension et le courant pendant la charge et la décharge, et protège contre les dommages contre les surfacturation, les surintensités ou la décharge profonde. Il surveille les paramètres clés comme la tension, le courant et la température pour optimiser les performances de la batterie et la durée de vie.
Étape 4: Système de refroidissement
Un système de refroidissement élimine l'excès de chaleur des batteries pendant le fonctionnement. Cela est essentiel pour maintenir les cellules dans leur plage de température optimale et maximiser la durée de vie du cycle. Les types de refroidissement les plus courants utilisés sont le refroidissement du liquide (en circulant le liquide de refroidissement par des plaques en contact avec les batteries) et le refroidissement à l'air (en utilisant les ventilateurs pour forcer l'air à travers des enclos de batterie).
Étape 5: opération
Pendant les périodes de faible demande d'électricité ou de production d'énergie renouvelable élevée, le BESS absorbe l'excès de puissance via le système de conversion d'énergie et le stocke dans la banque de batterie. Lorsque la demande est élevée ou que les énergies renouvelables ne sont pas disponibles, l'énergie stockée est rejetée sur la grille à travers l'onduleur. Cela permet au BESS de «décalage dans le temps» des énergies renouvelables intermittentes, de stabiliser la fréquence et la tension de la grille et de fournir une puissance de sauvegarde pendant les pannes.
Le système de gestion des batteries surveille l'état de charge de chaque cellule et contrôle la vitesse de charge et la décharge pour empêcher la surcharge, la surchauffe et la décharge profonde des batteries - prolongeant leur durée de vie utilisable. Et le système de refroidissement fonctionne pour maintenir la température globale de la batterie dans une plage de fonctionnement sûre.
En résumé, un système de stockage d'énergie de la batterie exploite les batteries, les composants de l'électronique d'alimentation, les commandes intelligentes et la gestion thermique ensemble de manière intégrée pour stocker l'électricité excédentaire et la puissance de décharge à la demande. Cela permet à la technologie BESS de maximiser la valeur des sources d'énergie renouvelables, de rendre les réseaux électriques plus efficaces et durables, et de soutenir la transition vers un avenir énergétique à faible teneur en carbone.
Avec la montée des sources d'énergie renouvelables comme l'énergie solaire et éolienne, les systèmes de stockage d'énergie de batterie à grande échelle (BESS) jouent un rôle de plus en plus important dans la stabilisation des réseaux électriques. Un système de stockage d'énergie de batterie utilise des batteries rechargeables pour stocker l'excès d'électricité du réseau ou des énergies renouvelables et remettre cette alimentation en cas de besoin. La technologie BESS aide à maximiser l'utilisation des énergies renouvelables intermittentes et améliore la fiabilité globale, l'efficacité et la durabilité du réseau.
Un bess se compose généralement de plusieurs composants:
1) Banques de batterie en plusieurs modules de batterie ou cellules pour fournir la capacité de stockage d'énergie requise. Les batteries au lithium-ion sont le plus souvent utilisées en raison de leur densité de puissance élevée, de leur longue durée de vie et de leurs capacités de charge rapide. D'autres chimies comme les batteries au plomb et à l'écoulement sont également utilisées.
2) Système de conversion d'alimentation (PCS) qui relie la banque de batterie au réseau électrique. Le PCS se compose d'un onduleur, d'un convertisseur et d'autres équipements de contrôle qui permet à l'énergie de s'écouler dans les deux sens entre la batterie et la grille.
3) Système de gestion de la batterie (BMS) qui surveille et contrôle l'état et les performances des cellules de batterie individuelles. Le BMS équilibre les cellules, protège contre les dommages contre la surfacturation ou la décharge profonde, et surveille les paramètres comme la tension, le courant et la température.
4) Système de refroidissement qui élimine l'excès de chaleur des batteries. Le refroidissement à base de liquide ou d'air est utilisé pour maintenir les batteries dans leur plage de température de fonctionnement optimale et maximiser la durée de vie.
5) le boîtier ou le conteneur qui protège et sécurise l'ensemble du système de batterie. Les enclos de batterie extérieure doivent être résistants aux intempéries et capables de résister à des températures extrêmes.
Les principales fonctions d'un bess sont de:
• Absorber l'excès de puissance du réseau pendant les périodes de faible demande et la libérer lorsque la demande est élevée. Cela aide à stabiliser les fluctuations de tension et de fréquence.
• Stocker les énergies renouvelables à partir de sources comme Solar PV et des parcs éoliens qui ont une production variable et intermittent, puis fournissent cette puissance stockée lorsque le soleil ne brille pas ou que le vent ne souffle pas. Cette période passe à l'époque renouvelable quand elle est nécessaire le plus.
• Fournir une puissance de sauvegarde pendant les défauts du réseau ou les pannes pour maintenir le fonctionnement des infrastructures critiques, en mode île ou sur le réseau.
• Participer à la réponse à la demande et aux programmes de services auxiliaires en augmentant la puissance de puissance vers le haut ou la baisse à la demande, en fournissant une réglementation en fréquence et d'autres services de grille.
En conclusion, alors que les énergies renouvelables continuent de croître en pourcentage de réseaux électriques dans le monde, les systèmes de stockage d'énergie de batterie à grande échelle joueront un rôle indispensable pour rendre cette énergie propre fiable et disponible 24h / 24. La technologie BESS aidera à maximiser la valeur des énergies renouvelables, à stabiliser les réseaux électriques et à soutenir la transition vers un avenir énergétique plus durable et à faible carbone.
Heure du poste: juil-07-2023
