Az akkumulátoros energiatároló rendszer, közismert nevén a BESS, újratölthető akkumulátorok csoportjait használja a hálózatból vagy megújuló forrásokból származó felesleges villamos energia tárolására későbbi felhasználás céljából. Ahogy a megújuló energia és az intelligens hálózati technológiák fejlődnek, a BESS rendszerek egyre fontosabb szerepet játszanak az energiaellátás stabilizálásában és a zöld energia értékének maximalizálásában. Szóval, hogyan is működnek pontosan ezek a rendszerek?
1. lépés: Akkumulátortelep
Bármely BESS alapja az energiatároló közeg – az akkumulátorok. Több akkumulátormodul vagy „cella” van összekötve egy „akkumulátorbankot” alkotva, amely biztosítja a szükséges tárolókapacitást. A leggyakrabban használt cellák a lítium-ion cellák, nagy teljesítménysűrűségük, hosszú élettartamuk és gyors töltési képességük miatt. Egyes alkalmazásokban más kémiai anyagokat, például ólom-savas és áramlási akkumulátorokat is használnak.
2. lépés: Energiaátalakító rendszer
Az akkumulátortelep egy teljesítményátalakító rendszeren (PCS) keresztül csatlakozik az elektromos hálózathoz. A PCS olyan teljesítményelektronikai alkatrészekből áll, mint egy inverter, egy konverter és szűrők, amelyek lehetővé teszik az energia áramlását mindkét irányban az akkumulátor és a hálózat között. Az inverter az akkumulátorból érkező egyenáramot (DC) váltakozó árammá (AC) alakítja, amelyet a hálózat felhasznál, a konverter pedig fordított sorrendben végzi el az akkumulátor töltését.
3. lépés: Akkumulátorkezelő rendszer
Az akkumulátorkezelő rendszer, vagy BMS, figyeli és vezérli az akkumulátorbankon belüli minden egyes akkumulátorcellát. A BMS kiegyensúlyozza a cellákat, szabályozza a feszültséget és az áramerősséget töltés és kisütés közben, valamint védi a túltöltés, túláram vagy mélykisülés okozta károktól. Figyelemmel kíséri a kulcsfontosságú paramétereket, mint például a feszültséget, az áramerősséget és a hőmérsékletet, hogy optimalizálja az akkumulátor teljesítményét és élettartamát.
4. lépés: Hűtőrendszer
A hűtőrendszer működés közben eltávolítja a felesleges hőt az akkumulátorokból. Ez kritikus fontosságú ahhoz, hogy a cellák optimális hőmérsékleti tartományban maradjanak, és maximalizálják az élettartamukat. A leggyakrabban használt hűtési típusok a folyadékhűtés (a hűtőfolyadék keringtetése az akkumulátorokkal érintkező lemezeken keresztül) és a léghűtés (ventilátorok használata a levegő akkumulátorházakon keresztüli átfújására).
5. lépés: Működés
Alacsony villamosenergia-kereslet vagy magas megújulóenergia-termelés időszakaiban a BESS az energiaátalakító rendszeren keresztül elnyeli a felesleges energiát, és azt akkumulátorban tárolja. Amikor a kereslet magas, vagy a megújuló energiaforrások nem állnak rendelkezésre, a tárolt energia az inverteren keresztül visszakerül a hálózatba. Ez lehetővé teszi a BESS számára, hogy „időeltolódjon” a szakaszos megújuló energiatermelésben, stabilizálja a hálózati frekvenciát és feszültséget, és tartalék áramot biztosítson áramkimaradások esetén.
Az akkumulátorkezelő rendszer figyeli az egyes cellák töltöttségi állapotát, és szabályozza a töltés és kisütés sebességét, hogy megakadályozza az akkumulátorok túltöltését, túlmelegedését és mélykisülését – ezáltal meghosszabbítva azok élettartamát. A hűtőrendszer pedig az akkumulátor teljes hőmérsékletét biztonságos üzemi tartományon belül tartja.
Összefoglalva, egy akkumulátoros energiatároló rendszer integrált módon használja ki az akkumulátorokat, a teljesítményelektronikai alkatrészeket, az intelligens vezérlőket és a hőszabályozást a felesleges villamos energia tárolására és igény szerinti leadására. Ez lehetővé teszi a BESS technológia számára, hogy maximalizálja a megújuló energiaforrások értékét, hatékonyabbá és fenntarthatóbbá tegye az energiahálózatokat, és támogassa az alacsony szén-dioxid-kibocsátású energiára való áttérést.
A megújuló energiaforrások, például a nap- és szélenergia térnyerésével a nagyméretű akkumulátoros energiatároló rendszerek (BESS) egyre fontosabb szerepet játszanak az energiahálózatok stabilizálásában. Az akkumulátoros energiatároló rendszer újratölthető akkumulátorokat használ a hálózatból vagy megújuló energiaforrásokból származó felesleges villamos energia tárolására, és szükség esetén ezt az energiát visszajuttatja. A BESS technológia segít maximalizálni a szakaszosan termelt megújuló energia kihasználását, és javítja a hálózat általános megbízhatóságát, hatékonyságát és fenntarthatóságát.
Egy BESS jellemzően több összetevőből áll:
1) Több akkumulátormodulból vagy cellából álló akkumulátorbankok, amelyek biztosítják a szükséges energiatároló kapacitást. A lítium-ion akkumulátorokat leggyakrabban nagy teljesítménysűrűségük, hosszú élettartamuk és gyors töltési képességük miatt használják. Más kémiai anyagokat, például ólom-savas és áramlási akkumulátorokat is használnak.
2) Energiaátalakító rendszer (PCS), amely az akkumulátorbankot csatlakoztatja az elektromos hálózathoz. A PCS egy inverterből, konverterből és egyéb vezérlőberendezésből áll, amely lehetővé teszi az energia áramlását mindkét irányban az akkumulátor és a hálózat között.
3) Akkumulátorkezelő rendszer (BMS), amely figyeli és vezérli az egyes akkumulátorcellák állapotát és teljesítményét. A BMS kiegyensúlyozza a cellákat, védi a túltöltés vagy a mélykisülés okozta károsodástól, és figyeli az olyan paramétereket, mint a feszültség, az áramerősség és a hőmérséklet.
4) Hűtőrendszer, amely elvezeti a felesleges hőt az akkumulátorokból. Folyadék- vagy levegőalapú hűtést alkalmaznak az akkumulátorok optimális üzemi hőmérsékleti tartományán belül tartására és az élettartam maximalizálására.
5) Ház vagy tartály, amely védi és rögzíti a teljes akkumulátorrendszert. A kültéri akkumulátorházaknak időjárásállónak és szélsőséges hőmérsékleteknek is ellenállónak kell lenniük.
A BESS főbb funkciói a következők:
• Alacsony keresletű időszakokban vegyen el felesleges energiát a hálózatból, és bocsássa fel, amikor nagy a kereslet. Ez segít stabilizálni a feszültség- és frekvenciaingadozásokat.
• Tároljon megújuló energiát olyan forrásokból, mint a napelemes fotovoltaikus rendszerek és a szélerőművek, amelyek változó és szakaszos teljesítménnyel rendelkeznek, majd ezt a tárolt energiát akkor adja le, amikor nem süt a nap, vagy nem fúj a szél. Ezáltal a megújuló energia akkorra tolódik el, amikor a legnagyobb szükség van rá.
• Tartalék áramellátást biztosítson hálózati hibák vagy kimaradások esetén a kritikus infrastruktúra működőképességének fenntartása érdekében, akár szigetüzemben, akár hálózatra kapcsolt üzemmódban.
• Részvétel a keresletoldali válaszban és a kiegészítő szolgáltatási programokban a teljesítmény igény szerinti növelésével vagy csökkentésével, frekvenciaszabályozás és egyéb hálózati szolgáltatások nyújtásával.
Összefoglalva, mivel a megújuló energia aránya világszerte egyre növekszik az energiahálózatokban, a nagyméretű akkumulátoros energiatároló rendszerek nélkülözhetetlen szerepet játszanak abban, hogy a tiszta energia megbízható és a nap 24 órájában elérhető legyen. A BESS technológia segíteni fog a megújuló energiaforrások értékének maximalizálásában, az energiahálózatok stabilizálásában és a fenntarthatóbb, alacsony szén-dioxid-kibocsátású energiajövőre való áttérésben.
Közzététel ideje: 2023. július 7.
