Hoe werken de opslagsystemen voor batterijenergie?

Een opslagsysteem voor batterijenergie, beter bekend als een BESS, gebruikt banken van oplaadbare batterijen om overtollige elektriciteit op te slaan uit het raster of hernieuwbare bronnen voor later gebruik. Naarmate hernieuwbare energie en smart grid -technologieën vooruitgaan, spelen BESS -systemen een steeds vitale rol bij het stabiliseren van voedingen en het maximaliseren van de waarde van groene energie. Dus hoe werken deze systemen precies?
Stap 1: Batterijbank
De basis van elke BESS is het energieopslagmedium - batterijen. Meerdere batterijmodules of "cellen" zijn aan elkaar bedraad om een ​​"batterijbank" te vormen die de vereiste opslagcapaciteit biedt. De meest gebruikte cellen zijn lithium-ion vanwege hun hoge vermogensdichtheid, lange levensduur en snel laadvermogen. Andere chemie zoals loodzuur- en stroombatterijen worden ook in sommige toepassingen gebruikt.
Stap 2: Power Conversion System
De batterijbank maakt verbinding met het elektrische raster via een stroomconversiesysteem of pc's. De pc's bestaat uit stroomelektronica -componenten zoals een omvormer, converter en filters waarmee stroom in beide richtingen tussen de batterij en het rooster kan stromen. De omvormer converteert de directe stroom (DC) van de batterij in een wisselstroom (AC) die het rooster gebruikt, en de converter doet het omgekeerde om de batterij op te laden.
Stap 3: Batterijbeheersysteem
Een batterijbeheersysteem, of BMS, bewaakt en regelt elke afzonderlijke batterijcel binnen de batterijbank. De BMS brengt de cellen in evenwicht, reguleert spanning en stroom tijdens lading en ontlading en beschermt tegen schade door overladen, overstromen of diepe ontladen. Het bewaakt belangrijke parameters zoals spanning, stroom en temperatuur om de batterijprestaties en levensduur te optimaliseren.
Stap 4: Koelsysteem
Een koelsysteem verwijdert overtollige warmte van de batterijen tijdens de werking. Dit is van cruciaal belang om de cellen binnen hun optimale temperatuurbereik te houden en de levensduur van de cyclus te maximaliseren. De meest voorkomende soorten koeling die worden gebruikt, zijn vloeistofkoeling (door koelvloeistof door platen te circuleren in contact met de batterijen) en luchtkoeling (met ventilatoren om lucht door batterijbehuizingen te dwingen).
Stap 5: Bediening
Tijdens perioden van lage elektriciteitsvraag of een hoge productie van hernieuwbare energie absorbeert de BESS overtollig vermogen via het stroomconversiesysteem en slaat het op in de batterijbank. Wanneer de vraag hoog is of hernieuwbare energiebronnen niet beschikbaar zijn, wordt de opgeslagen energie door de omvormer teruggevoerd naar het rooster. Hierdoor kan de Bess intermitterende hernieuwbare energie "tijdverschillen", roosterfrequentie en spanning stabiliseren en tijdens storingen back-upvermogen bieden.
Het batterijbeheersysteem bewaakt de ladingstoestand van elke cel en regelt de ladingssnelheid en ontlading om overladen, oververhitting en diepe ontladen van de batterijen te voorkomen - waardoor hun bruikbare levensduur wordt verlengd. En het koelsysteem werkt om de totale batterijtemperatuur binnen een veilig werkbereik te houden.
Samenvattend maakt een opslagsysteem van de batterijen gebruik van batterijen, componenten van stroomelektronica, intelligente bedieningselementen en thermisch beheer op een geïntegreerde manier om overtollige elektriciteit en ontladingsvermogen op aanvraag op te slaan. Dit stelt BESS-technologie in staat om de waarde van hernieuwbare energiebronnen te maximaliseren, stroomroosters efficiënter en duurzamer te maken en de overgang naar een koolstofarme energie-toekomst te ondersteunen.

Met de opkomst van hernieuwbare energiebronnen zoals zonne- en windenergie, spelen grootschalige batterij-energieopslagsystemen (BESS) een steeds belangrijkere rol bij het stabiliseren van krachtroosters. Een opslagsysteem voor batterijenergie gebruikt oplaadbare batterijen om overtollige elektriciteit uit het rooster of van hernieuwbare energiebronnen op te slaan en die stroom terug te leveren wanneer dat nodig is. BESS -technologie helpt het gebruik van intermitterende hernieuwbare energie te maximaliseren en verbetert de algehele betrouwbaarheid van het net, de efficiëntie en duurzaamheid.
Een BESS bestaat meestal uit meerdere componenten:
1) Batterijbanken gemaakt van meerdere batterijmodules of cellen om de vereiste energieopslagcapaciteit te bieden. Lithium-ionbatterijen worden meestal gebruikt vanwege hun hoge vermogensdichtheid, lange levensduur en snel oplaadmogelijkheden. Andere chemie zoals loodzuur- en stroombatterijen worden ook gebruikt.
2) Power Conversion System (PCS) dat de batterijbank verbindt met het elektriciteitsnet. De PCS bestaat uit een omvormer, converter en andere bedieningsapparatuur waarmee stroom in beide richtingen tussen de batterij en het rooster kan stromen.
3) Batterijbeheersysteem (BMS) die de toestand en prestaties van de afzonderlijke batterijcellen bewaakt en regelt. De BMS balanceert de cellen, beschermt tegen schade door overladen of diep ontladen en monitoren parameters zoals spanning, stroom en temperatuur.