System magazynowania energii baterii, powszechnie znany jako BESS, wykorzystuje banki akumulatorów do ładowania do przechowywania nadmiaru energii elektrycznej z sieci lub źródeł odnawialnych do późniejszego użytkowania. W miarę rozwoju technologii energii odnawialnej i inteligentnych sieci, systemy Bess odgrywają coraz ważniejszą rolę w stabilizacji zasilaczy i maksymalizacji wartości zielonej energii. Jak dokładnie działają te systemy?
Krok 1: Bank Battery Bank
Podstawą dowolnego BESS są medium do magazynowania energii - akumulatory. Wiele modułów akumulatorów lub „ogniwa” jest połączonych ze sobą, tworząc „bank baterii”, który zapewnia wymaganą pojemność przechowywania. Komórki najczęściej stosowane są litowo-jonowe ze względu na ich wysoką gęstość mocy, długą żywotność i zdolność szybkiego ładowania. W niektórych zastosowaniach stosowane są również inne chemię, takie jak akumulatory ołowiowe i przepływowe.
Krok 2: System konwersji zasilania
Bank akumulatora łączy się z siatką elektryczną za pomocą systemu konwersji zasilania lub komputerów PC. PCS składa się z komponentów elektroniki energetycznej, takich jak falownik, konwerter i filtry, które pozwalają przepływać zasilanie w obu kierunkach między akumulatorem a siatką. Falownik przekształca prąd stały (DC) z akumulatora w prąd naprzemienny (AC), którego używa siatka, a konwerter wykonuje odwrotność, aby naładować akumulator.
Krok 3: System zarządzania akumulatorami
System zarządzania akumulatorami lub BMS monitoruje i kontroluje każdy pojedynczy ogniwo baterii w banku baterii. BMS równoważy komórki, reguluje napięcie i prąd podczas ładunku i rozładowania oraz chroni przed uszkodzeniem przed przeładowaniem, nadmiernymi obrotami lub głębokim rozładowaniem. Monitoruje kluczowe parametry, takie jak napięcie, prąd i temperatura, aby optymalizować wydajność baterii i żywotność.
Krok 4: System chłodzenia
Układ chłodzenia usuwa nadmiar ciepła z akumulatorów podczas pracy. Ma to kluczowe znaczenie dla utrzymania komórek w ich optymalnym zakresie temperatur i maksymalizacji żywotności cyklu. Najczęstszymi rodzajami zastosowanego chłodzenia są chłodzenie cieczy (poprzez krążenie chłodziwa przez płytki w kontakcie z akumulatorami) i chłodzenie powietrza (za pomocą wentylatorów do wymuszenia powietrza przez obudowy akumulatora).
Krok 5: Operacja
W okresach niskiego zapotrzebowania na energię elektryczną lub wysokiej produkcji energii odnawialnej BESS pochłania nadmiar energii za pomocą systemu konwersji energii i przechowuje ją w banku baterii. Gdy popyt jest wysoki lub odnawialne źródła energii są niedostępne, zapisana energia jest rozładowywana z powrotem do siatki przez falownik. Umożliwia to BESS „przesunięcie czasowe” przerywaną energię odnawialną, stabilizację częstotliwości i napięcia siatki oraz zapewnienie mocy zapasowej podczas awarii.
System zarządzania akumulatorami monitoruje stan ładowania każdego ogniwa i kontroluje szybkość ładowania i rozładowania, aby zapobiec przeładowaniu, przegrzaniu i głębokim rozładowaniu baterii - przedłużenia ich użytecznej żywotności. System chłodzenia działa, aby utrzymać ogólną temperaturę akumulatora w bezpiecznym zakresie roboczym.
Podsumowując, system magazynowania energii baterii wykorzystuje akumulatory, komponenty elektroniki zasilania, inteligentne elementy sterujące i zarządzanie termicznie w sposób zintegrowany w celu przechowywania nadmiaru energii elektrycznej i zasilania na żądanie. Umożliwia to technologię BESS zmaksymalizowanie wartości odnawialnych źródeł energii, zwiększenie wydajności i zrównoważonego sieci energetycznej oraz wspieranie przejścia na przyszłość energetyki o niskiej zawartości węgla.
Wraz ze wzrostem odnawialnych źródeł energii, takich jak energia słoneczna i wiatrowa, duże systemy magazynowania energii baterii (BESS) odgrywają coraz ważniejszą rolę w stabilizowaniu sieci zasilania. System magazynowania energii baterii wykorzystuje akumulatory do przechowywania nadmiaru energii elektrycznej z siatki lub odnawialnych źródeł energii i dostarczania tej zasilania w razie potrzeby. Technologia BESS pomaga zmaksymalizować wykorzystanie przerywanej energii odnawialnej i poprawia ogólną niezawodność, wydajność i zrównoważony rozwój sieci.
Bess zazwyczaj składa się z wielu komponentów:
1) Banki baterii wykonane z wielu modułów lub ogniw akumulatorów w celu zapewnienia wymaganej pojemności energii. Akumulatory litowo-jonowe są najczęściej stosowane ze względu na ich dużą gęstość mocy, długą żywotność i szybkie ładowanie. Zastosowane są również inne chemię, takie jak akumulatory ołowiowe i przepływowe.
2) System konwersji zasilania (PCS), który łączy bank akumulatora z siecią elektryczną. PCS składa się z falownika, konwertera i innego sprzętu sterującego, który umożliwia przepływ zasilania w obu kierunkach między akumulatorem a siatką.
3) System zarządzania akumulatorami (BMS), który monitoruje i kontroluje stan i wydajność poszczególnych ogniw akumulatorowych. BMS równoważy komórki, chroni przed uszkodzeniem przed przeładowaniem lub głębokim rozładowywaniem i monitoruje parametry, takie jak napięcie, prąd i temperatura.
4) System chłodzenia, który usuwa nadmiar ciepła z baterii. Chłodzenie płynne lub powietrzne służy do utrzymania baterii w optymalnym zakresie temperatur roboczych i maksymalizacji żywotności.
5) Obudowa lub kontener, który chroni i zabezpiecza cały system akumulatora. Outdoorowe obudowy baterii muszą być odporne na warunki atmosferyczne i mogą wytrzymać ekstremalne temperatury.
Głównymi funkcjami Bess to:
• Absorbuj nadmiar mocy z siatki w okresach niskiego zapotrzebowania i uwolnij ją, gdy zapotrzebowanie jest wysokie. Pomaga to ustabilizować fluktuacje napięcia i częstotliwości.
• Przechowuj energię odnawialną ze źródeł takich jak Solar PV i Farms, które mają zmienną i przerywaną moc wyjściową, a następnie dostarczaj tę przechowywaną moc, gdy słońce nie lśni lub wiatr nie dmucha. Ten czas zmienia energię odnawialną, kiedy jest najbardziej potrzebna.
• Zapewnij moc tworzenia kopii zapasowych podczas uskoków lub awarii siatki, aby infrastruktura krytyczna działała w trybie wyspy lub w trybie związanym z siatką.
• Uczestnicz w programach reagowania popytu i programach usług pomocniczych, zwiększając moc wyjściową w górę lub w dół na żądanie, zapewniając regulację częstotliwości i inne usługi sieciowe.
Podsumowując, ponieważ energia odnawialna stale rośnie wraz z odsetkiem sieci energetycznych na całym świecie, duże systemy magazynowania energii baterii będą odgrywać niezbędną rolę w uczynieniu tej czystej energii niezawodnej i dostępnej przez całą dobę. Technologia BESS pomoże zmaksymalizować wartość odnawialnych źródeł energii, ustabilizuj sieci energetyczne i wspierać przejście do bardziej zrównoważonej, niskoemisyjnej energii.
Czas po: 07-2023 lipca