Como funcionam os sistemas de armazenamento de energia da bateria?

Um sistema de armazenamento de energia da bateria, comumente conhecido como Bess, usa bancos de baterias recarregáveis ​​para armazenar excesso de eletricidade da grade ou fontes renováveis ​​para uso posterior. À medida que a energia renovável e as tecnologias de grade inteligente avançam, os sistemas BESS estão desempenhando um papel cada vez mais vital na estabilização de fontes de alimentação e maximizando o valor da energia verde. Então, como exatamente esses sistemas funcionam?
Etapa 1: banco de bateria
A base de qualquer Bess é o meio de armazenamento de energia - baterias. Vários módulos de bateria ou "células" são conectados para formar um "banco de bateria" que fornece a capacidade de armazenamento necessária. As células mais usadas são íons de lítio devido à sua alta densidade de potência, longa vida útil e capacidade de carregamento rápido. Outras químicas, como chumbo e baterias de fluxo, também são usadas em algumas aplicações.
Etapa 2: Sistema de conversão de energia
O banco de baterias se conecta à rede elétrica por meio de um sistema de conversão de energia ou PCs. Os PCs consistem em componentes eletrônicos de energia como um inversor, conversor e filtros que permitem que a energia flua nas duas direções entre a bateria e a grade. O inversor converte a corrente direta (CC) da bateria em corrente alternada (AC) que a grade usa e o conversor faz o inverso para carregar a bateria.
Etapa 3: Sistema de Gerenciamento de Bateria
Um sistema de gerenciamento de bateria, ou BMS, monitora e controla cada célula de bateria individual dentro do banco de bateria. O BMS equilibra as células, regula a tensão e a corrente durante a carga e a descarga e protege contra danos causados ​​por sobrecarga, sobrecorrentes ou descarga profunda. Ele monitora os principais parâmetros como tensão, corrente e temperatura para otimizar o desempenho da bateria e a vida útil.
Etapa 4: Sistema de refrigeração
Um sistema de refrigeração remove o excesso de calor das baterias durante a operação. Isso é fundamental para manter as células dentro de sua faixa ideal de temperatura e maximizar a vida útil do ciclo. Os tipos mais comuns de resfriamento utilizados são o resfriamento líquido (circulando o líquido de arrefecimento através das placas em contato com as baterias) e o resfriamento do ar (usando ventiladores para forçar o ar através de gabinetes de bateria).
Etapa 5: Operação
Durante períodos de baixa demanda de eletricidade ou alta produção de energia renovável, o Bess absorve o excesso de energia através do sistema de conversão de energia e o armazena no banco de baterias. Quando a demanda é alta ou as renováveis ​​não estão disponíveis, a energia armazenada é descarregada de volta à grade através do inversor. Isso permite que o BESS "desloce o tempo" de energia renovável intermitente, estabilize a frequência e a tensão da grade e forneça energia de backup durante interrupções.
O sistema de gerenciamento de bateria monitora o estado de carga de cada célula e controla a taxa de carga e descarga para evitar sobrecarga, superaquecimento e descarga profunda das baterias - prolongando sua vida útil. E o sistema de refrigeração funciona para manter a temperatura geral da bateria dentro de um intervalo de operação seguro.
Em resumo, um sistema de armazenamento de energia da bateria aproveita as baterias, componentes eletrônicos de potência, controles inteligentes e gerenciamento térmico juntos de maneira integrada para armazenar excesso de eletricidade e energia de descarga sob demanda. Isso permite que a tecnologia BESS maximize o valor das fontes de energia renovável, torne as redes de energia mais eficientes e sustentáveis ​​e apoiem a transição para um futuro de energia de baixo carbono.

Com o aumento de fontes de energia renovável, como energia solar e eólica, os sistemas de armazenamento de energia de bateria em larga escala (BESS) estão desempenhando um papel cada vez mais importante na estabilização de grades de energia. Um sistema de armazenamento de energia da bateria usa baterias recarregáveis ​​para armazenar excesso de eletricidade a partir da grade ou de renováveis ​​e entregar essa energia quando necessário. A tecnologia BESS ajuda a maximizar a utilização da energia renovável intermitente e melhora a confiabilidade geral da grade, a eficiência e a sustentabilidade.
Um bess normalmente consiste em vários componentes:
1) Bancos de bateria feitos de vários módulos ou células da bateria para fornecer a capacidade de armazenamento de energia necessária. As baterias de íons de lítio são mais comumente usadas devido à sua alta densidade de potência, longa vida útil e recursos de carregamento rápido. Outras químicas, como chumbo-ácido e baterias de fluxo, também são usadas.
2) Sistema de conversão de energia (PCS) que conecta o banco de baterias à rede elétrica. Os PCs consistem em um inversor, conversor e outro equipamento de controle que permite que a energia flua nas duas direções entre a bateria e a grade.
3) Sistema de gerenciamento de bateria (BMS) que monitora e controla o estado e o desempenho das células da bateria individuais. O BMS equilibra as células, protege contra danos causados ​​por sobrecarga ou descarga profunda e monitora parâmetros como tensão, corrente e temperatura.