Yaygın olarak Bess olarak bilinen bir pil enerji depolama sistemi, şebekeden fazla elektrik veya daha sonra kullanım için yenilenebilir kaynakları depolamak için şarj edilebilir piller bankalarını kullanır. Yenilenebilir enerji ve akıllı şebeke teknolojileri ilerledikçe, Bess sistemleri güç kaynaklarını dengelemede ve yeşil enerjinin değerini en üst düzeye çıkarmada giderek daha önemli bir rol oynamaktadır. Peki bu sistemler tam olarak nasıl çalışır?
1. Adım: Pil Bankası
Herhangi bir Bess'in temeli enerji depolama ortamıdır - pillerdir. Gerekli depolama kapasitesini sağlayan bir "pil bankası" oluşturmak için birden fazla pil modülü veya "hücre" birlikte bağlanır. En yaygın olarak kullanılan hücreler, yüksek güç yoğunluğu, uzun ömürleri ve hızlı şarj yetenekleri nedeniyle lityum iyondur. Kurşun asit ve akış pilleri gibi diğer kimyalar da bazı uygulamalarda kullanılır.
2. Adım: Güç Dönüştürme Sistemi
Pil bankası, bir güç dönüştürme sistemi veya PC'ler aracılığıyla elektrik şebekesine bağlanır. PC'ler, pil ve ızgara arasında her iki yönde de gücün akmasına izin veren bir invertör, dönüştürücü ve filtreler gibi güç elektroniği bileşenlerinden oluşur. İnvertör, doğrudan akımı (DC) pilden ızgaranın kullandığı alternatif akıma (AC) dönüştürür ve dönüştürücü pili şarj etmek için tersini yapar.
Adım 3: Pil Yönetim Sistemi
Bir pil yönetim sistemi veya BMS, monitörler ve pil bankasındaki her bir pil hücresini kontrol eder. BMS hücreleri dengeler, yük ve deşarj sırasında voltaj ve akımı düzenler ve aşırı şarj, aşırı akım veya derin boşaltma hasarına karşı korur. Pil performansını ve ömrünü optimize etmek için voltaj, akım ve sıcaklık gibi anahtar parametreleri izler.
4. Adım: Soğutma Sistemi
Bir soğutma sistemi, çalışma sırasında pillerden fazla ısıyı çıkarır. Bu, hücreleri optimal sıcaklık aralığında tutmak ve döngü ömrünü en üst düzeye çıkarmak için kritiktir. Kullanılan en yaygın soğutma türleri, sıvı soğutma (pillerle temas eden plakalardan sirkülle dolaşarak) ve hava soğutmasıdır (akü muhafazalarından havayı zorlamak için fanları kullanır).
Adım 5: Operasyon
Düşük elektrik talebi veya yüksek yenilenebilir enerji üretimi dönemlerinde, Bess güç dönüşüm sistemi aracılığıyla aşırı gücü emer ve pil bankasında depolar. Talep yüksek olduğunda veya yenilenebilir enerji kaynakları kullanılamadığında, depolanan enerji invertör aracılığıyla şebekeye geri deşarj edilir. Bu, Bess'in aralıklı yenilenebilir enerjiyi "zaman kaydırmasına", ızgara frekansını ve voltajı stabilize etmesini ve kesintiler sırasında yedekleme gücü sağlamasını sağlar.
Pil yönetim sistemi, her hücrenin şarj durumunu izler ve pillerin aşırı şarj edilmesini, aşırı ısınmasını ve derinden boşalmasını önlemek için yük ve deşarj oranını kontrol eder - kullanılabilir ömrünü uzatır. Ve soğutma sistemi, genel pil sıcaklığını güvenli bir çalışma aralığında tutmak için çalışır.
Özetle, bir pil enerji depolama sistemi, aşırı elektrik ve deşarj gücünü talep üzerine depolamak için pillerden, güç elektroniği bileşenlerini, akıllı kontrolleri ve termal yönetimi entegre bir şekilde kullanır. Bu, Bess teknolojisinin yenilenebilir enerji kaynaklarının değerini en üst düzeye çıkarmasına, güç şebekelerini daha verimli ve sürdürülebilir hale getirmesine ve düşük karbonlu enerji geleceğine geçişi desteklemesine olanak tanır.
Güneş ve rüzgar enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynaklarının yükselişi ile büyük ölçekli pil enerji depolama sistemleri (BESS) güç ızgaralarının stabilize edilmesinde giderek daha önemli bir rol oynamaktadır. Bir pil enerji depolama sistemi, şebekeden veya yenilenebilir enerji kaynaklarından fazla elektrik depolamak için şarj edilebilir piller kullanır ve gerektiğinde bu gücü geri verir. Bess teknolojisi, aralıklı yenilenebilir enerjinin kullanımını en üst düzeye çıkarmaya yardımcı olur ve genel ızgara güvenilirliğini, verimliliği ve sürdürülebilirliği geliştirir.
Bir Bess tipik olarak çoklu bileşenlerden oluşur:
1) Gerekli enerji depolama kapasitesini sağlamak için birden fazla pil modülü veya hücreden yapılmış pil bankaları. Lityum iyon piller en çok yüksek güç yoğunluğu, uzun ömürleri ve hızlı şarj özellikleri nedeniyle kullanılır. Kurşun asit ve akış pilleri gibi diğer kimyalar da kullanılır.
2) Pil bankasını elektrik şebekesine bağlayan güç dönüştürme sistemi (PC'ler). PC'ler, pil ve ızgara arasında her iki yönde de gücün akmasına izin veren bir invertör, dönüştürücü ve diğer kontrol ekipmanlarından oluşur.
3) Bireysel pil hücrelerinin durumunu ve performansını izleyen ve kontrol eden pil yönetim sistemi (BMS). BMS hücreleri dengeler, aşırı şarj veya derin boşaltma hasarına karşı korur ve voltaj, akım ve sıcaklık gibi parametreleri izler.
4) Pillerden fazla ısıyı kaldıran soğutma sistemi. Sıvı veya hava bazlı soğutma, pilleri optimal çalışma sıcaklığı aralığında tutmak ve ömrünü en üst düzeye çıkarmak için kullanılır.
5) Tüm pil sistemini koruyan ve güvence altına alan muhafaza veya kap. Açık hava pil muhafazaları hava koşullarına dayanıklı olmalı ve aşırı sıcaklıklara dayanabilmelidir.
Bir Bess'in ana işlevleri:
• Düşük talep dönemlerinde ızgaradan aşırı gücü emin ve talep yüksek olduğunda serbest bırakın. Bu, voltaj ve frekans dalgalanmalarının stabilize edilmesine yardımcı olur.
• Değişken ve aralıklı çıkışı olan güneş PV ve rüzgar çiftlikleri gibi kaynaklardan yenilenebilir enerji depolayın, daha sonra güneş parlamadığında veya rüzgar esmediğinde bu depolama gücü sağlayın. Bu zaman, yenilenebilir enerjiyi en çok ihtiyaç duyduğu zamana kaydırır.
• Ada veya ızgara bağlı modda kritik altyapının çalışmasını sağlamak için ızgara hataları veya kesintiler sırasında yedekleme gücü sağlayın.
• Frekans düzenlemesi ve diğer ızgara hizmetleri sağlayarak, talep üzerine yukarı veya aşağı güç çıkışını hızlandırarak talep yanıtına ve yardımcı hizmet programlarına katılın.
Sonuç olarak, yenilenebilir enerji dünya çapında güç ızgaralarının yüzdesi olarak büyümeye devam ettikçe, büyük ölçekli pil enerji depolama sistemleri, temiz enerjiyi güvenilir ve gün boyunca mevcut hale getirmede vazgeçilmez bir rol oynayacaktır. Bess teknolojisi, yenilenebilir enerjilerin değerini en üst düzeye çıkarmaya, güç şebekelerini dengelemeye ve daha sürdürülebilir, düşük karbonlu bir enerji geleceğine geçişi destekleyecektir.
Gönderme Zamanı: Tem-07-2023
