Система за съхранение на енергия от батерии, известна като BESS, използва банки от акумулаторни батерии за съхраняване на излишната електроенергия от мрежата или възобновяеми източници за по-късна употреба.С напредването на технологиите за възобновяема енергия и интелигентни мрежи системите BESS играят все по-важна роля в стабилизирането на захранването и максимизирането на стойността на зелената енергия.И така, как точно работят тези системи?
Стъпка 1: Банка за батерии
Основата на всеки BESS е носителят за съхранение на енергия – батериите.Множество батерийни модули или „клетки“ са свързани заедно, за да образуват „банка батерии“, която осигурява необходимия капацитет за съхранение.Най-често използваните клетки са литиево-йонни поради тяхната висока плътност на мощността, дълъг живот и възможност за бързо зареждане.Други химикали като оловно-киселинни и проточни батерии също се използват в някои приложения.
Стъпка 2: Система за преобразуване на енергия
Банката за батерии се свързва към електрическата мрежа чрез система за преобразуване на енергия или PCS.PCS се състои от компоненти на силова електроника като инвертор, преобразувател и филтри, които позволяват на мощността да тече в двете посоки между батерията и мрежата.Инверторът преобразува постоянен ток (DC) от батерията в променлив ток (AC), който използва мрежата, а преобразувателят прави обратното, за да зареди батерията.
Стъпка 3: Система за управление на батерията
Система за управление на батерията или BMS наблюдава и контролира всяка отделна клетка на батерията в рамките на батерията.BMS балансира клетките, регулира напрежението и тока по време на зареждане и разреждане и предпазва от повреда от презареждане, свръхток или дълбоко разреждане.Той следи ключови параметри като напрежение, ток и температура, за да оптимизира производителността и живота на батерията.
Стъпка 4: Охладителна система
Охладителна система премахва излишната топлина от батериите по време на работа.Това е от решаващо значение за поддържане на клетките в техния оптимален температурен диапазон и максимизиране на живота на цикъла.Най-често използваните видове охлаждане са течно охлаждане (чрез циркулация на охлаждащата течност през плочи в контакт с батериите) и въздушно охлаждане (използване на вентилатори за нагнетяване на въздух през корпусите на батериите).
Стъпка 5: Операция
По време на периоди на ниско търсене на електроенергия или високо производство на енергия от възобновяеми източници, BESS абсорбира излишната мощност чрез системата за преобразуване на енергия и я съхранява в батерията.Когато търсенето е голямо или възобновяемите източници не са налични, съхранената енергия се изхвърля обратно към мрежата чрез инвертора.Това позволява на BESS да „измества във времето“ периодична възобновяема енергия, да стабилизира честотата и напрежението на мрежата и да осигурява резервно захранване по време на прекъсвания.
Системата за управление на батерията следи състоянието на зареждане на всяка клетка и контролира скоростта на зареждане и разреждане, за да предотврати презареждането, прегряването и дълбокото разреждане на батериите - удължавайки живота им на използване.А охладителната система работи, за да поддържа общата температура на батерията в безопасен работен диапазон.
В обобщение, системата за съхранение на енергия от батерии използва батерии, компоненти на силова електроника, интелигентни контроли и управление на топлината заедно по интегриран начин, за да съхранява излишната електроенергия и да разрежда енергия при поискване.Това позволява на технологията BESS да увеличи максимално стойността на възобновяемите енергийни източници, да направи електрическите мрежи по-ефективни и устойчиви и да подпомогне прехода към нисковъглеродно енергийно бъдеще.
С нарастването на възобновяемите енергийни източници като слънчева и вятърна енергия, широкомащабните системи за съхранение на енергия от батерии (BESS) играят все по-важна роля в стабилизирането на електрическите мрежи.Системата за съхранение на енергия от батерии използва акумулаторни батерии, за да съхранява излишната електроенергия от мрежата или от възобновяеми източници и да доставя тази енергия обратно, когато е необходимо.Технологията BESS спомага за максимизиране на използването на периодична възобновяема енергия и подобрява цялостната надеждност, ефективност и устойчивост на мрежата.
BESS обикновено се състои от множество компоненти:
1) Батерийни банки, направени от множество батерийни модули или клетки, за да осигурят необходимия капацитет за съхранение на енергия.Литиево-йонните батерии се използват най-често поради тяхната висока плътност на мощността, дълъг живот и възможности за бързо зареждане.Използват се и други химикали като оловно-киселинни и проточни батерии.
2) Система за преобразуване на енергия (PCS), която свързва батерията към електрическата мрежа.PCS се състои от инвертор, преобразувател и друго контролно оборудване, което позволява мощността да тече в двете посоки между батерията и мрежата.
3) Система за управление на батерията (BMS), която следи и контролира състоянието и работата на отделните клетки на батерията.BMS балансира клетките, предпазва от повреда от презареждане или дълбоко разреждане и следи параметри като напрежение, ток и температура.
4) Охладителна система, която отвежда излишната топлина от батериите.Използва се течно или въздушно охлаждане, за да се поддържат батериите в техния оптимален работен температурен диапазон и да се увеличи максимално живота.
5) Корпус или контейнер, който предпазва и закрепва цялата акумулаторна система.Външните кутии за батерии трябва да са устойчиви на атмосферни влияния и да могат да издържат на екстремни температури.
Основните функции на BESS са:
• Абсорбирайте излишната мощност от мрежата по време на периоди на ниско търсене и я освобождавайте, когато търсенето е високо.Това помага за стабилизиране на колебанията в напрежението и честотата.
• Съхранявайте възобновяема енергия от източници като слънчеви фотоволтаични и вятърни паркове, които имат променлива и периодична мощност, след което доставяйте тази съхранена енергия, когато слънцето не грее или вятърът не духа.Това измества във времето възобновяемата енергия към момента, в който е най-необходима.
• Осигурете резервно захранване по време на повреда или прекъсване на мрежата, за да поддържате функционирането на критична инфраструктура, както в режим на остров, така и в режим на свързване към мрежата.
• Участвайте в програмите за отговор на потреблението и спомагателни услуги, като повишавате или намалявате изходната мощност при поискване, осигурявайки регулиране на честотата и други мрежови услуги.
В заключение, тъй като възобновяемата енергия продължава да расте като процент от електрическите мрежи в световен мащаб, широкомащабните системи за съхранение на енергия от батерии ще играят незаменима роля в превръщането на тази чиста енергия в надеждна и достъпна денонощно.Технологията BESS ще помогне да се увеличи максимално стойността на възобновяемите енергийни източници, да стабилизира електрическите мрежи и да подпомогне прехода към по-устойчиво, нисковъглеродно енергийно бъдеще.
Време на публикуване: 7 юли 2023 г
