Система накопичення енергії акумулятора, широко відома як BESS, використовує банки акумуляторних батарей для зберігання надлишку електроенергії з мережі або відновлюваних джерел для подальшого використання.У міру розвитку технологій відновлюваної енергетики та розумних мереж системи BESS відіграють все більш важливу роль у стабілізації джерел живлення та максимізації цінності зеленої енергії.Отже, як саме ці системи працюють?
Крок 1: Банк акумуляторів
Основою будь-якого BESS є накопичувач енергії – батареї.Кілька акумуляторних модулів або «елементів» з’єднані разом, щоб утворити «банк акумуляторів», який забезпечує необхідну ємність.Найчастіше використовуються літій-іонні елементи завдяки їх високій щільності потужності, тривалому терміну служби та здатності швидко заряджатися.Інші хімічні речовини, такі як свинцево-кислотні та проточні батареї, також використовуються в деяких сферах застосування.
Крок 2: Система перетворення електроенергії
Акумуляторний блок підключається до електричної мережі через систему перетворення електроенергії або PCS.PCS складається з компонентів силової електроніки, таких як інвертор, перетворювач і фільтри, які дозволяють електроенергії протікати в обох напрямках між акумулятором і мережею.Інвертор перетворює постійний струм (DC) від батареї в змінний струм (AC), який використовується мережею, а перетворювач виконує зворотні дії для заряджання батареї.
Крок 3: Система керування акумулятором
Система керування батареєю, або BMS, відстежує та контролює кожну окрему осередок батареї всередині акумуляторного блоку.BMS балансує елементи, регулює напругу та струм під час заряджання та розряджання, а також захищає від пошкодження через перезарядження, перевищення струму або глибокий розряд.Він відстежує такі ключові параметри, як напруга, сила струму та температура, щоб оптимізувати продуктивність і термін служби акумулятора.
Крок 4: Система охолодження
Система охолодження відводить надлишок тепла від батарей під час роботи.Це має вирішальне значення для підтримки клітин в їхньому оптимальному температурному діапазоні та максимізації терміну служби.Найпоширенішими типами охолодження є рідинне охолодження (шляхом циркуляції охолоджуючої рідини через пластини, що контактують з батареями) та повітряне охолодження (використання вентиляторів для прокачування повітря через корпуси батарей).
Крок 5: Операція
У періоди низького попиту на електроенергію або високого виробництва енергії з відновлюваних джерел BESS поглинає надлишок електроенергії через систему перетворення електроенергії та зберігає її в акумуляторній батареї.Коли попит високий або відновлювані джерела енергії недоступні, накопичена енергія повертається в мережу через інвертор.Це дозволяє BESS «зміщувати в часі» переривчасту відновлювану енергію, стабілізувати частоту та напругу мережі та забезпечувати резервне живлення під час відключень.
Система керування акумулятором відстежує стан заряду кожного елемента та контролює швидкість заряду та розряду, щоб запобігти перезарядженню, перегріву та глибокому розряду акумуляторів, подовжуючи термін їх служби.А система охолодження підтримує загальну температуру акумулятора в межах безпечного робочого діапазону.
Підводячи підсумок, можна сказати, що система накопичення енергії батареї об’єднує батареї, компоненти силової електроніки, інтелектуальні елементи керування та управління температурою разом, щоб зберігати надлишкову електроенергію та розряджати її за потреби.Це дозволяє технології BESS максимізувати цінність відновлюваних джерел енергії, зробити електромережі більш ефективними та стійкими та підтримувати перехід до низьковуглецевого енергетичного майбутнього.
Зі зростанням поновлюваних джерел енергії, таких як сонячна та вітрова енергія, великомасштабні акумуляторні системи зберігання енергії (BESS) відіграють усе більш важливу роль у стабілізації електромереж.Система накопичення енергії від акумулятора використовує акумулятори, які накопичують надлишок електроенергії з мережі або відновлюваних джерел енергії та повертають цю енергію назад, коли це необхідно.Технологія BESS допомагає максимізувати використання періодичної відновлюваної енергії та покращує загальну надійність, ефективність і сталість мережі.
BESS зазвичай складається з кількох компонентів:
1) Акумулятори, виготовлені з кількох батарейних модулів або елементів, щоб забезпечити необхідну ємність накопичення енергії.Літій-іонні батареї найчастіше використовуються через їх високу щільність потужності, тривалий термін служби та можливість швидкої зарядки.Також використовуються інші хімічні речовини, такі як свинцево-кислотні та проточні акумулятори.
2) Система перетворення електроенергії (PCS), яка з’єднує акумуляторну батарею з електричною мережею.PCS складається з інвертора, перетворювача та іншого контрольного обладнання, яке дозволяє електроенергії протікати в обох напрямках між батареєю та мережею.
3) Система керування батареєю (BMS), яка відстежує та контролює стан і продуктивність окремих елементів батареї.BMS балансує елементи, захищає від пошкодження через перезаряд або глибокий розряд і контролює такі параметри, як напруга, струм і температура.
4) Система охолодження, що відводить зайве тепло від батарей.Рідинне або повітряне охолодження використовується, щоб підтримувати батареї в межах оптимального діапазону робочих температур і максимізувати термін служби.
5) Корпус або контейнер, який захищає та захищає всю систему акумуляторів.Зовнішні корпуси для батарей повинні бути стійкими до атмосферних впливів і витримувати екстремальні температури.
Основними функціями BESS є:
• Поглинати надлишок електроенергії з мережі в періоди низького попиту та відпускати його, коли попит високий.Це допомагає стабілізувати коливання напруги та частоти.
• Зберігайте відновлювану енергію з таких джерел, як сонячні фотоелектричні та вітрові електростанції, які мають змінну та періодичну потужність, а потім доставляйте цю накопичену енергію, коли сонце не світить або не дме вітер.Це зсуває відновлювану енергію до моменту, коли вона найбільше потрібна.
• Забезпечте резервне живлення під час збоїв у мережі або відключень, щоб підтримувати роботу критично важливої інфраструктури в острівному або прив’язаному до мережі режимі.
• Беріть участь у програмах реагування на попит і допоміжних послуг, збільшуючи або зменшуючи вихідну потужність за потреби, забезпечуючи регулювання частоти та інші послуги мережі.
Підсумовуючи, оскільки частка відновлюваних джерел енергії продовжує зростати у відсотках електромереж у всьому світі, великомасштабні акумуляторні системи зберігання енергії відіграватимуть незамінну роль у забезпеченні надійності та цілодобової доступності цієї чистої енергії.Технологія BESS допоможе максимізувати цінність відновлюваних джерел енергії, стабілізувати електромережі та підтримати перехід до більш сталого енергетичного майбутнього з низьким вмістом вуглецю.
Час публікації: 07 липня 2023 р
