Battery Energy Storage System (BESS) je sistem velikih baterija zasnovan na povezivanju na mrežu, koji se koristi za skladištenje električne energije i energije. Kombinira više baterija zajedno kako bi formirao integrirani uređaj za pohranu energije.
1. Baterija: Kao dio sistema baterija, pretvara hemijsku energiju u električnu energiju.
2. Baterijski modul: Sastoji se od više serijskih i paralelno povezanih baterijskih ćelija, uključuje sistem za upravljanje baterijom modula (MBMS) za praćenje rada baterijskih ćelija.
3. Grupa baterija: Koristi se za smještaj više serijski povezanih modula i jedinica za zaštitu baterije (BPU), također poznate kao kontroler klastera baterija. Sistem upravljanja baterijama (BMS) za grupu baterija prati napon, temperaturu i status punjenja baterija dok reguliše njihove cikluse punjenja i pražnjenja.
4. Kontejner za skladištenje energije: Može da nosi više paralelno povezanih grupa baterija i može biti opremljen drugim dodatnim komponentama za upravljanje ili kontrolu unutrašnjeg okruženja kontejnera.
5. Sistem za pretvaranje energije (PCS): Jednosmjerna struja (DC) koju generiraju baterije pretvara se u naizmjeničnu struju (AC) preko PCS-a ili dvosmjernih pretvarača za prijenos u električnu mrežu (objekata ili krajnjih korisnika). Kada je potrebno, ovaj sistem može izvući struju iz mreže za punjenje baterija.
Koji je princip rada Battery Energy Storage Systems (BESS)?
Princip rada Battery Energy Storage System (BESS) uglavnom uključuje tri procesa: punjenje, skladištenje i pražnjenje. Tokom procesa punjenja, BESS pohranjuje električnu energiju u bateriju preko vanjskog izvora napajanja. Implementacija može biti jednosmjerna ili naizmjenična struja, ovisno o dizajnu sistema i zahtjevima primjene. Kada postoji dovoljna snaga koju obezbeđuje eksterni izvor napajanja, BESS pretvara višak energije u hemijsku energiju i skladišti je u punjivim baterijama u obnovljivom obliku interno. Tokom procesa skladištenja, kada nema dovoljno ili nije dostupno eksterno napajanje, BESS zadržava potpuno napunjenu uskladištenu energiju i održava svoju stabilnost za buduću upotrebu. Tokom procesa pražnjenja, kada postoji potreba da se iskoristi uskladištena energija, BESS oslobađa odgovarajuću količinu energije u skladu sa potrebama za pogon različitih uređaja, motora ili drugih oblika opterećenja.
Koje su prednosti i izazovi korištenja BESS-a?
BESS može pružiti različite pogodnosti i usluge elektroenergetskom sistemu, kao što su:
1. Unapređenje integracije obnovljive energije: BESS može skladištiti višak obnovljive energije tokom perioda velike proizvodnje i niske potražnje, i oslobađati ga tokom perioda niske proizvodnje i velike potražnje. Ovo može smanjiti smanjenje vjetra, poboljšati njegovu stopu iskorištenja i eliminirati njegovu isprekidanost i varijabilnost.
2. Poboljšanje kvaliteta i pouzdanosti električne energije: BESS može pružiti brz i fleksibilan odgovor na fluktuacije napona i frekvencije, harmonike i druge probleme s kvalitetom električne energije. Također može poslužiti kao rezervni izvor napajanja i podržavati funkciju crnog pokretanja tokom nestanka mreže ili hitnih slučajeva.
3. Smanjenje vršne potražnje: BESS može puniti van vršnih sati kada su cijene električne energije niske, i prazniti tokom vršnih sati kada su cijene visoke. Ovo može smanjiti vršnu potražnju, smanjiti troškove električne energije i odgoditi potrebu za proširenjem novih proizvodnih kapaciteta ili nadogradnjom prijenosa.
4. Smanjenje emisije gasova staklene bašte: BESS može smanjiti oslanjanje na proizvodnju baziranu na fosilnim gorivima, posebno tokom vršnih perioda, dok istovremeno povećava udio obnovljive energije u mješavini električne energije. Ovo pomaže u smanjenju emisija stakleničkih plinova i ublažavanju utjecaja klimatskih promjena.
Međutim, BESS se takođe suočava sa nekim izazovima, kao što su:
1. Visoki troškovi: U poređenju sa drugim izvorima energije, BESS je i dalje relativno skup, posebno u smislu kapitalnih troškova, troškova rada i održavanja i troškova životnog ciklusa. Cijena BESS-a ovisi o mnogim faktorima kao što su tip baterije, veličina sistema, primjena i tržišni uslovi. Kako tehnologija sazrijeva i raste, očekuje se da će se cijena BESS-a smanjiti u budućnosti, ali još uvijek može biti prepreka širokom usvajanju.
2. Sigurnosni problemi: BESS uključuje visoki napon, veliku struju i visoku temperaturu koji predstavljaju potencijalne rizike kao što su opasnosti od požara, eksplozije, strujni udari itd. BESS također sadrži opasne tvari kao što su metali, kiseline i elektroliti koji mogu uzrokovati opasnosti po životnu sredinu i zdravlje ako se njime ne rukuje ili ne odlaže pravilno. Za siguran rad i upravljanje BESS-om potrebni su strogi sigurnosni standardi, propisi i procedure.
5. Uticaj na životnu sredinu: BESS može imati negativne uticaje na životnu sredinu, uključujući iscrpljivanje resursa, probleme korišćenja zemljišta, probleme sa generisanjem otpada i zagađenje. BESS zahteva značajne količine sirovina kao što su litij, kobalt, nikl, bakar itd., koji su oskudan globalno sa neravnomjernom distribucijom. BESS također troši vodu i zemljište za rudarske proizvodne instalacije i rad. BESS stvara otpad i emisije širom njegov životni ciklus koji bi mogao uticati na kvalitet vazduha i vode. Uticaje na životnu sredinu treba uzeti u obzir usvajanjem održivih praksi kako bi se njihovi uticaji što je više moguće smanjili.
Koje su glavne aplikacije i slučajevi upotrebe BESS-a?
BESS se široko koristi u različitim industrijama i aplikacijama, kao što su proizvodnja električne energije, postrojenja za skladištenje energije, prenosni i distributivni vodovi u elektroenergetskom sistemu, kao i sistemi električnih vozila i brodova u sektoru transporta. Takođe se koristi u sistemima za skladištenje energije baterija za stambene i poslovne zgrade. Ovi sistemi mogu da zadovolje potrebe skladištenja viška energije i obezbede rezervni kapacitet za ublažavanje preopterećenja na prenosnim i distributivnim vodovima, dok istovremeno sprečavaju zagušenje u prenosnom sistemu. BESS igra ključnu ulogu u mikro mrežama, koje su distribuirane električne mreže povezane na glavnu mrežu ili rade samostalno. Nezavisne mikro mreže locirane u udaljenim područjima mogu se osloniti na BESS u kombinaciji s povremenim obnovljivim izvorima energije kako bi se postigla stabilna proizvodnja električne energije, a istovremeno pomažu u izbjegavanju visokih troškova povezanih s dizel motorima i problemima zagađenja zraka. BESS dolazi u različitim veličinama i konfiguracijama, pogodan i za male kućne uređaje i za velike komunalne sisteme. Mogu se instalirati na različitim lokacijama uključujući kuće, poslovne zgrade i trafostanice. Osim toga, mogu poslužiti kao rezervni izvori napajanja za hitne slučajeve tokom nestanka struje.
Koje su različite vrste baterija koje se koriste u BESS-u?
1. Olovne baterije su najčešće korišteni tip baterija, koji se sastoji od olovnih ploča i elektrolita sumporne kiseline. Veoma su cijenjeni zbog svoje niske cijene, zrele tehnologije i dugog vijeka trajanja, uglavnom se primjenjuju u područjima kao što su početne baterije, izvori napajanja u nuždi i skladištenje energije malih razmjera.
2. Litijum-jonske baterije, jedna od najpopularnijih i najnaprednijih vrsta baterija, sastoje se od pozitivnih i negativnih elektroda napravljenih od litijumskog metala ili kompozitnih materijala zajedno sa organskim rastvaračima. Imaju prednosti kao što su visoka gustoća energije, visoka efikasnost i mali uticaj na životnu sredinu; igra ključnu ulogu u mobilnim uređajima, električnim vozilima i drugim aplikacijama za skladištenje energije.
3. Protočne baterije su uređaji za skladištenje energije koji se mogu puniti i koji rade koristeći tečne medije pohranjene u vanjskim spremnicima. Njihove karakteristike uključuju nisku gustoću energije, ali visoku efikasnost i dug radni vijek.
4. Pored ovih gore navedenih opcija, postoje i drugi tipovi BESS dostupnih za odabir, kao što su natrijum-sumporne baterije, nikl-kadmijumske baterije i super kondenzatori; svaki ima različite karakteristike i performanse pogodne za različite scenarije.
Vrijeme objave: 22.11.2024