Battery Energy Storage System (BESS) je rozsáhlý bateriový systém založený na připojení k síti, který se používá pro skladování elektřiny a energie. Kombinuje několik baterií dohromady a tvoří integrované zařízení pro ukládání energie.
1. Bateriový článek: Jako součást bateriového systému přeměňuje chemickou energii na elektrickou energii.
2. Bateriový modul: Skládá se z více sériově a paralelně zapojených bateriových článků a obsahuje Module Battery Management System (MBMS) pro monitorování provozu bateriových článků.
3. Battery Cluster: Používá se k umístění více sériově zapojených modulů a jednotek Battery Protection Unit (BPU), také známých jako řadič clusteru baterií. Battery Management System (BMS) pro sdruženou baterii monitoruje napětí, teplotu a stav nabíjení baterií a zároveň reguluje jejich cykly nabíjení a vybíjení.
4. Kontejner pro skladování energie: Může nést více paralelně připojených bateriových klastrů a může být vybaven dalšími přídavnými komponenty pro správu nebo ovládání vnitřního prostředí kontejneru.
5. Systém přeměny energie (PCS): Stejnosměrný proud (DC) generovaný bateriemi se převádí na střídavý proud (AC) prostřednictvím PCS nebo obousměrných invertorů pro přenos do elektrické sítě (závodům nebo koncovým uživatelům). V případě potřeby může tento systém také odebírat energii ze sítě pro nabíjení baterií.
Jaký je princip fungování bateriových systémů skladování energie (BESS)?
Princip fungování Battery Energy Storage System (BESS) zahrnuje především tři procesy: nabíjení, skladování a vybíjení. Během procesu nabíjení ukládá BESS elektrickou energii do baterie prostřednictvím externího zdroje energie. Implementace může být buď stejnosměrný nebo střídavý proud, v závislosti na návrhu systému a požadavcích aplikace. Když je dostatek energie poskytované externím zdrojem energie, BESS přeměňuje přebytečnou energii na chemickou energii a ukládá ji do dobíjecích baterií v obnovitelné formě interně. Během procesu skladování, kdy není k dispozici dostatečná nebo žádná externí dodávka, BESS uchovává plně nabitou uloženou energii a udržuje si její stabilitu pro budoucí použití. Během procesu vybíjení, kdy je potřeba využít akumulovanou energii, uvolňuje BESS odpovídající množství energie podle potřeby pro pohon různých zařízení, motorů nebo jiných forem zátěže.
Jaké jsou výhody a výzvy používání BESS?
BESS může energetickému systému poskytovat různé výhody a služby, jako například:
1. Posílení integrace obnovitelné energie: BESS může ukládat přebytečnou energii z obnovitelných zdrojů během období vysoké výroby a nízké poptávky a uvolňovat ji během období nízké výroby a vysoké poptávky. To může snížit omezování větru, zlepšit jeho míru využití a eliminovat jeho přerušování a proměnlivost.
2. Zlepšení kvality a spolehlivosti napájení: BESS může poskytnout rychlou a flexibilní odezvu na kolísání napětí a frekvence, harmonické a další problémy s kvalitou napájení. Může také sloužit jako záložní zdroj energie a podporovat funkci černého startu při výpadcích sítě nebo nouzových situacích.
3. Snížení špičkové poptávky: BESS může nabíjet mimo špičku, kdy jsou ceny elektřiny nízké, a vybíjet během špičky, kdy jsou ceny vysoké. To může snížit špičkovou poptávku, snížit náklady na elektřinu a oddálit potřebu rozšíření nové výrobní kapacity nebo modernizace přenosu.
4. Snížení emisí skleníkových plynů: BESS může snížit závislost na výrobě založené na fosilních palivech, zejména během špiček, a zároveň zvýšit podíl obnovitelné energie v energetickém mixu. To pomáhá snižovat emise skleníkových plynů a zmírňovat dopady změny klimatu.
BESS však také čelí některým výzvám, jako jsou:
1. Vysoké náklady: Ve srovnání s jinými zdroji energie je BESS stále relativně drahý, zejména pokud jde o kapitálové náklady, náklady na provoz a údržbu a náklady na životní cyklus. Cena BESS závisí na mnoha faktorech, jako je typ baterie, velikost systému, aplikace a podmínky na trhu. Jak technologie dospívá a škáluje se, očekává se, že náklady na BESS budou v budoucnu klesat, ale stále mohou být překážkou pro široké přijetí.
2. Bezpečnostní otázky: BESS zahrnuje vysoké napětí, velký proud a vysokou teplotu, které představují potenciální rizika, jako je nebezpečí požáru, výbuchu, úrazu elektrickým proudem atd. BESS také obsahuje nebezpečné látky, jako jsou kovy, kyseliny a elektrolyty, které mohou způsobit ohrožení životního prostředí a zdraví. pokud se s ním nemanipuluje nebo se nelikviduje správně. Pro zajištění bezpečného provozu a řízení BESS jsou vyžadovány přísné bezpečnostní normy, předpisy a postupy.
5. Dopad na životní prostředí: BESS může mít negativní dopady na životní prostředí, včetně vyčerpávání zdrojů, problémů s využíváním půdy, problémy s využíváním vody, tvorba odpadu a obavy ze znečištění. BESS vyžaduje značné množství surovin, jako je lithium, kobalt, nikl, měď atd. globálně vzácné s nerovnoměrnou distribucí. BESS také spotřebovává vodu a půdu pro zařízení a provoz těžební výroby. BESS během svého životního cyklu vytváří odpad a emise, které by mohly ovlivnit kvalitu vzduchu, vody a půdy. Je třeba zvážit dopady na životní prostředí přijetím udržitelných postupů, aby se jejich dopady co nejvíce minimalizovaly.
Jaké jsou hlavní aplikace a případy použití BESS?
BESS je široce používán v různých průmyslových odvětvích a aplikacích, jako je výroba energie, zařízení pro skladování energie, přenosová a distribuční vedení v energetickém systému, stejně jako systémy elektrických vozidel a námořních systémů v odvětví dopravy. Používá se také v bateriových systémech skladování energie pro obytné a komerční budovy. Tyto systémy mohou uspokojit potřeby skladování přebytečné energie a poskytnout záložní kapacitu pro zmírnění přetížení přenosových a distribučních vedení a zároveň zabránit přetížení přenosové soustavy. BESS hraje klíčovou roli v mikrosíti, což jsou distribuované energetické sítě připojené k hlavní síti nebo fungující samostatně. Nezávislé mikrosítě umístěné ve vzdálených oblastech se mohou spolehnout na BESS v kombinaci s přerušovanými obnovitelnými zdroji energie k dosažení stabilní výroby elektřiny a zároveň pomáhají vyhnout se vysokým nákladům spojeným s dieselovými motory a problémy se znečištěním ovzduší. BESS se dodává v různých velikostech a konfiguracích, vhodných jak pro drobné vybavení domácností, tak pro velké inženýrské sítě. Mohou být instalovány na různých místech, včetně domů, komerčních budov a rozvoden. Navíc mohou sloužit jako nouzové záložní zdroje energie při výpadcích proudu.
Jaké různé typy baterií se používají v BESS?
1. Olověné baterie jsou nejrozšířenějším typem baterie, skládající se z olověných desek a elektrolytu kyseliny sírové. Jsou vysoce ceněny pro svou nízkou cenu, vyspělou technologii a dlouhou životnost, používají se hlavně v oblastech, jako jsou startovací baterie, nouzové zdroje energie a malé úložiště energie.
2. Lithium-iontové baterie, jeden z nejoblíbenějších a nejpokročilejších typů baterií, se skládají z kladných a záporných elektrod vyrobených z lithiových kovů nebo kompozitních materiálů spolu s organickými rozpouštědly. Mají výhody, jako je vysoká hustota energie, vysoká účinnost a nízký dopad na životní prostředí; hraje klíčovou roli v mobilních zařízeních, elektrických vozidlech a dalších aplikacích pro ukládání energie.
3. Průtokové baterie jsou dobíjecí zařízení pro ukládání energie, která pracují s kapalnými médii uloženými v externích nádržích. Mezi jejich vlastnosti patří nízká hustota energie, ale vysoká účinnost a dlouhá životnost.
4. Kromě výše uvedených možností jsou k dispozici také další typy BESS, jako jsou sodno-sírové baterie, nikl-kadmiové baterie a superkondenzátory; každý má jiné vlastnosti a výkon vhodný pro různé scénáře.
Čas odeslání: 22. listopadu 2024