Battery Energy Storage System (BESS) er et storskala batterisystem baseret på nettilslutning, der bruges til at lagre elektricitet og energi. Den kombinerer flere batterier sammen for at danne en integreret energilagringsenhed.
1. Battericelle: Som en del af batterisystemet omdanner den kemisk energi til elektrisk energi.
2. Batterimodul: Sammensat af flere serier og parallelforbundne battericeller, inkluderer det Module Battery Management System (MBMS) til at overvåge battericellernes funktion.
3. Batteriklynge: Bruges til at rumme flere serieforbundne moduler og batteribeskyttelsesenheder (BPU), også kendt som batteriklyngecontrolleren. Batteristyringssystemet (BMS) til batteriklyngen overvåger batteriernes spænding, temperatur og opladningsstatus, mens de regulerer deres opladnings- og afladningscyklusser.
4. Energiopbevaringsbeholder: Kan bære flere parallelforbundne batteriklynger og kan være udstyret med andre ekstra komponenter til styring eller kontrol af beholderens indre miljø.
5. Power Conversion System (PCS): Den jævnstrøm (DC), der genereres af batterierne, omdannes til vekselstrøm (AC) gennem PCS eller tovejs invertere til transmission til elnettet (faciliteter eller slutbrugere). Når det er nødvendigt, kan dette system også trække strøm fra nettet for at oplade batterierne.
Hvad er arbejdsprincippet for Battery Energy Storage Systems (BESS)?
Arbejdsprincippet for Battery Energy Storage System (BESS) omfatter hovedsageligt tre processer: opladning, opbevaring og afladning. Under opladningsprocessen lagrer BESS elektrisk energi i batteriet gennem en ekstern strømkilde. Implementeringen kan være enten jævnstrøm eller vekselstrøm, afhængigt af systemdesign og applikationskrav. Når der er tilstrækkelig strøm leveret af den eksterne strømkilde, omdanner BESS overskydende energi til kemisk energi og lagrer det i genopladelige batterier i en vedvarende form internt. Under lagringsprocessen, når der er utilstrækkelig eller ingen ekstern forsyning tilgængelig, bevarer BESS fuldt opladet lagret energi og bevarer sin stabilitet til fremtidig brug. Under afladningsprocessen, når der er behov for at udnytte lagret energi, frigiver BESS en passende mængde energi i henhold til efterspørgslen til at drive forskellige enheder, motorer eller andre former for belastninger.
Hvad er fordelene og udfordringerne ved at bruge BESS?
BESS kan levere forskellige fordele og tjenester til elsystemet, såsom:
1. Forbedring af integration af vedvarende energi: BESS kan lagre overskydende vedvarende energi i perioder med høj produktion og lav efterspørgsel og frigive den i perioder med lav produktion og høj efterspørgsel. Dette kan reducere vindbegrænsning, forbedre dens udnyttelsesgrad og eliminere dens intermittens og variabilitet.
2. Forbedring af strømkvalitet og pålidelighed: BESS kan give hurtig og fleksibel reaktion på spændings- og frekvensudsving, harmoniske og andre strømkvalitetsproblemer. Den kan også tjene som backup-strømkilde og understøtte sort start-funktion under strømafbrydelser eller nødsituationer.
3. Reduktion af spidsbelastningsefterspørgsel: BESS kan oplade i spidsbelastningsperioder, hvor elpriserne er lave, og aflade i spidsbelastningstider, hvor priserne er høje. Dette kan reducere spidsbelastningsefterspørgslen, sænke elomkostningerne og forsinke behovet for udvidelse af ny generation af kapacitet eller transmissionsopgraderinger.
4. Reduktion af drivhusgasemissioner: BESS kan mindske afhængigheden af fossilt brændstof-baseret produktion, især i spidsbelastningsperioder, og samtidig øge andelen af vedvarende energi i kraftmikset. Dette hjælper med at reducere drivhusgasemissioner og afbøde virkningerne af klimaændringer.
Men BESS står også over for nogle udfordringer, såsom:
1. Høje omkostninger: Sammenlignet med andre energikilder er BESS stadig relativt dyrt, især hvad angår kapitalomkostninger, drifts- og vedligeholdelsesomkostninger og livscyklusomkostninger. Prisen på BESS afhænger af mange faktorer såsom batteritype, systemstørrelse, anvendelse og markedsforhold. Efterhånden som teknologien modnes og skaleres op, forventes omkostningerne ved BESS at falde i fremtiden, men de kan stadig være en hindring for udbredt anvendelse.
2. Sikkerhedsproblemer: BESS involverer høj spænding, stor strøm og høj temperatur, som udgør potentielle risici såsom brandfare, eksplosioner, elektriske stød osv. BESS indeholder også farlige stoffer såsom metaller, syrer og elektrolytter, som kan forårsage miljø- og sundhedsfarer hvis den ikke håndteres eller bortskaffes korrekt. Der kræves strenge sikkerhedsstandarder, regler og procedurer for at sikre sikker drift og styring af BESS.
5. Miljøpåvirkning: BESS kan have negative indvirkninger på miljøet, herunder udtømning af ressourcer, problemer med arealanvendelse, problemer med vandforbrug, affaldsgenerering og forureningsproblemer. BESS kræver betydelige mængder af råmaterialer som lithium, kobolt, nikkel, kobber osv., som er knappe globalt med ujævn fordeling. BESS bruger også vand og jord til minedrift, produktionsinstallation og drift. BESS genererer affald og emissioner gennem hele dets livscyklus, hvilket kan påvirke luft-vandets jordkvalitet. Miljøpåvirkninger skal overvejes ved at vedtage bæredygtig praksis for at minimere deres virkninger så meget som muligt.
Hvad er de vigtigste applikationer og anvendelsestilfælde af BESS?
BESS er meget udbredt i forskellige industrier og applikationer, såsom elproduktion, energilagringsfaciliteter, transmissions- og distributionsledninger i elsystemet, samt elektriske køretøjer og marinesystemer i transportsektoren. Det bruges også i batterienergilagringssystemer til bolig- og erhvervsbygninger. Disse systemer kan imødekomme lagringsbehovet for overskudsenergi og give backupkapacitet for at afhjælpe overbelastning på transmissions- og distributionsledninger og samtidig forhindre overbelastning af transmissionssystemet. BESS spiller en afgørende rolle i mikronet, som er distribuerede elnet, der er tilsluttet hovednettet eller fungerer uafhængigt. Uafhængige mikronet i fjerntliggende områder kan stole på BESS kombineret med intermitterende vedvarende energikilder for at opnå stabil elproduktion og samtidig hjælpe med at undgå høje omkostninger forbundet med dieselmotorer og luftforureningsproblemer. BESS kommer i forskellige størrelser og konfigurationer, velegnet til både småskala husholdningsudstyr og storskala forsyningssystemer. De kan installeres på forskellige steder, herunder boliger, kommercielle bygninger og transformerstationer. Derudover kan de tjene som nødstrømskilde under strømafbrydelser.
Hvad er de forskellige typer batterier, der bruges i BESS?
1. Bly-syre-batterier er den mest anvendte type batteri, bestående af blyplader og svovlsyreelektrolyt. De er højt anset for deres lave omkostninger, modne teknologi og lange levetid, hovedsageligt anvendt inden for områder som startbatterier, nødstrømkilder og småskala energilagring.
2. Lithium-ion-batterier, en af de mest populære og avancerede batterityper, består af positive og negative elektroder lavet af lithiummetal eller kompositmaterialer sammen med organiske opløsningsmidler. De har fordele såsom høj energitæthed, høj effektivitet og lav miljøpåvirkning; spiller en afgørende rolle i mobile enheder, elektriske køretøjer og andre energilagringsapplikationer.
3. Flow-batterier er genopladelige energilagringsenheder, der fungerer ved hjælp af flydende medier, der opbevares i eksterne tanke. Deres egenskaber omfatter lav energitæthed, men høj effektivitet og lang levetid.
4. Ud over disse muligheder nævnt ovenfor, er der også andre typer af BESS tilgængelige for valg, såsom natrium-svovl batterier, nikkel-cadmium batterier, og super kondensatorer; hver besidder forskellige egenskaber og ydeevne egnet til forskellige scenarier.
Indlægstid: 22. nov. 2024