Battery Energy Storage System (BESS) é un sistema de baterías a gran escala baseado na conexión á rede, que se usa para almacenar electricidade e enerxía. Combina varias baterías para formar un dispositivo de almacenamento de enerxía integrado.
1. Célula de batería: como parte do sistema de batería, converte a enerxía química en enerxía eléctrica.
2. Módulo de batería: composto por varias células de batería conectadas en serie e en paralelo, inclúe o sistema de xestión de baterías do módulo (MBMS) para supervisar o funcionamento das células da batería.
3. Clúster de baterías: utilízase para acomodar varios módulos conectados en serie e unidades de protección de baterías (BPU), tamén coñecido como controlador de clúster de baterías. O sistema de xestión de baterías (BMS) para o grupo de baterías monitoriza a tensión, a temperatura e o estado de carga das baterías mentres regula os seus ciclos de carga e descarga.
4. Recipiente de almacenamento de enerxía: pode levar varios grupos de baterías conectados en paralelo e pode estar equipado con outros compoñentes adicionais para xestionar ou controlar o ambiente interno do recipiente.
5. Sistema de conversión de enerxía (PCS): a corrente continua (DC) xerada polas baterías convértese en corrente alterna (AC) a través de PCS ou inversores bidireccionais para a súa transmisión á rede eléctrica (instalacións ou usuarios finais). Cando sexa necesario, este sistema tamén pode extraer enerxía da rede para cargar as baterías.
Cal é o principio de funcionamento dos sistemas de almacenamento de enerxía en batería (BESS)?
O principio de funcionamento do sistema de almacenamento de enerxía da batería (BESS) inclúe principalmente tres procesos: carga, almacenamento e descarga. Durante o proceso de carga, BESS almacena enerxía eléctrica na batería a través dunha fonte de enerxía externa. A implementación pode ser en corrente continua ou en corrente alterna, dependendo do deseño do sistema e dos requisitos da aplicación. Cando hai suficiente enerxía proporcionada pola fonte de enerxía externa, BESS converte o exceso de enerxía en enerxía química e gárdaa en baterías recargables de forma renovable internamente. Durante o proceso de almacenamento, cando non hai suficiente ou non hai subministración externa dispoñible, BESS mantén a enerxía almacenada completamente cargada e mantén a súa estabilidade para o seu uso futuro. Durante o proceso de descarga, cando hai que utilizar a enerxía almacenada, BESS libera unha cantidade adecuada de enerxía segundo a demanda para conducir varios dispositivos, motores ou outras formas de carga.
Cales son os beneficios e retos de usar BESS?
BESS pode proporcionar varios beneficios e servizos ao sistema de enerxía, como:
1. Mellorar a integración das enerxías renovables: BESS pode almacenar o exceso de enerxía renovable durante períodos de alta xeración e baixa demanda, e liberala durante períodos de baixa xeración e alta demanda. Isto pode reducir a limitación do vento, mellorar a súa taxa de utilización e eliminar a súa intermitencia e variabilidade.
2. Mellora da calidade e fiabilidade da enerxía: BESS pode proporcionar unha resposta rápida e flexible ás flutuacións de tensión e frecuencia, harmónicos e outros problemas de calidade da enerxía. Tamén pode servir como fonte de enerxía de reserva e admitir a función de arranque en negro durante cortes da rede ou emerxencias.
3. Reducir a demanda punta: BESS pode cargar durante as horas punta cando os prezos da electricidade son baixos e descargar durante as horas punta cando os prezos son altos. Isto pode reducir a demanda punta, reducir os custos da electricidade e atrasar a necesidade de ampliación da capacidade de nova xeración ou actualizacións de transmisión.
4. Reducir as emisións de gases de efecto invernadoiro: o BESS pode diminuír a dependencia da xeración baseada en combustibles fósiles, especialmente durante os períodos punta, ao tempo que aumenta a proporción de enerxías renovables no mix eléctrico. Isto axuda a reducir as emisións de gases de efecto invernadoiro e mitigar os impactos do cambio climático.
Non obstante, BESS tamén se enfronta a algúns desafíos, como:
1. Alto custo: en comparación con outras fontes de enerxía, BESS aínda é relativamente caro, especialmente en termos de custos de capital, custos de operación e mantemento e custos do ciclo de vida. O custo de BESS depende de moitos factores, como o tipo de batería, o tamaño do sistema, a aplicación e as condicións do mercado. A medida que a tecnoloxía madure e se escala, espérase que o custo de BESS diminúe no futuro, pero aínda pode ser unha barreira para a súa adopción xeneralizada.
2. Cuestións de seguridade: BESS implica alta tensión, corrente elevada e alta temperatura que presentan riscos potenciais como riscos de incendio, explosións, descargas eléctricas, etc. BESS tamén contén substancias perigosas como metais, ácidos e electrólitos que poden causar perigos para o medio ambiente e a saúde. se non se manipula ou elimina correctamente. Requírense normas, regulamentos e procedementos de seguridade estritos para garantir a operación e xestión seguras de BESS.
5. Impacto ambiental: BESS pode ter impactos negativos no medio ambiente, incluíndo o esgotamento dos recursos, problemas de uso da terra, problemas de uso da auga, xeración de residuos e problemas de contaminación. BESS require cantidades importantes de materias primas como litio, cobalto, níquel, cobre, etc. escaso a nivel mundial cunha distribución desigual. BESS tamén consume auga e terra para a instalación e operación de fabricación mineira. BESS xera residuos e emisións ao longo do seu ciclo de vida que podería afectar á calidade do solo do aire auga.Os impactos ambientais deben ser considerados adoptando prácticas sustentables para minimizar os seus efectos na medida do posible.
Cales son as principais aplicacións e casos de uso de BESS?
BESS é amplamente utilizado en varias industrias e aplicacións, como a xeración de enerxía, instalacións de almacenamento de enerxía, liñas de transmisión e distribución no sistema de enerxía, así como vehículos eléctricos e sistemas mariños no sector do transporte. Tamén se utiliza en sistemas de almacenamento de enerxía de batería para edificios residenciais e comerciais. Estes sistemas poden satisfacer as necesidades de almacenamento de enerxía excedente e proporcionar capacidade de respaldo para aliviar a sobrecarga nas liñas de transmisión e distribución, evitando a conxestión no sistema de transporte. BESS xoga un papel crucial nas microredes, que son redes eléctricas distribuídas conectadas á rede principal ou que funcionan de forma independente. As microredes independentes situadas en zonas remotas poden confiar no BESS combinado con fontes de enerxía renovables intermitentes para lograr unha xeración estable de electricidade ao tempo que contribúen a evitar altos custos asociados aos motores diésel e aos problemas de contaminación do aire. BESS vén en varios tamaños e configuracións, axeitados tanto para equipos domésticos a pequena escala como para sistemas de servizos públicos a gran escala. Pódense instalar en diferentes lugares, incluíndo vivendas, edificios comerciais e subestacións. Ademais, poden servir como fontes de enerxía de reserva de emerxencia durante os cortes de luz.
Cales son os diferentes tipos de baterías que se usan en BESS?
1. As baterías de chumbo-ácido son o tipo de batería máis utilizado, que consisten en placas de chumbo e electrólito de ácido sulfúrico. Son moi apreciados polo seu baixo custo, tecnoloxía madura e longa vida útil, aplicados principalmente en áreas como baterías de arranque, fontes de enerxía de emerxencia e almacenamento de enerxía a pequena escala.
2. As baterías de ión-litio, un dos tipos de baterías máis populares e avanzados, consisten en electrodos positivos e negativos feitos de litio metálico ou materiais compostos xunto con disolventes orgánicos. Teñen vantaxes como a alta densidade enerxética, a alta eficiencia e o baixo impacto ambiental; xogando un papel crucial en dispositivos móbiles, vehículos eléctricos e outras aplicacións de almacenamento de enerxía.
3. As baterías de fluxo son dispositivos de almacenamento de enerxía recargables que funcionan mediante medios líquidos almacenados en tanques externos. As súas características inclúen baixa densidade de enerxía pero alta eficiencia e longa vida útil.
4. Ademais destas opcións mencionadas anteriormente, tamén hai outros tipos de BESS dispoñibles para a súa selección, como baterías de xofre de sodio, baterías de níquel-cadmio e supercondensadores; cada un posúe características e rendemento diferentes adecuados a varios escenarios.
Hora de publicación: 22-nov-2024