Battery Energy Storage System (BESS) er stórt rafhlöðukerfi sem byggir á nettengingu, notað til að geyma rafmagn og orku. Það sameinar margar rafhlöður saman til að mynda samþætt orkugeymslutæki.
1. Rafhlaða klefi: Sem hluti af rafhlöðukerfinu breytir það efnaorku í raforku.
2. Rafhlöðueining: Samsett úr mörgum röð og samhliða tengdum rafhlöðufrumum, það inniheldur Module Battery Management System (MBMS) til að fylgjast með rekstri rafhlöðufrumna.
3. Rafhlöðuþyrping: Notað til að hýsa margar raðtengdar einingar og rafhlöðuverndareiningar (BPU), einnig þekktur sem rafhlöðuþyrpingastýringin. Rafhlöðustjórnunarkerfið (BMS) fyrir rafhlöðuþyrpinguna fylgist með spennu, hitastigi og hleðslustöðu rafhlöðunnar á meðan það stjórnar hleðslu- og afhleðsluferlum þeirra.
4. Orkugeymsluílát: Getur borið marga samsíða tengda rafhlöðuklasa og getur verið útbúinn með öðrum viðbótarhlutum til að stjórna eða stjórna innra umhverfi ílátsins.
5. Power Conversion System (PCS): Jafnstraumurinn (DC) sem myndast af rafhlöðunum er breytt í riðstraum (AC) í gegnum PCS eða tvíátta invertera til að senda til raforkukerfisins (aðstöðu eða endanotendur). Þegar nauðsyn krefur getur þetta kerfi einnig dregið afl úr rafkerfinu til að hlaða rafhlöðurnar.
Hver er starfsregla rafgeymaorkugeymslukerfa (BESS)?
Vinnureglan um rafhlöðuorkugeymslukerfi (BESS) inniheldur aðallega þrjú ferli: hleðslu, geymslu og afhleðslu. Á hleðsluferlinu geymir BESS raforku í rafhlöðunni í gegnum ytri aflgjafa. Útfærslan getur verið annað hvort jafnstraumur eða riðstraumur, allt eftir kerfishönnun og umsóknarkröfum. Þegar það er nægilegt afl frá ytri aflgjafanum breytir BESS umframorku í efnaorku og geymir hana í endurhlaðanlegum rafhlöðum á endurnýjanlegu formi innvortis. Meðan á geymsluferlinu stendur, þegar ófullnægjandi eða ekkert ytra framboð er tiltækt, heldur BESS fullhlaðinni geymdri orku og viðheldur stöðugleika til framtíðarnotkunar. Í losunarferlinu, þegar þörf er á að nýta geymda orku, losar BESS viðeigandi magn af orku í samræmi við eftirspurn til að knýja ýmis tæki, vélar eða annars konar álag.
Hverjir eru kostir og áskoranir við að nota BESS?
BESS getur veitt raforkukerfinu ýmsa kosti og þjónustu, svo sem:
1. Auka samþættingu endurnýjanlegrar orku: BESS getur geymt umfram endurnýjanlega orku á tímum mikillar framleiðslu og lítillar eftirspurnar, og losað hana á tímum lítillar framleiðslu og mikillar eftirspurnar. Þetta getur dregið úr vindskerðingu, bætt nýtingarhlutfall hans og útrýmt hléum og breytileika.
2. Að bæta orkugæði og áreiðanleika: BESS getur veitt hröð og sveigjanleg svörun við spennu- og tíðnisveiflum, harmonikum og öðrum orkugæðavandamálum. Það getur einnig þjónað sem varaaflgjafi og stutt svarta byrjunaraðgerð meðan á raforkuleysi stendur eða í neyðartilvikum.
3. Draga úr álagseftirspurn: BESS getur rukkað á annatíma þegar raforkuverð er lágt og losað á álagstímum þegar verð er hátt. Þetta getur dregið úr hámarkseftirspurn, lækkað raforkukostnað og seinkað þörfinni fyrir stækkun nýrrar framleiðslugetu eða uppfærslu á flutningi.
4. Minnkun á losun gróðurhúsalofttegunda: BESS getur dregið úr trausti á jarðefnaeldsneytisframleiðslu, sérstaklega á álagstímum, en aukið hlut endurnýjanlegrar orku í orkublöndunni. Þetta hjálpar til við að draga úr losun gróðurhúsalofttegunda og draga úr áhrifum loftslagsbreytinga.
Hins vegar stendur BESS einnig frammi fyrir nokkrum áskorunum, svo sem:
1. Hár kostnaður: Í samanburði við aðra orkugjafa er BESS enn tiltölulega dýrt, sérstaklega hvað varðar fjármagnskostnað, rekstrar- og viðhaldskostnað og líftímakostnað. Kostnaður við BESS fer eftir mörgum þáttum eins og rafhlöðugerð, kerfisstærð, notkun og markaðsaðstæðum. Eftir því sem tæknin þroskast og stækkar er búist við að kostnaður við BESS muni lækka í framtíðinni en hann gæti samt verið hindrun fyrir víðtækri upptöku.
2. Öryggismál: BESS felur í sér háspennu, mikinn straum og háan hita sem hefur í för með sér hugsanlega hættu eins og eldhættu, sprengingar, raflost o.s.frv. ef ekki er meðhöndlað eða fargað á réttan hátt. Strangar öryggisstaðlar, reglugerðir og verklagsreglur eru nauðsynlegar til að tryggja örugga rekstur og stjórnun BESS.
5. Umhverfisáhrif: BESS getur haft neikvæð áhrif á umhverfið, þar með talið eyðingu auðlinda, landnotkunarvandamál vatnsnotkunarvandamál úrgangsmyndunar og mengunarvandamála. BESS krefst verulegs magns af hráefnum eins og litíum, kóbalti, nikkel, kopar o.s.frv., sem eru af skornum skammti á heimsvísu með ójafnri dreifingu. BESS notar einnig vatn og land fyrir námuvinnslu og rekstur. BESS myndar úrgang og losun allan lífsferilinn sem gæti haft áhrif á jarðvegsgæði lofts og vatns. Huga þarf að umhverfisáhrifum með því að taka upp sjálfbærar aðferðir til að lágmarka áhrif þeirra eins og hægt er.
Hver eru helstu forrit og notkunartilvik BESS?
BESS er mikið notað í ýmsum atvinnugreinum og notkunarmöguleikum, svo sem raforkuframleiðslu, orkugeymslum, flutnings- og dreifilínum í raforkukerfinu, svo og rafknúnum farartækjum og sjókerfum í flutningageiranum. Það er einnig notað í rafhlöðuorkugeymslukerfi fyrir íbúðar- og atvinnuhúsnæði. Þessi kerfi geta fullnægt geymsluþörf umframorku og veitt varagetu til að draga úr ofhleðslu á flutnings- og dreifilínum og koma í veg fyrir þrengsli í flutningskerfinu. BESS gegnir mikilvægu hlutverki í örnetum, sem eru dreifð raforkunet sem tengjast aðalnetinu eða starfa sjálfstætt. Óháð örnet staðsett á afskekktum svæðum getur reitt sig á BESS ásamt endurnýjanlegum orkugjöfum með hléum til að ná stöðugri raforkuframleiðslu á sama tíma og hjálpa til við að forðast háan kostnað sem tengist dísilvélum og loftmengunarmálum. BESS kemur í ýmsum stærðum og útfærslum, sem henta bæði fyrir lítil heimilistæki og stórveitukerfi. Þeir geta verið settir upp á mismunandi stöðum, þar á meðal heimilum, atvinnuhúsnæði og tengivirkjum. Að auki geta þeir þjónað sem varaaflgjafar í neyðartilvikum við rafmagnsleysi.
Hvaða mismunandi gerðir af rafhlöðum eru notaðar í BESS?
1. Blý-sýru rafhlöður eru mest notaðar tegund rafhlöðu, sem samanstendur af blýplötum og brennisteinssýru raflausn. Þau eru mikils metin fyrir lágan kostnað, þroskaða tækni og langan líftíma, aðallega notuð á sviðum eins og ræsingarrafhlöðum, neyðaraflgjafa og orkugeymslu í litlum mæli.
2. Lithium-ion rafhlöður, ein vinsælasta og háþróaðasta gerð rafhlöðunnar, samanstanda af jákvæðum og neikvæðum rafskautum úr litíummálmi eða samsettum efnum ásamt lífrænum leysum. Þeir hafa kosti eins og mikla orkuþéttleika, mikil afköst og lítil umhverfisáhrif; gegna mikilvægu hlutverki í fartækjum, rafknúnum ökutækjum og öðrum orkugeymsluforritum.
3. Flæðisrafhlöður eru endurhlaðanleg orkugeymslutæki sem starfa með því að nota fljótandi miðla sem geymdir eru í ytri tönkum. Einkenni þeirra eru meðal annars lítil orkuþéttleiki en mikil afköst og langur endingartími.
4. Auk þessara valkosta sem nefndir eru hér að ofan eru einnig aðrar tegundir af BESS í boði eins og natríum-brennisteins rafhlöður, nikkel-kadmíum rafhlöður, og ofurþéttar; hver hefur mismunandi eiginleika og frammistöðu sem hentar fyrir ýmsar aðstæður.
Birtingartími: 22. nóvember 2024