Battery Energy Storage System (BESS) yra didelio masto akumuliatorių sistema, pagrįsta jungtimi prie tinklo, naudojama elektros energijai ir energijai kaupti. Jis sujungia kelias baterijas ir sudaro integruotą energijos kaupimo įrenginį.
1. Akumuliatoriaus elementas: kaip akumuliatoriaus sistemos dalis, jis cheminę energiją paverčia elektros energija.
2. Akumuliatoriaus modulis: sudarytas iš kelių nuosekliai ir lygiagrečiai sujungtų akumuliatoriaus elementų, jame yra modulio baterijos valdymo sistema (MBMS), skirta akumuliatoriaus elementų veikimui stebėti.
3. Baterijų blokas: naudojamas keliems nuosekliai sujungtiems moduliams ir baterijų apsaugos blokams (BPU), taip pat žinomiems kaip baterijų grupės valdiklis, talpinti. Baterijų valdymo sistema (BMS), skirta akumuliatorių grupei, stebi įtampą, temperatūrą ir akumuliatorių įkrovimo būseną, reguliuodama jų įkrovimo ir iškrovimo ciklus.
4. Energijos kaupimo talpykla: gali turėti keletą lygiagrečiai sujungtų akumuliatorių grupių ir gali būti su kitais papildomais komponentais, skirtais vidinei talpyklos aplinkai valdyti arba valdyti.
5. Energijos konvertavimo sistema (PCS): akumuliatorių generuojama nuolatinė srovė (DC) paverčiama kintamąja srove (AC) per PCS arba dvikrypčius keitiklius ir perduodama į elektros tinklą (įrenginiams arba galutiniams vartotojams). Jei reikia, ši sistema taip pat gali paimti energiją iš tinklo, kad įkrautų baterijas.
Koks yra baterijų energijos kaupimo sistemų (BESS) veikimo principas?
Akumuliatoriaus energijos kaupimo sistemos (BESS) veikimo principas daugiausia apima tris procesus: įkrovimą, saugojimą ir iškrovimą. Įkrovimo proceso metu BESS kaupia elektros energiją akumuliatoriuje per išorinį maitinimo šaltinį. Įdiegimas gali būti tiek nuolatinės, tiek kintamos srovės, priklausomai nuo sistemos konstrukcijos ir taikymo reikalavimų. Kai yra pakankamai galios iš išorinio maitinimo šaltinio, BESS energijos perteklių paverčia chemine energija ir kaupia ją įkraunamose baterijose atsinaujinančia forma. Sandėliavimo proceso metu, kai nėra pakankamai išorinio maitinimo šaltinio arba jo nėra, BESS išlaiko visiškai įkrautą sukauptą energiją ir išlaiko savo stabilumą ateityje. Iškrovimo proceso metu, kai reikia panaudoti sukauptą energiją, BESS išskiria atitinkamą energijos kiekį pagal poreikį įvairiems įrenginiams, varikliams ar kitokioms apkrovoms vairuoti.
Kokie yra BESS naudojimo pranašumai ir iššūkiai?
BESS gali teikti įvairius privalumus ir paslaugas elektros sistemai, pavyzdžiui:
1. Atsinaujinančios energijos integravimo gerinimas: BESS gali kaupti atsinaujinančios energijos perteklių didelės gamybos ir mažos paklausos laikotarpiais, o išleisti mažos gamybos ir didelės paklausos laikotarpiais. Tai gali sumažinti vėjo slopinimą, pagerinti jo panaudojimo lygį ir pašalinti jo pertrūkius bei kintamumą.
2. Energijos kokybės ir patikimumo gerinimas: BESS gali greitai ir lanksčiai reaguoti į įtampos ir dažnio svyravimus, harmonikas ir kitus elektros kokybės klausimus. Jis taip pat gali tarnauti kaip atsarginis maitinimo šaltinis ir palaikyti juodo paleidimo funkciją tinklo nutrūkimų ar avarinių situacijų metu.
3. Piko paklausos mažinimas: BESS gali įkrauti ne piko valandomis, kai elektros kainos žemos, ir išsikrauti piko valandomis, kai kainos didelės. Tai gali sumažinti didžiausią paklausą, sumažinti elektros energijos sąnaudas ir atidėti naujų gamybos pajėgumų didinimo ar perdavimo atnaujinimo poreikį.
4. Šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimo mažinimas: BESS gali sumažinti priklausomybę nuo gamybos naudojant iškastinį kurą, ypač piko metu, kartu padidinant atsinaujinančios energijos dalį energijos derinyje. Tai padeda sumažinti šiltnamio efektą sukeliančių dujų išmetimą ir sušvelninti klimato kaitos poveikį.
Tačiau BESS taip pat susiduria su tam tikrais iššūkiais, tokiais kaip:
1. Didelės sąnaudos: Palyginti su kitais energijos šaltiniais, BESS vis dar yra gana brangus, ypač atsižvelgiant į kapitalo sąnaudas, eksploatavimo ir priežiūros išlaidas bei gyvavimo ciklo išlaidas. BESS kaina priklauso nuo daugelio veiksnių, tokių kaip akumuliatoriaus tipas, sistemos dydis, pritaikymas ir rinkos sąlygos. Technologijoms bręstant ir didėjant mastui, tikimasi, kad BESS kaina ateityje sumažės, tačiau vis tiek gali būti kliūtis plačiam pritaikymui.
2. Saugos klausimai: BESS apima aukštą įtampą, didelę srovę ir aukštą temperatūrą, o tai kelia potencialų pavojų, pvz., gaisro pavojų, sprogimą, elektros smūgį ir tt BESS taip pat yra pavojingų medžiagų, tokių kaip metalai, rūgštys ir elektrolitai, kurie gali sukelti pavojų aplinkai ir sveikatai. jei netinkamai tvarkomas arba pašalinamas. Norint užtikrinti saugų BESS veikimą ir valdymą, reikalingi griežti saugos standartai, taisyklės ir procedūros.
5. Poveikis aplinkai: BESS gali turėti neigiamą poveikį aplinkai, įskaitant išteklių išeikvojimą, žemės naudojimo problemas, vandens naudojimo problemas, atliekų susidarymą ir susirūpinimą dėl taršos. BESS reikia daug žaliavų, tokių kaip ličio, kobalto, nikelio, vario ir kt. visame pasaulyje retai pasitaiko, o pasiskirstymas netolygus. BESS taip pat sunaudoja vandens ir žemės kasybos gamybos įrengimui ir eksploatacijai. BESS per visą gyvavimo ciklą gamina atliekas ir išmetamus teršalus, kurie gali turėti įtakos oro ir vandens dirvožemiui kokybė.Poveikis aplinkai turi būti vertinamas taikant tvarią praktiką, siekiant kiek įmanoma sumažinti jų poveikį.
Kokios yra pagrindinės BESS programos ir naudojimo atvejai?
BESS yra plačiai naudojamas įvairiose pramonės šakose ir pritaikymuose, pavyzdžiui, energijos gamyboje, energijos kaupimo įrenginiuose, perdavimo ir paskirstymo linijose elektros sistemoje, taip pat elektrinėse transporto priemonėse ir jūrų sistemose transporto sektoriuje. Jis taip pat naudojamas akumuliatorių energijos kaupimo sistemose gyvenamuosiuose ir komerciniuose pastatuose. Šios sistemos gali patenkinti perteklinės energijos saugojimo poreikius ir suteikti atsarginį pajėgumą, kad būtų sumažintas perdavimo ir skirstymo linijų perkrovimas, kartu išvengiant perkrovos perdavimo sistemoje. BESS atlieka lemiamą vaidmenį mikrotinkluose, kurie yra paskirstyti elektros tinklai, prijungti prie pagrindinio tinklo arba veikiantys savarankiškai. Nepriklausomi mikro tinklai, esantys atokiose vietovėse, gali pasikliauti BESS kartu su pertrūkiais atsinaujinančiais energijos šaltiniais, kad būtų užtikrinta stabili elektros gamyba, kartu išvengiant didelių išlaidų, susijusių su dyzeliniais varikliais ir oro taršos problemomis. BESS yra įvairių dydžių ir konfigūracijų, tinka tiek smulkiai buitinei įrangai, tiek didelės apimties komunalinėms sistemoms. Jie gali būti montuojami įvairiose vietose, įskaitant namus, komercinius pastatus ir pastotes. Be to, jie gali būti avariniai atsarginiai energijos šaltiniai elektros energijos tiekimo nutraukimo metu.
Kokių tipų baterijos naudojamos BESS?
1. Švino rūgšties akumuliatoriai yra plačiausiai naudojamas akumuliatorių tipas, susidedantis iš švino plokštelių ir sieros rūgšties elektrolito. Jie yra labai vertinami dėl mažos kainos, brandžios technologijos ir ilgo tarnavimo laiko, daugiausia taikomi tokiose srityse kaip paleidimo akumuliatoriai, avariniai energijos šaltiniai ir nedidelio masto energijos kaupimas.
2. Ličio jonų akumuliatoriai, vienas iš populiariausių ir pažangiausių baterijų tipų, susideda iš teigiamų ir neigiamų elektrodų, pagamintų iš ličio metalo arba kompozicinių medžiagų kartu su organiniais tirpikliais. Jie turi tokius privalumus kaip didelis energijos tankis, didelis efektyvumas ir mažas poveikis aplinkai; vaidina lemiamą vaidmenį mobiliuosiuose įrenginiuose, elektrinėse transporto priemonėse ir kitose energijos kaupimo programose.
3. Srauto baterijos yra įkraunami energijos kaupimo įrenginiai, veikiantys naudojant išorinėse talpyklose laikomą skystą terpę. Jų charakteristikos apima mažą energijos tankį, bet didelį efektyvumą ir ilgą tarnavimo laiką.
4. Be šių aukščiau paminėtų parinkčių, galima rinktis ir kitų tipų BESS, pvz., natrio-sieros baterijas, nikelio-kadmio baterijas ir superkondensatorius; kiekvienas turi skirtingas charakteristikas ir našumą, tinkantį įvairiems scenarijams.
Paskelbimo laikas: 2024-11-22