Battery Energy Storage System (BESS) er et storskala batterisystem basert på nettforbindelse, brukt til lagring av elektrisitet og energi. Den kombinerer flere batterier sammen for å danne en integrert energilagringsenhet.
1. Battericelle: Som en del av batterisystemet konverterer den kjemisk energi til elektrisk energi.
2. Batterimodul: Sammensatt av flere serier og parallellkoblede battericeller, inkluderer den Module Battery Management System (MBMS) for å overvåke driften av battericellene.
3. Batteriklynge: Brukes til å romme flere seriekoblede moduler og batteribeskyttelsesenheter (BPU), også kjent som batteriklyngekontrolleren. Battery Management System (BMS) for batteriklyngen overvåker spenning, temperatur og ladestatus til batteriene mens de regulerer lade- og utladingssyklusene.
4. Energilagringsbeholder: Kan bære flere parallellkoblede batteriklynger og kan utstyres med andre tilleggskomponenter for å administrere eller kontrollere det indre miljøet i beholderen.
5. Power Conversion System (PCS): Likestrømmen (DC) som genereres av batteriene, konverteres til vekselstrøm (AC) gjennom PCS eller toveis omformere for overføring til strømnettet (anlegg eller sluttbrukere). Ved behov kan dette systemet også trekke ut strøm fra nettet for å lade batteriene.
Hva er arbeidsprinsippet til Battery Energy Storage Systems (BESS)?
Arbeidsprinsippet til Battery Energy Storage System (BESS) inkluderer hovedsakelig tre prosesser: lading, lagring og utlading. Under ladeprosessen lagrer BESS elektrisk energi i batteriet gjennom en ekstern strømkilde. Implementeringen kan være enten likestrøm eller vekselstrøm, avhengig av systemdesign og applikasjonskrav. Når det er tilstrekkelig strøm levert av den eksterne strømkilden, konverterer BESS overflødig energi til kjemisk energi og lagrer det i oppladbare batterier i en fornybar form internt. Under lagringsprosessen, når det er utilstrekkelig eller ingen ekstern forsyning tilgjengelig, beholder BESS fulladet lagret energi og opprettholder stabiliteten for fremtidig bruk. Under utladningsprosessen, når det er behov for å utnytte lagret energi, frigjør BESS en passende mengde energi i henhold til behovet for å drive ulike enheter, motorer eller andre former for last.
Hva er fordelene og utfordringene ved å bruke BESS?
BESS kan tilby ulike fordeler og tjenester til kraftsystemet, som for eksempel:
1. Forbedring av integrering av fornybar energi: BESS kan lagre overflødig fornybar energi i perioder med høy produksjon og lav etterspørsel, og frigjøre den i perioder med lav produksjon og høy etterspørsel. Dette kan redusere vindbegrensning, forbedre utnyttelsesgraden og eliminere intermittens og variabilitet.
2. Forbedring av strømkvalitet og pålitelighet: BESS kan gi rask og fleksibel respons på spennings- og frekvenssvingninger, harmoniske og andre strømkvalitetsproblemer. Den kan også tjene som en reservestrømkilde og støtte svart startfunksjon under strømbrudd eller nødsituasjoner.
3. Redusere toppetterspørselen: BESS kan lade i høytider når strømprisene er lave, og lade ut i rushtiden når prisene er høye. Dette kan redusere toppetterspørselen, redusere elektrisitetskostnadene og forsinke behovet for utvidelse av ny produksjonskapasitet eller overføringsoppgraderinger.
4. Redusere klimagassutslipp: BESS kan redusere avhengigheten av fossilt brenselbasert produksjon, spesielt i høye perioder, samtidig som det øker andelen fornybar energi i kraftmiksen. Dette bidrar til å redusere klimagassutslipp og redusere virkningene av klimaendringer.
Imidlertid står BESS også overfor noen utfordringer, for eksempel:
1. Høy kostnad: Sammenlignet med andre energikilder er BESS fortsatt relativt dyrt, spesielt når det gjelder kapitalkostnader, drifts- og vedlikeholdskostnader og livssykluskostnader. Kostnaden for BESS avhenger av mange faktorer som batteritype, systemstørrelse, bruksområde og markedsforhold. Etter hvert som teknologien modnes og skaleres opp, forventes kostnadene for BESS å synke i fremtiden, men kan fortsatt være en barriere for utbredt bruk.
2. Sikkerhetsproblemer: BESS involverer høy spenning, stor strøm og høy temperatur som utgjør potensielle risikoer som brannfare, eksplosjoner, elektriske støt etc. BESS inneholder også farlige stoffer som metaller, syrer og elektrolytter som kan forårsake miljø- og helsefare hvis den ikke håndteres eller kastes på riktig måte. Det kreves strenge sikkerhetsstandarder, forskrifter og prosedyrer for å sikre sikker drift og styring av BESS.
5. Miljøpåvirkning: BESS kan ha negative påvirkninger på miljøet, inkludert ressursutarming, arealbruksproblemer vannforbruksproblemer avfallsgenerering og forurensningsproblemer. BESS krever betydelige mengder råvarer som litium, kobolt, nikkel, kobber osv., som er knappe globalt med ujevn fordeling. BESS bruker også vann og land for gruvedrift, produksjonsinstallasjon og drift. BESS genererer avfall og utslipp gjennom hele livssyklusen som kan påvirke jordkvaliteten i luft og vann. Miljøpåvirkninger må vurderes ved å ta i bruk bærekraftig praksis for å minimere effektene så mye som mulig.
Hva er hovedapplikasjonene og brukstilfellene til BESS?
BESS er mye brukt i ulike bransjer og applikasjoner, som kraftproduksjon, energilagringsanlegg, overførings- og distribusjonslinjer i kraftsystemet, samt elektriske kjøretøy og marine systemer i transportsektoren. Det brukes også i batterienergilagringssystemer for bolig- og næringsbygg. Disse systemene kan dekke lagringsbehovet for overskuddsenergi og gi reservekapasitet for å lindre overbelastning på overførings- og distribusjonslinjer samtidig som de forhindrer overbelastning i overføringssystemet. BESS spiller en avgjørende rolle i mikronett, som er distribuerte kraftnett koblet til sentralnettet eller som opererer uavhengig. Uavhengige mikronett lokalisert i avsidesliggende områder kan stole på BESS kombinert med intermitterende fornybare energikilder for å oppnå stabil elektrisitetsproduksjon samtidig som de bidrar til å unngå høye kostnader forbundet med dieselmotorer og luftforurensningsproblemer. BESS kommer i ulike størrelser og konfigurasjoner, egnet for både småskala husholdningsutstyr og storskala brukssystemer. De kan installeres på forskjellige steder, inkludert boliger, kommersielle bygninger og transformatorstasjoner. I tillegg kan de tjene som nødstrømkilder under strømbrudd.
Hva er de forskjellige typene batterier som brukes i BESS?
1. Blybatterier er den mest brukte batteritypen, bestående av blyplater og svovelsyreelektrolytt. De er høyt ansett for lav pris, moden teknologi og lange levetid, hovedsakelig brukt i områder som startbatterier, nødstrømkilder og småskala energilagring.
2. Litium-ion-batterier, en av de mest populære og avanserte batteritypene, består av positive og negative elektroder laget av litiummetall eller komposittmaterialer sammen med organiske løsemidler. De har fordeler som høy energitetthet, høy effektivitet og lav miljøpåvirkning; spiller en avgjørende rolle i mobile enheter, elektriske kjøretøy og andre energilagringsapplikasjoner.
3. Flow-batterier er oppladbare energilagringsenheter som fungerer ved hjelp av flytende medier lagret i eksterne tanker. Deres egenskaper inkluderer lav energitetthet, men høy effektivitet og lang levetid.
4. I tillegg til disse alternativene nevnt ovenfor, er det også andre typer BESS tilgjengelig for valg, for eksempel natrium-svovel-batterier, nikkel-kadmium-batterier, og superkondensatorer; hver har forskjellige egenskaper og ytelse som passer for ulike scenarier.
Innleggstid: 22. november 2024