Sistemul de stocare a energiei bateriei (BESS) este un sistem de baterii la scară largă bazat pe conexiune la rețea, utilizat pentru stocarea energiei electrice și a energiei. Combină mai multe baterii împreună pentru a forma un dispozitiv integrat de stocare a energiei.
1. Celula bateriei: Ca parte a sistemului de baterii, transformă energia chimică în energie electrică.
2. Modulul bateriei: Compus din mai multe celule de baterie conectate în serie și în paralel, acesta include Sistemul de management al bateriei (MBMS) pentru a monitoriza funcționarea celulelor bateriei.
3. Cluster de baterii: Folosit pentru a găzdui mai multe module conectate în serie și unități de protecție a bateriei (BPU), cunoscute și sub numele de controler de grup de baterii. Sistemul de management al bateriilor (BMS) pentru grupul de baterii monitorizează tensiunea, temperatura și starea de încărcare a bateriilor în timp ce reglează ciclurile de încărcare și descărcare ale acestora.
4. Container de stocare a energiei: Poate transporta mai multe grupuri de baterii conectate în paralel și poate fi echipat cu alte componente suplimentare pentru gestionarea sau controlul mediului intern al containerului.
5. Sistem de conversie a puterii (PCS): Curentul continuu (DC) generat de baterii este convertit în curent alternativ (AC) prin PCS sau invertoare bidirecționale pentru transmisie la rețeaua de energie (facilități sau utilizatori finali). Atunci când este necesar, acest sistem poate extrage și energie din rețea pentru a încărca bateriile.
Care este principiul de funcționare al sistemelor de stocare a energiei bateriei (BESS)?
Principiul de funcționare al Sistemului de stocare a energiei bateriei (BESS) include în principal trei procese: încărcare, stocare și descărcare. În timpul procesului de încărcare, BESS stochează energia electrică în baterie printr-o sursă de alimentare externă. Implementarea poate fi fie în curent continuu, fie în curent alternativ, în funcție de proiectarea sistemului și de cerințele aplicației. Când există suficientă putere furnizată de sursa externă de alimentare, BESS transformă excesul de energie în energie chimică și o stochează în baterii reîncărcabile într-o formă regenerabilă intern. În timpul procesului de stocare, când nu există o sursă externă insuficientă sau nu este disponibilă, BESS păstrează energia stocată complet încărcată și își menține stabilitatea pentru utilizare ulterioară. În timpul procesului de descărcare, atunci când este nevoie de a utiliza energia stocată, BESS eliberează o cantitate adecvată de energie în funcție de cererea pentru conducerea diferitelor dispozitive, motoare sau alte forme de sarcini.
Care sunt beneficiile și provocările utilizării BESS?
BESS poate oferi diverse beneficii și servicii sistemului de alimentare, cum ar fi:
1. Îmbunătățirea integrării energiei regenerabile: BESS poate stoca excesul de energie regenerabilă în perioadele de generare ridicată și cerere scăzută și o poate elibera în perioadele de generare scăzută și cerere mare. Acest lucru poate reduce limitarea vântului, poate îmbunătăți rata de utilizare și poate elimina intermitența și variabilitatea acestuia.
2. Îmbunătățirea calității și fiabilității energiei: BESS poate oferi un răspuns rapid și flexibil la fluctuațiile de tensiune și frecvență, armonici și alte probleme de calitate a energiei. De asemenea, poate servi ca sursă de alimentare de rezervă și poate suporta funcția de pornire neagră în timpul întreruperilor de rețea sau în situații de urgență.
3. Reducerea cererii de vârf: BESS poate încărca în timpul orelor de vârf, când prețurile la electricitate sunt scăzute, și poate descărca în timpul orelor de vârf când prețurile sunt mari. Acest lucru poate reduce cererea de vârf, poate scădea costurile cu energia electrică și poate întârzia necesitatea extinderii capacității de nouă generație sau a modernizărilor de transport.
4. Reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră: BESS poate reduce dependența de generarea pe bază de combustibili fosili, în special în perioadele de vârf, sporind în același timp ponderea energiei regenerabile în mixul energetic. Acest lucru ajută la reducerea emisiilor de gaze cu efect de seră și la atenuarea impactului schimbărilor climatice.
Cu toate acestea, BESS se confruntă și cu unele provocări, cum ar fi:
1. Cost ridicat: În comparație cu alte surse de energie, BESS este încă relativ scump, mai ales în ceea ce privește costurile de capital, costurile de operare și întreținere și costurile ciclului de viață. Costul BESS depinde de mulți factori, cum ar fi tipul bateriei, dimensiunea sistemului, aplicația și condițiile pieței. Pe măsură ce tehnologia se maturizează și se extinde, costul BESS este de așteptat să scadă în viitor, dar poate fi încă o barieră în calea adoptării pe scară largă.
2. Probleme de siguranță: BESS implică tensiune înaltă, curent mare și temperatură ridicată, care prezintă riscuri potențiale, cum ar fi pericole de incendiu, explozii, șocuri electrice etc. BESS conține, de asemenea, substanțe periculoase precum metale, acizi și electroliți care pot provoca pericole pentru mediu și sănătate. dacă nu sunt manipulate sau eliminate corespunzător. Sunt necesare standarde, reglementări și proceduri stricte de siguranță pentru a asigura funcționarea și gestionarea în siguranță a BESS.
5. Impactul asupra mediului: BESS poate avea un impact negativ asupra mediului, inclusiv epuizarea resurselor, probleme legate de utilizarea terenurilor, probleme de utilizare a apei, generarea de deșeuri și probleme de poluare. BESS necesită cantități semnificative de materii prime precum litiu, cobalt, nichel, cupru etc., care sunt rar la nivel global, cu distribuție neuniformă. BESS consumă, de asemenea, apă și teren pentru instalarea și operarea producției miniere. BESS generează deșeuri și emisii pe tot parcursul sa ciclu de viață care ar putea afecta calitatea aerului apei solului. Impacturile asupra mediului trebuie luate în considerare prin adoptarea de practici durabile pentru a minimiza efectele acestora cât mai mult posibil.
Care sunt principalele aplicații și cazuri de utilizare ale BESS?
BESS este utilizat pe scară largă în diverse industrii și aplicații, cum ar fi generarea de energie, instalațiile de stocare a energiei, liniile de transport și distribuție în sistemul energetic, precum și vehiculele electrice și sistemele marine din sectorul transporturilor. De asemenea, este utilizat în sistemele de stocare a energiei bateriei pentru clădiri rezidențiale și comerciale. Aceste sisteme pot satisface nevoile de stocare a surplusului de energie și pot oferi capacitate de rezervă pentru a atenua supraîncărcarea pe liniile de transport și distribuție, prevenind în același timp congestionarea sistemului de transport. BESS joacă un rol crucial în microrețele, care sunt rețele de energie distribuită conectate la rețeaua principală sau care funcționează independent. Microrețele independente situate în zone îndepărtate se pot baza pe BESS combinat cu surse de energie regenerabilă intermitentă pentru a obține o generare stabilă de energie electrică, ajutând în același timp la evitarea costurilor ridicate asociate cu motoarele diesel și problemele de poluare a aerului. BESS vine în diferite dimensiuni și configurații, potrivite atât pentru echipamentele de uz casnic la scară mică, cât și pentru sistemele de utilități la scară largă. Ele pot fi instalate în diferite locații, inclusiv case, clădiri comerciale și substații. În plus, ele pot servi ca surse de alimentare de rezervă în caz de întrerupere.
Care sunt diferitele tipuri de baterii utilizate în BESS?
1. Bateriile cu plumb sunt cel mai utilizat tip de baterie, constând din plăci de plumb și electrolit cu acid sulfuric. Sunt foarte apreciați pentru costul redus, tehnologia matură și durata de viață lungă, aplicate în principal în domenii precum bateriile de pornire, sursele de energie de urgență și stocarea energiei la scară mică.
2. Bateriile litiu-ion, unul dintre cele mai populare și avansate tipuri de baterii, constau din electrozi pozitivi și negativi fabricați din metal litiu sau materiale compozite împreună cu solvenți organici. Acestea au avantaje precum densitate mare de energie, eficiență ridicată și impact redus asupra mediului; joacă un rol crucial în dispozitivele mobile, vehiculele electrice și alte aplicații de stocare a energiei.
3. Bateriile Flow sunt dispozitive reîncărcabile de stocare a energiei care funcționează folosind medii lichide stocate în rezervoare externe. Caracteristicile lor includ densitatea energetică scăzută, dar eficiența ridicată și durata de viață lungă.
4. În plus față de aceste opțiuni menționate mai sus, există și alte tipuri de BESS disponibile pentru selecție, cum ar fi baterii cu sodiu-sulf, baterii cu nichel-cadmiu și supercondensatori; fiecare având caracteristici și performanțe diferite, potrivite pentru diferite scenarii.
Ora postării: 22-nov-2024