Battery Energy Storage System (BESS) je rozsiahly batériový systém založený na pripojení k sieti, ktorý sa používa na skladovanie elektriny a energie. Kombinuje viacero batérií a vytvára integrované zariadenie na ukladanie energie.
1. Batériový článok: Ako súčasť batériového systému premieňa chemickú energiu na elektrickú energiu.
2. Batériový modul: Pozostáva z viacerých sériovo a paralelne zapojených batériových článkov a obsahuje Module Battery Management System (MBMS) na monitorovanie činnosti batériových článkov.
3. Batéria: Používa sa na umiestnenie viacerých sériovo zapojených modulov a jednotiek na ochranu batérie (BPU), tiež známych ako ovládač zoskupenia batérií. Systém správy batérií (BMS) pre klaster batérií monitoruje napätie, teplotu a stav nabíjania batérií a zároveň reguluje ich cykly nabíjania a vybíjania.
4. Kontajner na uskladnenie energie: Môže niesť viacero paralelne zapojených batériových klastrov a môže byť vybavený ďalšími dodatočnými komponentmi na správu alebo riadenie vnútorného prostredia kontajnera.
5. Systém konverzie energie (PCS): Jednosmerný prúd (DC) generovaný batériami sa premieňa na striedavý prúd (AC) prostredníctvom PCS alebo obojsmerných invertorov na prenos do elektrickej siete (zariadeniam alebo koncovým používateľom). V prípade potreby dokáže tento systém odobrať energiu zo siete na nabíjanie batérií.
Aký je princíp fungovania batériových systémov na ukladanie energie (BESS)?
Princíp činnosti Battery Energy Storage System (BESS) zahŕňa hlavne tri procesy: nabíjanie, skladovanie a vybíjanie. Počas procesu nabíjania ukladá BESS elektrickú energiu do batérie prostredníctvom externého zdroja energie. Implementácia môže byť buď jednosmerný alebo striedavý, v závislosti od návrhu systému a požiadaviek aplikácie. Keď je k dispozícii dostatok energie z externého zdroja energie, BESS premieňa prebytočnú energiu na chemickú energiu a interne ju ukladá do nabíjateľných batérií v obnoviteľnej forme. Počas procesu skladovania, keď nie je k dispozícii dostatočné alebo žiadne externé napájanie, BESS uchováva plne nabitú uloženú energiu a zachováva si jej stabilitu pre budúce použitie. Počas procesu vybíjania, keď je potrebné využiť uloženú energiu, uvoľňuje BESS primerané množstvo energie podľa potreby na pohon rôznych zariadení, motorov alebo iných foriem záťaže.
Aké sú výhody a výzvy používania BESS?
BESS môže poskytnúť energetickému systému rôzne výhody a služby, ako napríklad:
1. Zlepšenie integrácie obnoviteľnej energie: BESS môže skladovať prebytočnú obnoviteľnú energiu počas obdobia vysokej výroby a nízkeho dopytu a uvoľňovať ju počas období nízkej výroby a vysokého dopytu. To môže znížiť obmedzovanie vetra, zlepšiť mieru jeho využitia a eliminovať jeho prerušovanie a premenlivosť.
2. Zlepšenie kvality a spoľahlivosti napájania: BESS môže poskytnúť rýchlu a flexibilnú odozvu na kolísanie napätia a frekvencie, harmonické a iné problémy s kvalitou napájania. Môže slúžiť aj ako záložný zdroj energie a podporovať funkciu čierneho štartu pri výpadkoch siete alebo núdzových situáciách.
3. Zníženie dopytu v špičke: BESS môže nabíjať mimo špičky, keď sú ceny elektriny nízke, a vybíjať počas špičky, keď sú ceny vysoké. To môže znížiť špičkový dopyt, znížiť náklady na elektrinu a oddialiť potrebu rozšírenia novej výrobnej kapacity alebo modernizácie prenosu.
4. Zníženie emisií skleníkových plynov: BESS môže znížiť závislosť od výroby založenej na fosílnych palivách, najmä počas špičiek, a zároveň zvýšiť podiel obnoviteľnej energie v energetickom mixe. Pomáha to znižovať emisie skleníkových plynov a zmierňovať dopady zmeny klímy.
BESS však čelí aj niektorým výzvam, ako napríklad:
1. Vysoké náklady: V porovnaní s inými zdrojmi energie je BESS stále relatívne drahý, najmä pokiaľ ide o kapitálové náklady, náklady na prevádzku a údržbu a náklady na životný cyklus. Cena BESS závisí od mnohých faktorov, ako je typ batérie, veľkosť systému, aplikácia a podmienky na trhu. Ako technológia dozrieva a rastie, očakáva sa, že náklady na BESS sa v budúcnosti znížia, ale stále môžu byť prekážkou širokého prijatia.
2. Bezpečnostné problémy: BESS zahŕňa vysoké napätie, veľký prúd a vysokú teplotu, ktoré predstavujú potenciálne riziká, ako je nebezpečenstvo požiaru, výbuch, zásah elektrickým prúdom atď. BESS tiež obsahuje nebezpečné látky, ako sú kovy, kyseliny a elektrolyty, ktoré môžu spôsobiť ohrozenie životného prostredia a zdravia. ak sa s nimi nemanipuluje alebo sa nelikvidujú správne. Na zaistenie bezpečnej prevádzky a riadenia BESS sú potrebné prísne bezpečnostné normy, predpisy a postupy.
5. Vplyv na životné prostredie: BESS môže mať negatívny vplyv na životné prostredie vrátane vyčerpania zdrojov, problémov s využívaním pôdy, problémy s využívaním vody, vznik odpadu a obavy zo znečistenia. BESS vyžaduje značné množstvo surovín, ako je lítium, kobalt, nikel, meď atď. Globálne vzácne s nerovnomernou distribúciou.BESS tiež spotrebováva vodu a pôdu na ťažobné výrobné zariadenia a prevádzku.BESS vytvára počas svojho životného cyklu odpad a emisie, ktoré by mohli ovplyvniť kvalitu ovzdušia, vody, pôdy. Je potrebné zvážiť vplyvy na životné prostredie prijatím udržateľných postupov, aby sa ich účinky čo najviac minimalizovali.
Aké sú hlavné aplikácie a prípady použitia BESS?
BESS sa široko používa v rôznych priemyselných odvetviach a aplikáciách, ako je výroba energie, zariadenia na skladovanie energie, prenosové a distribučné vedenia v energetickom systéme, ako aj elektrické vozidlá a námorné systémy v sektore dopravy. Používa sa tiež v systémoch skladovania energie z batérií pre obytné a komerčné budovy. Tieto systémy dokážu uspokojiť potreby skladovania prebytočnej energie a poskytnúť záložnú kapacitu na zmiernenie preťaženia prenosových a distribučných vedení a zároveň zabrániť preťaženiu prenosovej sústavy. BESS hrá kľúčovú úlohu v mikrosieťach, čo sú distribuované energetické siete pripojené k hlavnej sieti alebo fungujúce nezávisle. Nezávislé mikrosiete umiestnené v odľahlých oblastiach sa môžu spoľahnúť na BESS v kombinácii s prerušovanými obnoviteľnými zdrojmi energie na dosiahnutie stabilnej výroby elektriny a zároveň pomáhajú predchádzať vysokým nákladom spojeným s dieselovými motormi a problémami so znečistením ovzdušia. BESS sa dodáva v rôznych veľkostiach a konfiguráciách, vhodný ako pre malometrážne vybavenie domácností, tak aj pre veľké inžinierske siete. Môžu byť inštalované na rôznych miestach vrátane domácností, komerčných budov a rozvodní. Okrem toho môžu slúžiť ako núdzové záložné zdroje energie počas výpadkov.
Aké rôzne typy batérií sa používajú v BESS?
1. Olovené batérie sú najpoužívanejším typom batérií, ktoré pozostávajú z olovených platní a elektrolytu kyseliny sírovej. Sú vysoko cenené pre svoju nízku cenu, vyspelú technológiu a dlhú životnosť, a to najmä v oblastiach, ako sú štartovacie batérie, núdzové zdroje energie a malé skladovanie energie.
2. Lítium-iónové batérie, jeden z najpopulárnejších a najpokročilejších typov batérií, pozostávajú z kladných a záporných elektród vyrobených z lítiového kovu alebo kompozitných materiálov spolu s organickými rozpúšťadlami. Majú výhody, ako je vysoká hustota energie, vysoká účinnosť a nízky dopad na životné prostredie; zohráva kľúčovú úlohu v mobilných zariadeniach, elektrických vozidlách a iných aplikáciách na ukladanie energie.
3. Prietokové batérie sú dobíjacie zariadenia na ukladanie energie, ktoré fungujú pomocou tekutých médií uložených v externých nádržiach. Medzi ich vlastnosti patrí nízka hustota energie, ale vysoká účinnosť a dlhá životnosť.
4. Okrem týchto možností uvedených vyššie sú na výber aj iné typy BESS, ako sú sodno-sírové batérie, nikel-kadmiové batérie a super kondenzátory; každý má iné vlastnosti a výkon vhodný pre rôzne scenáre.
Čas odoslania: 22. novembra 2024