Battery Energy Storage System (BESS) är ett storskaligt batterisystem baserat på nätanslutning, som används för att lagra el och energi. Den kombinerar flera batterier tillsammans för att bilda en integrerad energilagringsenhet.
1. Battericell: Som en del av batterisystemet omvandlar den kemisk energi till elektrisk energi.
2. Batterimodul: Består av flera serier och parallellkopplade battericeller, den inkluderar Module Battery Management System (MBMS) för att övervaka driften av battericellerna.
3. Batterikluster: Används för att rymma flera seriekopplade moduler och batteriskyddsenheter (BPU), även känd som batteriklusterkontrollern. Batterihanteringssystemet (BMS) för batteriklustret övervakar spänning, temperatur och laddningsstatus för batterierna samtidigt som de reglerar deras laddnings- och urladdningscykler.
4. Energilagringsbehållare: Kan bära flera parallellkopplade batterikluster och kan vara utrustad med andra ytterligare komponenter för att hantera eller kontrollera behållarens interna miljö.
5. Power Conversion System (PCS): Likström (DC) som genereras av batterierna omvandlas till växelström (AC) genom PCS eller dubbelriktade växelriktare för överföring till elnätet (anläggningar eller slutanvändare). Vid behov kan detta system även ta ut ström från nätet för att ladda batterierna.
Vad är arbetsprincipen för Battery Energy Storage Systems (BESS)?
Arbetsprincipen för Battery Energy Storage System (BESS) omfattar huvudsakligen tre processer: laddning, lagring och urladdning. Under laddningsprocessen lagrar BESS elektrisk energi i batteriet via en extern strömkälla. Implementeringen kan vara antingen likström eller växelström, beroende på systemdesign och applikationskrav. När det finns tillräckligt med ström från den externa strömkällan, omvandlar BESS överskottsenergi till kemisk energi och lagrar den i laddningsbara batterier i en förnybar form internt. Under lagringsprocessen, när det inte finns tillräckligt med eller ingen extern försörjning tillgänglig, behåller BESS fulladdad lagrad energi och bibehåller sin stabilitet för framtida användning. Under urladdningsprocessen, när det finns ett behov av att utnyttja lagrad energi, frigör BESS en lämplig mängd energi efter behov för att driva olika enheter, motorer eller andra former av laster.
Vilka är fördelarna och utmaningarna med att använda BESS?
BESS kan tillhandahålla olika fördelar och tjänster till kraftsystemet, såsom:
1. Förbättrad integration av förnybar energi: BESS kan lagra överskott av förnybar energi under perioder med hög produktion och låg efterfrågan, och frigöra den under perioder med låg produktion och hög efterfrågan. Detta kan minska vindbegränsningen, förbättra dess utnyttjandegrad och eliminera dess intermittens och variabilitet.
2. Förbättring av strömkvalitet och tillförlitlighet: BESS kan ge snabb och flexibel respons på spännings- och frekvensfluktuationer, övertoner och andra strömkvalitetsproblem. Den kan också fungera som en reservströmkälla och stödja svart startfunktion under nätavbrott eller nödsituationer.
3. Minska efterfrågan under högtrafik: BESS kan ladda under lågtrafik när elpriserna är låga och ladda ur under rusningstid när priserna är höga. Detta kan minska efterfrågan på toppar, sänka elkostnaderna och fördröja behovet av nyproduktionskapacitetsutbyggnad eller överföringsuppgraderingar.
4. Minska utsläpp av växthusgaser: BESS kan minska beroendet av fossilbränslebaserad produktion, särskilt under högtrafik, samtidigt som andelen förnybar energi i kraftmixen ökar. Detta hjälper till att minska utsläppen av växthusgaser och mildra effekterna av klimatförändringar.
Men BESS står också inför vissa utmaningar, såsom:
1. Hög kostnad: Jämfört med andra energikällor är BESS fortfarande relativt dyrt, särskilt när det gäller kapitalkostnader, drift- och underhållskostnader samt livscykelkostnader. Kostnaden för BESS beror på många faktorer som batterityp, systemstorlek, applikation och marknadsförhållanden. När tekniken mognar och skalas upp förväntas kostnaden för BESS att minska i framtiden men kan fortfarande vara ett hinder för utbredd användning.
2. Säkerhetsfrågor: BESS involverar hög spänning, hög ström och hög temperatur som utgör potentiella risker såsom brandrisker, explosioner, elektriska stötar etc. BESS innehåller även farliga ämnen såsom metaller, syror och elektrolyter som kan orsaka miljö- och hälsorisker om den inte hanteras eller kasseras på rätt sätt. Strikta säkerhetsstandarder, föreskrifter och procedurer krävs för att säkerställa säker drift och hantering av BESS.
5. Miljöpåverkan: BESS kan ha negativa effekter på miljön inklusive resursutarmning, markanvändningsproblem vattenanvändningsproblem avfallsgenerering och föroreningsproblem. BESS kräver betydande mängder råvaror som litium, kobolt, nickel, koppar etc., som är knappt globalt med ojämn fördelning. BESS förbrukar också vatten och mark för gruvtillverkning och drift. BESS genererar avfall och utsläpp under hela sin livscykel som kan påverka luftens vattenkvalitet. Miljöpåverkan måste beaktas genom att anta hållbara metoder för att minimera deras effekter så mycket som möjligt.
Vilka är de viktigaste tillämpningarna och användningsfallen för BESS?
BESS används i stor utsträckning inom olika industrier och applikationer, såsom kraftgenerering, energilagringsanläggningar, transmissions- och distributionsledningar i kraftsystemet, samt elfordon och marina system inom transportsektorn. Det används också i batterienergilagringssystem för bostäder och kommersiella byggnader. Dessa system kan tillgodose lagringsbehoven av överskottsenergi och tillhandahålla reservkapacitet för att lindra överbelastning på transmissions- och distributionsledningar samtidigt som det förhindrar överbelastning i transmissionssystemet. BESS spelar en avgörande roll i mikronät, som är distribuerade kraftnät anslutna till stamnätet eller fungerar självständigt. Oberoende mikronät belägna i avlägsna områden kan lita på BESS i kombination med intermittenta förnybara energikällor för att uppnå stabil elproduktion samtidigt som de hjälper till att undvika höga kostnader förknippade med dieselmotorer och luftföroreningsproblem. BESS finns i olika storlekar och konfigurationer, lämpliga för både småskalig hushållsutrustning och storskaliga brukssystem. De kan installeras på olika platser inklusive bostäder, kommersiella byggnader och transformatorstationer. Dessutom kan de fungera som reservkraftkällor för nödsituationer under strömavbrott.
Vilka olika typer av batterier används i BESS?
1. Blybatterier är den mest använda typen av batteri, bestående av blyplattor och svavelsyraelektrolyt. De är högt ansedda för sin låga kostnad, mogna teknik och långa livslängd, främst tillämpade inom områden som startbatterier, nödkraftskällor och småskalig energilagring.
2. Litiumjonbatterier, en av de mest populära och avancerade batterityperna, består av positiva och negativa elektroder gjorda av litiummetall eller kompositmaterial tillsammans med organiska lösningsmedel. De har fördelar som hög energitäthet, hög effektivitet och låg miljöpåverkan; spelar en avgörande roll i mobila enheter, elfordon och andra energilagringstillämpningar.
3. Flödesbatterier är laddningsbara energilagringsenheter som arbetar med flytande media som lagras i externa tankar. Deras egenskaper inkluderar låg energitäthet men hög effektivitet och lång livslängd.
4. Utöver dessa alternativ som nämnts ovan, finns det även andra typer av BESS tillgängliga för val, såsom natrium-svavelbatterier, nickel-kadmium-batterier, och superkondensatorer; var och en har olika egenskaper och prestanda som lämpar sig för olika scenarier.
Posttid: 2024-nov-22