Batarya Enerji Depolama Sistemi (BESS), elektrik ve enerji depolamak için kullanılan, şebeke bağlantısına dayalı büyük ölçekli bir batarya sistemidir. Entegre bir enerji depolama cihazı oluşturmak için birden fazla pili bir araya getirir.
1. Pil Hücresi: Pil sisteminin bir parçası olarak kimyasal enerjiyi elektrik enerjisine dönüştürür.
2. Akü Modülü: Birden fazla seri ve paralel bağlı akü hücrelerinden oluşan, akü hücrelerinin çalışmasını izlemek için Modül Akü Yönetim Sistemini (MBMS) içerir.
3. Akü Kümesi: Birden fazla seri bağlı modülü ve akü kümesi denetleyicisi olarak da bilinen Akü Koruma Birimlerini (BPU) barındırmak için kullanılır. Akü kümesinin Akü Yönetim Sistemi (BMS), akülerin şarj ve deşarj döngülerini düzenlerken akülerin voltajını, sıcaklığını ve şarj durumunu izler.
4. Enerji Depolama Konteyneri: Birden fazla paralel bağlı batarya kümesini taşıyabilir ve konteynerin iç ortamını yönetmek veya kontrol etmek için başka ek bileşenlerle donatılabilir.
5. Güç Dönüşüm Sistemi (PCS): Piller tarafından üretilen doğru akım (DC), elektrik şebekesine (tesisler veya son kullanıcılar) iletilmek üzere PCS veya çift yönlü invertörler aracılığıyla alternatif akıma (AC) dönüştürülür. Bu sistem gerektiğinde aküleri şarj etmek için şebekeden de güç çekebiliyor.
Batarya Enerji Depolama Sistemlerinin (BESS) çalışma prensibi nedir?
Pil Enerji Depolama Sisteminin (BESS) çalışma prensibi temel olarak üç işlemi içerir: şarj etme, depolama ve boşaltma. Şarj işlemi sırasında BESS, harici bir güç kaynağı aracılığıyla elektrik enerjisini aküde depolar. Uygulama, sistem tasarımına ve uygulama gereksinimlerine bağlı olarak doğru akım veya alternatif akım olabilir. Harici güç kaynağı tarafından yeterli güç sağlandığında BESS, fazla enerjiyi kimyasal enerjiye dönüştürür ve dahili olarak yenilenebilir biçimde şarj edilebilir pillerde depolar. Depolama işlemi sırasında, harici besleme yetersiz olduğunda veya hiç mevcut olmadığında BESS, depolanan enerjiyi tamamen şarj edilmiş halde tutar ve gelecekte kullanılmak üzere stabilitesini korur. Boşaltma işlemi sırasında depolanan enerjinin kullanılması gerektiğinde BESS, çeşitli cihazların, motorların veya diğer yük türlerinin çalıştırılması için talebe göre uygun miktarda enerji açığa çıkarır.
BESS'i kullanmanın yararları ve zorlukları nelerdir?
BESS, güç sistemine aşağıdakiler gibi çeşitli faydalar ve hizmetler sağlayabilir:
1. Yenilenebilir enerji entegrasyonunun geliştirilmesi: BESS, fazla yenilenebilir enerjiyi üretimin yüksek ve talebin düşük olduğu dönemlerde depolayabilir ve düşük üretim ve yüksek talebin olduğu dönemlerde serbest bırakabilir. Bu, rüzgar kesintisini azaltabilir, kullanım oranını iyileştirebilir ve kesinti ve değişkenliği ortadan kaldırabilir.
2. Güç kalitesinin ve güvenilirliğin iyileştirilmesi: BESS, voltaj ve frekans dalgalanmalarına, harmoniklere ve diğer güç kalitesi sorunlarına hızlı ve esnek yanıt verebilir. Ayrıca yedek güç kaynağı olarak da hizmet verebilir ve şebeke kesintileri veya acil durumlarda otomatik başlatma işlevini destekleyebilir.
3. Yoğun talebin azaltılması: BESS, elektrik fiyatlarının düşük olduğu yoğun olmayan saatlerde şarj edebilir ve fiyatların yüksek olduğu yoğun saatlerde deşarj yapabilir. Bu, yoğun talebi azaltabilir, elektrik maliyetlerini düşürebilir ve yeni nesil kapasite genişletme veya iletim yükseltme ihtiyacını geciktirebilir.
4. Sera gazı emisyonlarının azaltılması: BESS, özellikle yoğun dönemlerde fosil yakıt bazlı üretime olan bağımlılığı azaltabilir ve aynı zamanda enerji karışımında yenilenebilir enerjinin payını artırabilir. Bu, sera gazı emisyonlarının azaltılmasına ve iklim değişikliğinin etkilerinin hafifletilmesine yardımcı olur.
Ancak BESS aynı zamanda aşağıdaki gibi bazı zorluklarla da karşı karşıyadır:
1. Yüksek maliyet: Diğer enerji kaynaklarıyla karşılaştırıldığında BESS, özellikle sermaye maliyetleri, işletme ve bakım maliyetleri ve yaşam döngüsü maliyetleri açısından hâlâ nispeten pahalıdır. BESS'in maliyeti pil tipi, sistem boyutu, uygulama ve pazar koşulları gibi birçok faktöre bağlıdır. Teknoloji olgunlaşıp ölçekleri büyüdükçe, gelecekte BESS'in maliyetinin düşmesi bekleniyor ancak yine de yaygın olarak benimsenmesinin önünde bir engel olabilir.
2. Güvenlik sorunları: BESS, yangın tehlikesi, patlama, elektrik çarpması vb. gibi potansiyel riskler oluşturan yüksek voltaj, büyük akım ve yüksek sıcaklık içerir. BESS ayrıca çevre ve sağlık açısından tehlikelere neden olabilecek metaller, asitler ve elektrolitler gibi tehlikeli maddeler de içerir. uygun şekilde kullanılmazsa veya atılmazsa. BESS'in güvenli işletimi ve yönetimini sağlamak için sıkı güvenlik standartları, yönetmelikleri ve prosedürleri gereklidir.
5. Çevresel etki: BESS'in kaynak tükenmesi, arazi kullanımı sorunları, su kullanımı sorunları, atık üretimi ve kirlilik endişeleri dahil olmak üzere çevre üzerinde olumsuz etkileri olabilir. BESS, lityum, kobalt, nikel, bakır vb. gibi önemli miktarlarda hammadde gerektirir. Eşitsiz dağılım nedeniyle küresel olarak kıttır. BESS aynı zamanda madencilik üretim kurulumu ve işletimi için su ve arazi tüketir. BESS, yaşam döngüsü boyunca hava su toprak kalitesini etkileyebilecek atık ve emisyonlar üretir. Sürdürülebilirlik benimseyerek çevresel etkilerin dikkate alınması gerekir. etkilerini mümkün olduğunca en aza indirmeye yönelik uygulamalardır.
BESS'in ana uygulamaları ve kullanım durumları nelerdir?
BESS, enerji sistemindeki enerji üretimi, enerji depolama tesisleri, iletim ve dağıtım hatları, ulaşım sektöründeki elektrikli araç ve denizcilik sistemleri gibi çeşitli endüstri ve uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Ayrıca konut ve ticari binalar için batarya enerji depolama sistemlerinde de kullanılmaktadır. Bu sistemler, fazla enerjinin depolama ihtiyaçlarını karşılayabilir ve iletim sistemindeki tıkanıklığı önlerken iletim ve dağıtım hatlarındaki aşırı yüklemeyi hafifletmek için yedek kapasite sağlayabilir. BESS, ana şebekeye bağlı veya bağımsız olarak çalışan dağıtılmış güç ağlarından oluşan mikro şebekelerde çok önemli bir rol oynar. Uzak bölgelerde bulunan bağımsız mikro şebekeler, istikrarlı elektrik üretimi sağlamak ve aynı zamanda dizel motorlardan ve hava kirliliği sorunlarından kaynaklanan yüksek maliyetlerden kaçınmaya yardımcı olmak için aralıklı yenilenebilir enerji kaynaklarıyla birlikte BESS'e güvenebilir. BESS, hem küçük ölçekli ev ekipmanlarına hem de büyük ölçekli hizmet sistemlerine uygun çeşitli boyut ve konfigürasyonlarda mevcuttur. Evler, ticari binalar ve trafo merkezleri dahil olmak üzere farklı yerlere kurulabilirler. Ayrıca elektrik kesintileri sırasında acil durum yedek güç kaynağı olarak da hizmet verebilirler.
BESS'te kullanılan farklı pil türleri nelerdir?
1. Kurşun-asit aküler, kurşun plakalardan ve sülfürik asit elektrolitten oluşan, en yaygın kullanılan akü türüdür. Düşük maliyetleri, olgun teknolojileri ve uzun ömürleri nedeniyle son derece kabul gören bu ürünler, esas olarak çalıştırma pilleri, acil durum güç kaynakları ve küçük ölçekli enerji depolama gibi alanlarda kullanılmaktadır.
2. En popüler ve gelişmiş pil türlerinden biri olan lityum iyon piller, organik çözücülerle birlikte lityum metali veya kompozit malzemelerden yapılmış pozitif ve negatif elektrotlardan oluşur. Yüksek enerji yoğunluğu, yüksek verim ve düşük çevresel etki gibi avantajlara sahipler; mobil cihazlarda, elektrikli araçlarda ve diğer enerji depolama uygulamalarında çok önemli bir rol oynamaktadır.
3. Akış pilleri, harici tanklarda depolanan sıvı ortamı kullanarak çalışan şarj edilebilir enerji depolama cihazlarıdır. Özellikleri arasında düşük enerji yoğunluğu, ancak yüksek verimlilik ve uzun hizmet ömrü yer alır.
4. Yukarıda bahsedilen seçeneklere ek olarak, sodyum-kükürt piller, nikel-kadmiyum piller ve süper kapasitörler gibi seçilebilecek başka BESS türleri de mevcuttur; her biri çeşitli senaryolara uygun farklı özelliklere ve performansa sahiptir.
Gönderim zamanı: 22 Kasım 2024