Sustav za pohranu energije iz baterije, poznatiji kao BESS, koristi banke punjivih baterija za pohranu viška električne energije iz mreže ili obnovljivih izvora za kasniju upotrebu.Kako tehnologije obnovljivih izvora energije i pametnih mreža napreduju, BESS sustavi igraju sve važniju ulogu u stabilizaciji opskrbe električnom energijom i maksimiziranju vrijednosti zelene energije.Dakle, kako točno ti sustavi rade?
Korak 1: Banka baterija
Temelj svakog BESS-a je medij za pohranu energije – baterije.Višestruki baterijski moduli ili "ćelije" spojeni su zajedno kako bi formirali "baterijsku banku" koja osigurava potreban kapacitet pohrane.Ćelije koje se najčešće koriste su litij-ionske zbog svoje velike gustoće snage, dugog vijeka trajanja i mogućnosti brzog punjenja.Druge kemikalije poput olovnih i protočnih baterija također se koriste u nekim primjenama.
Korak 2: Sustav za pretvorbu energije
Banka baterija povezuje se s električnom mrežom putem sustava za pretvorbu energije ili PCS-a.PCS se sastoji od komponenti energetske elektronike poput pretvarača, pretvarača i filtara koji omogućuju protok struje u oba smjera između baterije i mreže.Inverter pretvara istosmjernu struju (DC) iz baterije u izmjeničnu struju (AC) koju koristi mreža, a pretvarač radi obrnuto kako bi napunio bateriju.
Korak 3: Sustav upravljanja baterijom
Sustav upravljanja baterijom ili BMS nadzire i kontrolira svaku pojedinačnu baterijsku ćeliju unutar baterije.BMS uravnotežuje ćelije, regulira napon i struju tijekom punjenja i pražnjenja i štiti od oštećenja uslijed prekomjernog punjenja, prekomjerne struje ili dubokog pražnjenja.Prati ključne parametre kao što su napon, struja i temperatura kako bi se optimizirala učinkovitost i životni vijek baterije.
Korak 4: Sustav hlađenja
Sustav hlađenja uklanja višak topline iz baterija tijekom rada.Ovo je ključno za održavanje ćelija unutar njihovog optimalnog temperaturnog raspona i maksimiziranje životnog ciklusa.Najčešći tipovi hlađenja koji se koriste su hlađenje tekućinom (kruženjem rashladne tekućine kroz ploče koje su u kontaktu s baterijama) i hlađenje zrakom (pomoću ventilatora za tjeranje zraka kroz kućišta baterija).
Korak 5: Operacija
Tijekom razdoblja niske potražnje za električnom energijom ili velike proizvodnje obnovljive energije, BESS apsorbira višak energije putem sustava za pretvorbu energije i pohranjuje je u bateriju.Kada je potražnja velika ili obnovljivi izvori energije nisu dostupni, pohranjena energija se ispušta natrag u mrežu kroz pretvarač.To omogućuje BESS-u da "vremenski pomakne" povremenu obnovljivu energiju, stabilizira frekvenciju i napon mreže i osigura rezervno napajanje tijekom prekida.
Sustav upravljanja baterijom prati stanje napunjenosti svake ćelije i kontrolira brzinu punjenja i pražnjenja kako bi se spriječilo prekomjerno punjenje, pregrijavanje i duboko pražnjenje baterija - produžujući njihov vijek trajanja.Sustav hlađenja radi na održavanju ukupne temperature baterije unutar sigurnog radnog raspona.
Ukratko, sustav za pohranjivanje energije baterije koristi baterije, komponente energetske elektronike, inteligentne kontrole i upravljanje toplinom zajedno na integrirani način za pohranjivanje viška električne energije i pražnjenje energije na zahtjev.To omogućuje BESS tehnologiji da maksimizira vrijednost obnovljivih izvora energije, učini električne mreže učinkovitijima i održivijima i podrži prijelaz na niskougljičnu energetsku budućnost.
S porastom obnovljivih izvora energije kao što su solarna energija i energija vjetra, veliki sustavi za pohranu energije iz baterija (BESS) igraju sve važniju ulogu u stabilizaciji električnih mreža.Sustav za pohranu energije na baterije koristi punjive baterije za pohranjivanje viška električne energije iz mreže ili obnovljivih izvora energije i vraćanje te energije natrag kada je to potrebno.BESS tehnologija pomaže u maksimalnom iskorištavanju povremene obnovljive energije i poboljšava ukupnu pouzdanost mreže, učinkovitost i održivost.
BESS se obično sastoji od više komponenti:
1) Banke baterija izrađene od više baterijskih modula ili ćelija za osiguravanje potrebnog kapaciteta za pohranu energije.Litij-ionske baterije najčešće se koriste zbog svoje velike gustoće snage, dugog vijeka trajanja i mogućnosti brzog punjenja.Koriste se i druge kemikalije poput olovnih i protočnih baterija.
2) Sustav za pretvorbu energije (PCS) koji povezuje baterijsku banku s električnom mrežom.PCS se sastoji od pretvarača, pretvarača i druge upravljačke opreme koja omogućuje protok struje u oba smjera između baterije i mreže.
3) Sustav upravljanja baterijom (BMS) koji prati i kontrolira stanje i performanse pojedinačnih baterijskih ćelija.BMS uravnotežuje ćelije, štiti od oštećenja uslijed prekomjernog punjenja ili dubokog pražnjenja i nadzire parametre poput napona, struje i temperature.
4) Rashladni sustav koji uklanja višak topline iz baterija.Hlađenje na bazi tekućine ili zraka koristi se za održavanje baterija unutar njihovog optimalnog raspona radne temperature i maksimiziranje vijeka trajanja.
5) Kućište ili spremnik koji štiti i osigurava cijeli baterijski sustav.Kućišta za vanjske baterije moraju biti otporna na vremenske uvjete i ekstremne temperature.
Glavne funkcije BESS-a su:
• Apsorbirati višak energije iz mreže tijekom razdoblja niske potražnje i otpustiti je kada je potražnja velika.To pomaže stabilizirati fluktuacije napona i frekvencije.
• Pohranjujte obnovljivu energiju iz izvora poput solarne PV i vjetroelektrana koje imaju promjenjivu i povremenu izlaznu snagu, a zatim isporučite tu pohranjenu energiju kada sunce ne sja ili ne puše vjetar.Time se obnovljiva energija pomiče na vrijeme kada je najpotrebnija.
• Osigurajte rezervno napajanje tijekom kvarova na mreži ili prekida rada kako biste održali rad kritične infrastrukture, bilo u otočnom ili mrežnom načinu rada.
• Sudjelujte u programima odgovora na potražnju i pomoćnih usluga povećanjem ili smanjenjem izlazne snage na zahtjev, pružanjem regulacije frekvencije i drugih mrežnih usluga.
Zaključno, budući da obnovljiva energija nastavlja rasti kao postotak energetskih mreža diljem svijeta, veliki sustavi za pohranu energije iz baterija igrat će nezamjenjivu ulogu u tome da čista energija postane pouzdana i dostupna 24 sata dnevno.Tehnologija BESS pomoći će povećati vrijednost obnovljivih izvora energije, stabilizirati električne mreže i podržati prijelaz na održiviju energetsku budućnost s niskim udjelom ugljika.
Vrijeme objave: 7. srpnja 2023
