Какво е система за съхранение на енергия от батерии (BESS)?

Разбиране на системата за съхранение на енергия от батерията (BESS)

А Система за съхранение на енергия от батерии (BESS) е фантастична иновация, която ви помага да съхранявате и разпространявате енергия под формата на електричество. И така, как работи? Представете си батерията, използвана във фенерче, но в много по-голям мащаб. A BESS използва батерии за съхраняване на електрическа енергия, която можете да използвате по-късно, когато е необходимо.

Ползата от BESS е интегрирането на възобновяеми енергийни източници като вятър и слънце по време на периоди на ниско търсене (непикови часове). Когато търсенето се увеличи (пиковите часове), можете да използвате тази съхранена енергия, за да намалите разходите и да създадете ползи за себе си.

Компоненти на BESS

BESS се състои от няколко ключови компонента, които работят заедно, за да съхраняват енергия и да я преобразуват според нуждите.

Основните компоненти са:

Компонент	функция
Батерийни клетки	Съхранявайте електрическа енергия
Инвертори	Преобразувайте DC от батерии в AC
Система за управление на батерията (BMS)	Следи ефективността и безопасността на батерията
Система за управление на енергията (EMS)	Оптимизира ефективността и производителността на системата

Допълнителни компоненти

Системата за преобразуване на мощност (PCS), известен също като двупосочен инвертор, основно преобразува постояннотоковото електричество от клетките на батерията в променливотоково електричество и обратно. В допълнение, PCS играе решаваща роля в управлението на скоростите на зареждане и разреждане на батерията въз основа на изискванията на мрежата.
The трансформатор служи за повишаване или понижаване на нивата на напрежение на електричеството. В система за съхранение на енергия от батерии трансформаторът е от съществено значение за съпоставяне на нивата на напрежение на генерирания променлив ток с изискванията на електрическата мрежа или свързания товар. По този начин той осигурява безпроблемна и ефективна интеграция на BESS с електрическата система.
Система за пожарогасене осигурява безопасна работа и предотвратява електрически пожари.
Отопление, вентилация и климатизация (HVAC) rрегулира вътрешната температура за оптимална работа на батерията.

Видове батерии, използвани в BESS

В този раздел ще обсъдим най-често срещаните видове батерии, използвани в BESS: литиево-йонни батерии, проточни батерии, и оловно-киселинни батерии.

Литиево-йонни батерии стават все по-популярни през последните години поради тяхната висока енергийна плътност, дълъг живот на цикъла и относително ниска скорост на саморазреждане. Тези батерии са много подходящи за приложения на BESS, тъй като могат да съхраняват големи количества енергия в малко пространство, което ги прави идеален избор, когато пространството е ограничение. Освен това, литиево-йонните батерии имат по-бърза скорост на зареждане и разреждане в сравнение с други типове батерии, което позволява по-добра ефективност и производителност във вашия BESS.

Проточни батерии са друга опция за BESS. Тези батерии съхраняват енергия под формата на течни електролити, което позволява разделяне на енергиен капацитет и мощност. Едно от ключовите предимства на проточните батерии е тяхната мащабируемост – чрез просто увеличаване на размера на електролитните резервоари можете да увеличите общия енергиен капацитет на системата. Проточните батерии обаче обикновено имат по-ниска енергийна плътност от литиево-йонните батерии, което може да изисква повече място за инсталиране. От добрата страна, проточните батерии са известни с дългия си цикъл на живот и способността да се зареждат и разреждат често без значително влошаване.

накрая, оловно-киселинни батерии се използват в приложенията на BESS в продължение на много години, главно поради ниската им цена и наличност. Тези акумулаторни батерии имат сравнително ниска енергийна плътност в сравнение с литиево-йонните и поточните батерии, но също така са много надеждни и могат да издържат на широк диапазон от работни условия. Докато оловно-киселинните батерии може да не са идеалният избор за всяко приложение на BESS поради техния размер и тегло, те все пак предлагат ценна, рентабилна опция за определени нужди от съхранение на енергия.

Как работи BESS?

Като иновативно решение за съхранение на енергия, което играе решаваща роля за ефективното съхранение и управление на електроенергията, то е проектирано да съхранява и разпределя енергия под формата на електричество, което може да се използва широко в приложения като електрически мрежи, електрически превозни средства, слънчеви енергийни инсталации , и интелигентни домове.

Когато използвате различни източници на енергия, като слънчева или вятърна енергия, вашият BESS улавя и съхранява електричеството в акумулаторни батерии.

Ето общо описание на това как функционира BESS:

Генериране на енергия: Възобновяемите енергийни източници произвеждат електричество.
Зареждане на батерии: Електрическата енергия се съхранява в батериите на BESS.
Разрядни батерии: Когато е необходимо, съхранената енергия в батериите се освобождава към електрическата мрежа или друго приложение.
Подкрепа за натоварване: BESS помага да се осигури постоянно захранване на електрическите мрежи чрез управление на колебанията и поддържане на търсенето в пиково време.

Едно нещо, което трябва да знаете е, че BESS е проектиран да преобразува постоянен ток (DC) от батериите в променлив ток (AC), който е стандартният вид електричество, използвано в домовете и предприятията. Това преобразуване се постига с помощта на инвертори в системата за съхранение на енергия. Освен това, той може да работи в обратна посока, преобразувайки AC в DC, за да зарежда батериите.

Приложение на BESS

Нека разгледаме някои от най-често срещаните приложения и как те могат да подобрят ежедневието ви:

Резервно захранване: BESS може да ви осигури надежден източник на резервно захранване в случай на прекъсване на мрежата или извънредни ситуации. Това гарантира, че вашите основни уреди и устройства продължават да функционират, което ви осигурява спокойствие при неочаквани ситуации.
Пиково бръснене: Вашето потребление на електроенергия варира през деня, като търсенето обикновено е по-високо през пиковите часове. BESS ви позволява да съхранявате енергия по време на часове извън пиковите натоварвания и да я използвате по време на периоди с голямо търсене, което може да ви помогне да намалите сметката си за електричество и да изравните натоварването на мрежата.
Свързване към мрежата: BESS може да се използва за поддържане на мрежата чрез предоставяне на услуги като регулиране на честотата, поддръжка на напрежението и изравняване на натоварването. Това спомага за подобряване на стабилността на мрежата и намалява нуждата от електроцентрали, базирани на изкопаеми горива.

Икономически аспекти на BESS

Разходи за монтаж

Когато обмисляте система за съхранение на енергия от батерии (BESS), ще трябва да вземете предвид разходите за инсталиране. Тези разходи могат да варират в зависимост от размера и сложността на системата. Обикновено по-големите системи изискват повече инвестиции, но икономиите от мащаба могат да влязат в действие, което прави цената на единица капацитет за съхранение на енергия по-ниска за по-големите системи.

Генериране на приходи

BESS може да генерира приходи по различни начини, включително предоставяне на услуги на комуналната мрежа и участие в енергийните пазари. Например вашият BESS може да предложи:

Услуги за регулиране на честотата: Батериите могат бързо да реагират на колебанията в честотата на мрежата, като помагат за поддържане на стабилността на мрежата и ви печелят приходи в процеса.
Енергиен арбитраж: С BESS можете да купувате енергия, когато цените са ниски, и да продавате обратно на мрежата, когато цените са високи.
Отлагане на капацитета на мрежата: Като използвате вашия BESS за облекчаване на ограниченията на мрежата, можете да получите компенсация за забавяне на необходимостта от надстройки на мрежата.

Тези потоци от приходи могат да компенсират първоначалните разходи и да допринесат за рентабилността на вашата BESS инвестиция.

Спестяване на сметки за енергия

Внедряването на BESS може да доведе до значителни спестявания на вашите сметки за енергия. Ето няколко начина, по които вашият BESS може да ви помогне да спестите пари:

Пиково бръснене: Вашият BESS може да съхранява енергия по време на извънпиковите часове, когато цените на енергията са по-ниски, и да я разрежда по време на пиковите часове, когато цените на енергията са по-високи, намалявайки вашите такси за пиково търсене.
Оптимизиране на времето за използване: Като разберете тарифите за време на използване (TOU) на вашата комунална услуга, можете да извлечете максимума от вашия BESS, като го зареждате през периоди на по-ниски тарифи и разреждате през периоди на по-високи тарифи.
Възобновяема интеграция: Ако имате възобновяем източник на енергия, като слънчеви панели, BESS може да съхранява излишната енергия за използване по време на време, когато производството на възобновяема енергия е ниско или изобщо не съществува. Това помага да се увеличи максимално стойността на вашата система за възобновяема енергия.

В обобщение, икономическите аспекти на BESS включват разходи за инсталиране, генериране на приходи и спестяване на сметки за енергия. Като обмислите внимателно тези фактори, можете да извлечете максимума от вашата инвестиция в BESS, като в крайна сметка се възползвате от по-ниски разходи за енергия и увеличаване на потоците от приходи.

Мерки за безопасност за BESS

Когато работите със системи за съхранение на енергия от батерии, важно е да дадете приоритет на безопасността, за да защитите както хората, така и имуществото. Като прилагате правилните мерки за безопасност, можете да гарантирате, че вашият BESS работи ефективно, като същевременно смекчавате всички потенциални опасности. Ето някои основни мерки за безопасност, които трябва да имате предвид:

Правилно разполагане и монтаж: Уверете се, че вашият BESS е инсталиран и поставен на място, което отговаря на разпоредбите за безопасност и най-добрите практики. Това може да включва достатъчно разстояние от други структури или спазване на конкретни насоки от местните власти.
Топлинно управление: За да се избегне прегряване, трябва да има стабилна система за управление на топлината. Това включва температурни сензори, охладителни системи и редовно наблюдение за поддържане на оптимални работни температури.
Противопожарна защита: Приложете противопожарни мерки като огнеустойчиви заграждения и подходящи противопожарни системи, особено в широкомащабни инсталации на BESS. Освен това се уверете, че вашата система отговаря на местните правила за пожарна безопасност.
Редовна поддръжка: Провеждайте рутинни проверки и поддръжка, за да гарантирате безопасната работа на вашия BESS. Това включва проверка на батерийните клетки, връзките и системите за наблюдение за признаци на износване или повреда.
Знаци и етикети за безопасност: Ясно етикетирайте всички опасности за безопасността и предупреждения около вашата инсталация на BESS, включително електрически рискове и рискове, свързани с пожар. Това помага да се гарантира, че всеки, който взаимодейства със системата, е напълно наясно с потенциалните опасности.
Готовност при извънредни ситуации: Разработете план за реагиране при извънредни ситуации с ясно определени роли, отговорности и процедури. Това трябва да включва информация за контакт при спешни случаи, маршрути за евакуация и планове за справяне с всякакви потенциални проблеми, които могат да възникнат с вашия BESS.

Поддръжка и ефективност на BESS

Поддържането на вашата система за съхранение на енергия в батерията е от съществено значение за осигуряване на дълготрайна производителност и ефективност. Както всяка друга електрическа система, редовна поддръжка и наблюдението на вашия BESS може да помогне за идентифициране на потенциални проблеми и поддържане на гладкото функциониране на системата.

Един важен аспект на поддръжката е проверката на система за управление на батерията (BMS), което гарантира безопасността и ефективността на акумулаторната система. Като следите BMS, можете да оптимизирате съхранението и използването на енергия и потенциално да удължите живота на батериите.

За да сте сигурни, че вашият BESS остава ефективен, вие също трябва да сте наясно с фактори като енергийна плътност. Това се отнася до количеството енергия, което може да се съхранява в батерия на единица обем или маса. По-високата енергийна плътност обикновено означава по-малка и по-лека батерийна система, което улеснява интегрирането й в различни приложения. Имайте предвид, че енергийната плътност може да повлияе на цялостната ефективност на вашия BESS, така че изберете батериите с подходяща енергийна плътност за вашите специфични нужди.

Ето някои общи съвети за поддръжка за да ви помогне да поддържате своя BESS ефективен и добре функциониращ:

Инспектирайте батериите, конекторите и клемите за признаци на корозия или повреда.
Чисто отделението за батерията и клемите, за да предотвратите натрупване на мръсотия и отломки.
Стегнете всички хлабави връзки, за да се осигури оптимален трансфер на енергия.
Тест батериите редовно, за да сте сигурни, че поддържат заряд и работят според очакванията.
Монитор температурата, напрежението и тока на системата, за да се гарантира, че тя работи в рамките на предвидените параметри.
Сменете всякакви повредени или недостатъчно работещи компоненти, ако е необходимо.

Връзката между Microgrids и BESS

Представете си, че живеете в общност, която генерира и консумира собствена електроенергия. Това е мястото, където микромрежите влизат в картината. Микромрежата е малка електрическа мрежа, която свързва местни енергийни ресурси, като слънчеви панели, вятърни турбини или газови генератори, с местни електрически товари. Може да работи автономно или във връзка с главната електрическа мрежа, осигурявайки по-голяма надеждност и гъвкавост.

Един от ключовите компоненти на микромрежата е системата за съхранение на енергия от батерията. BESS съхранява енергия под формата на електричество, което може да бъде разпределено, когато търсенето достигне пикове или когато възобновяемите енергийни източници са периодично недостъпни. Това помага да се гарантира, че вашето електрическо захранване остава стабилно и непрекъснато.

Предимства на BESS в Microgrids:

Непрекъсваемо захранване (UPS): BESS действа като надеждно резервно копие за предотвратяване на прекъсвания на тока и поддържане на електрозахранването, когато главната мрежа е прекъсната или по време на извънредни ситуации като природни бедствия.
Стабилност на мрежата: Като реагира незабавно на колебанията в търсенето на енергия, BESS допринася за по-стабилна и ефективна мрежа. Това е особено важно, когато възобновяеми енергийни източници като слънчева и вятърна енергия с променлива мощност са интегрирани в микромрежата.
Оптимизиране на интегрирането на възобновяема енергия: BESS спомага за гладкото снабдяване с енергия от непостоянни възобновяеми източници, позволявайки ефективно използване на наличната енергия и намалявайки нуждата от генератори на изкопаеми горива.
Управление на натоварването: Като съхранява излишната енергия по време на часове с ниско потребление и я освобождава по време на периоди на голямо търсене, BESS помага за намаляване на пиковите натоварвания и облекчава напрежението в главната мрежа.

Грид услуги и BESS

Тъй като нуждите на електрическата мрежа се променят и възобновяемите енергийни източници като слънчева и вятърна енергия продължават да нарастват по популярност, системите за съхранение на енергия от батерии (BESS) се превръщат в основен инструмент за поддържане на оптимална работа на мрежата. Този раздел ще обясни как BESS може да предостави ценни мрежови услуги, да оптимизира качеството на електроенергията и да поддържа разпределени енергийни ресурси.

Първо, нека обсъдим мрежови услуги. Мрежовите услуги са различните дейности и решения, които системите за съхранение на енергия от батерии изпълняват, за да поддържат надеждността и стабилността на енергийната система. Някои примери включват регулиране на честотата, енергийно балансиране и намаляване на пиковото потребление. С BESS комуналните услуги могат да съхраняват излишната енергия, произведена по време на периоди на ниско търсене, и да я освобождават, когато търсенето е високо, като помага за поддържане на балансирано захранване в мрежата.

Тъй като решетката включва повече разпределени енергийни ресурси (DER) като слънчева и вятърна, става решаващо да се поддържа качеството на електроенергията. Интегрирането на големи количества променлива възобновяема енергия може да доведе до проблеми с качеството на електроенергията, включително колебания на напрежението, хармонично изкривяване и честотен дисбаланс. BESS може да помогне за смекчаване на тези проблеми чрез абсорбиране или разреждане на енергия, ако е необходимо, като гарантира, че общото качество на захранването остава стабилно.

По отношение на качество на захранването, BESS може да помогне за поддържане на напрежението и честотата на системата, намалявайки риска от прекъсвания или прекъсвания. Например, в случай на внезапно увеличение на търсенето или спад в производството на енергия от възобновяеми източници, BESS може да освободи съхранената енергия, за да стабилизира мрежата и да избегне смущения. Тази бърза реакция е от решаващо значение за осигуряване на надеждно електрозахранване на потребителите.

Сега, нека помислим честота регулиране. Енергийната система работи на определена честота, поддържана за осигуряване на стабилно и непрекъснато снабдяване с електричество. Когато балансът между захранването и потреблението е нарушен, BESS може да се намеси. Чрез бързо зареждане или разреждане на енергия те помагат да се контролира честотата на системата и предотвратяват потенциални прекъсвания на тока.

Често задавани въпроси

Кои са основните компоненти на BESS?

Системата за съхранение на батерии обикновено включва батерийни клетки, подредени в модули, организирани в низове, за да се постигне необходимото постоянно напрежение. Тези струни често се наричат стелажи. Комбинираните DC изходи от стелажите след това се насочват към система за преобразуване на мощност (PCS), която е 4-квадрантен инвертор, който преобразува DC енергията в използваема променливотокова електроенергия.

Как съоръженията на BESS помагат за стабилизиране на електрическата мрежа?

Съоръженията на BESS играят критична роля за стабилизирането на електрическата мрежа. Те осигуряват резервно захранване по време на прекъсвания, подпомагат изравняването на натоварването и помагат за управление на колебанията в предлагането и търсенето на електроенергия. Чрез бързо зареждане и разреждане на енергия съоръженията на BESS могат да поддържат стабилност и надеждност на мрежата в ситуации като внезапни промени в производството на възобновяема енергия или неочаквани пикове в търсенето.

Какви са основните предимства от прилагането на BESS?

Внедряването на система за съхранение на енергия от батерии предлага няколко ключови предимства, включително подобрена стабилност и надеждност на мрежата, увеличено използване на възобновяеми енергийни източници, намалена зависимост от електроцентрали, базирани на изкопаеми горива, и потенциални икономии на разходи чрез енергиен арбитраж и по-ниски такси за пиково търсене. Освен това технологията BESS може да осигури резервно захранване по време на извънредни ситуации, като помага да се сведе до минимум въздействието от прекъсване на захранването.

Кои са някои от основните производители на BESS технология?

Има многобройни производители на технологичния пазар на BESS, с ключови играчи, сред които Tesla, LG Chem, Samsung SDI, Panasonic и Deye. Тези производители предлагат набор от продукти и решения за съхранение на енергия от батерии, отговарящи на различни нужди и приложения в сектора на възобновяемата енергия. Като сравнявате предложенията на тези водещи производители, можете да намерите правилното решение за вашите специфични нужди за съхранение на енергия.