Батарея қуатын сақтау жүйесі (BESS) дегеніміз не? 

Батарея қуатын сақтау жүйесін (BESS) түсіну

А Батарея қуатын сақтау жүйесі (BESS) энергияны электр энергиясы түрінде сақтауға және таратуға көмектесетін фантастикалық жаңалық. Сонымен, ол қалай жұмыс істейді? Қол шамында пайдаланылған батареяны елестетіп көріңіз, бірақ әлдеқайда үлкен масштабта. BESS пайдаланады батареялар қажет кезде кейінірек пайдалануға болатын электр энергиясын сақтауға арналған.

BESS артықшылығы жаңартылатын энергия көздерін біріктіру болып табылады жел мен күн сияқты төмен сұраныс кезеңдерінде (шыңдан тыс уақытта). Сұраныс артқанда (ең жоғары уақыт), сіз сол жинақталған энергияны шығындарды азайту және өзіңізге пайда орнату үшін пайдалана аласыз.

BESS компоненттері

BESS энергияны сақтау және қажет болған жағдайда түрлендіру үшін бірге жұмыс істейтін бірнеше негізгі құрамдастардан тұрады.

Негізгі компоненттер:

Қосымша компоненттер

1. Қуатты түрлендіру жүйесі (PCS), сонымен қатар екі бағытты түрлендіргіш ретінде белгілі, ең алдымен тұрақты токты батарея ұяшықтарынан айнымалы токқа және керісінше түрлендіреді. Сонымен қатар, PCS тордың талаптарына негізделген батареяны зарядтау және зарядсыздандыру жылдамдығын басқаруда шешуші рөл атқарады.
2. The трансформатор электр қуатының кернеу деңгейін жоғарылатуға немесе төмендетуге қызмет етеді. Аккумуляторлық энергияны сақтау жүйесінде трансформатор өндірілетін айнымалы токтың кернеу деңгейлерін электр желісінің талаптарына немесе қосылған жүктемеге сәйкестендіру үшін маңызды. Осылайша, ол BESS-тің электр жүйесімен үздіксіз және тиімді интеграциясын қамтамасыз етеді.
3. Өртті сөндіру жүйесі қауіпсіз жұмыс істеуді қамтамасыз етеді және электрлік өрттердің алдын алады.
4. Жылыту, желдету және ауаны баптау (HVAC) rбатареяның оңтайлы өнімділігі үшін ішкі температураны реттейді.

BESS-те қолданылатын батареялардың түрлері

Бұл бөлімде біз BESS-те қолданылатын батареялардың ең көп таралған түрлерін талқылаймыз: литий-иондық батареялар, ағынды батареялар, және қорғасын-қышқылды аккумуляторлар.

Литий-ионды батареялар Соңғы жылдары жоғары энергия тығыздығына, ұзақ цикл мерзіміне және салыстырмалы түрде төмен өздігінен разряд жылдамдығына байланысты танымал бола бастады. Бұл батареялар BESS қолданбалары үшін өте қолайлы, өйткені олар шағын кеңістікте үлкен көлемдегі энергияны сақтай алады, бұл оларды кеңістік шектеулі болған кезде тамаша таңдау жасайды. Оған қоса, литий-ионды батареялар басқа батарея түрлерімен салыстырғанда жылдамырақ зарядтау және разрядтау жылдамдығына ие, бұл сіздің BESS жүйесінде тиімділік пен өнімділікті арттыруға мүмкіндік береді.

Ағынды батареялар BESS үшін тағы бір нұсқа болып табылады. Бұл батареялар энергияны сұйық электролиттер түрінде сақтайды, бұл энергия сыйымдылығы мен қуат сыйымдылығын бөлуге мүмкіндік береді. Ағынды аккумуляторлардың негізгі артықшылықтарының бірі олардың ауқымдылығы болып табылады – жай ғана электролит резервуарларының көлемін ұлғайту арқылы жүйенің жалпы энергия сыйымдылығын арттыруға болады. Дегенмен, ағынды батареялар әдетте литий-ионды батареяларға қарағанда төмен қуат тығыздығына ие, бұл орнату үшін көбірек орын қажет етуі мүмкін. Бір жақсы жағынан, ағынды батареялар ұзақ қызмет ету мерзімімен және айтарлықтай нашарлаусыз жиі зарядталып, зарядсыздану қабілетімен танымал.

Ақырында, қорғасын-қышқылды аккумуляторлар BESS қолданбаларында көп жылдар бойы қолданылып келеді, ең алдымен олардың арзандығы мен қолжетімділігіне байланысты. Бұл қайта зарядталатын батареялар литий-иондық және ағынды батареялармен салыстырғанда салыстырмалы түрде төмен энергия тығыздығына ие, бірақ олар сонымен бірге жоғары сенімді және жұмыс жағдайларының кең ауқымына төтеп бере алады. Қорғасын-қышқылды аккумуляторлар мөлшері мен салмағына байланысты әрбір BESS қолданбасы үшін тамаша таңдау болмауы мүмкін, бірақ олар әлі де белгілі бір энергияны сақтау қажеттіліктері үшін құнды, үнемді опцияны ұсынады.

BESS қалай жұмыс істейді?

Электр энергиясын тиімді сақтау мен басқаруда шешуші рөл атқаратын энергияны сақтаудың инновациялық шешімі ретінде ол электр желілері, электр көліктері, күн электр қондырғылары сияқты қолданбаларда кеңінен қолдануға болатын электр энергиясы түріндегі энергияны сақтауға және таратуға арналған. , және ақылды үйлер.

Күн немесе жел энергиясы сияқты әртүрлі қуат көздерін пайдаланған кезде, BESS электр қуатын қайта зарядталатын батареяларға түсіріп, сақтайды. 

Міне, BESS қалай жұмыс істейтінінің жалпы сипаттамасы:

1. Энергия өндіру: Жаңартылатын энергия көздері электр энергиясын өндіреді.
2. Батареяларды зарядтау: Электр энергиясы BESS батареяларында сақталады.
3. Батареяларды зарядсыздандыру: Қажет болған жағдайда, батареялардағы сақталған энергия электр желісіне немесе басқа қолданбаға жіберіледі.
4. Жүктемені қолдау: BESS ауытқуларды басқару және ең жоғары уақыт сұранысын қолдау арқылы электр желілерін тұрақты қуатпен қамтамасыз етуге көмектеседі.

Бір білуіңіз керек, BESS тұрақты токты (тұрақты ток) батареялардан айнымалы токқа (AC) түрлендіруге арналған, бұл үйлер мен кәсіпорындарда қолданылатын электр энергиясының стандартты түрі. Бұл түрлендіруге энергия сақтау жүйесіндегі инверторлар арқылы қол жеткізіледі. Сонымен қатар, ол батареяларды зарядтау үшін айнымалы токты тұрақты токқа айналдырып, кері бағытта жұмыс істей алады.

BESS қолдану

Ең көп таралған қолданбалардың кейбірін және олардың күнделікті өміріңізді қалай жақсартуға болатынын қарастырайық:

1. Сақтық қуат: BESS желілік үзілістер немесе төтенше жағдайлар кезінде сізді резервтік қуат көзімен қамтамасыз ете алады. Бұл сіздің негізгі құрылғыларыңыз бен құрылғыларыңыздың жұмыс істеуін жалғастырып, күтпеген жағдайларда жан тыныштығын қамтамасыз етеді.
2. Қырыну шыңы: Сіздің электр қуатын тұтыну күн бойы өзгереді, сұраныс әдетте ең жоғары сағаттарда жоғары болады. BESS қуатты емес жұмыс уақытында сақтауға және оны сұранысы жоғары кезеңде пайдалануға мүмкіндік береді, бұл электр қуатына төлемді азайтуға және желідегі жүктемені теңестіруге көмектеседі.
3. Тор байланысы: BESS жиілікті реттеу, кернеуді қолдау және жүктемені теңестіру сияқты қызметтерді ұсыну арқылы желіні қолдау үшін пайдаланылуы мүмкін. Бұл желі тұрақтылығын жақсартуға көмектеседі және қазба отынына негізделген электр станцияларына қажеттілікті азайтады.

BESS-тің экономикалық аспектілері

Орнату шығындары

Батарея қуатын сақтау жүйесін (BESS) қарастырған кезде орнату шығындарын ескеру қажет. Бұл шығындар жүйенің көлемі мен күрделілігіне байланысты өзгеруі мүмкін. Әдетте, үлкенірек жүйелер көбірек инвестицияны қажет етеді, бірақ ауқымды үнемдеу іске қосылуы мүмкін, бұл үлкен жүйелер үшін энергия сақтау сыйымдылығының бір бірлігінің құнын төмендетеді.

Табыс құру

BESS әртүрлі жолдармен, соның ішінде коммуналдық желілерге қызмет көрсету және энергия нарығына қатысу арқылы кіріс ала алады. Мысалы, сіздің BESS мыналарды ұсына алады:

• Жиіліктерді реттеу қызметтері: Батареялар желі жиілігінің ауытқуына тез жауап бере алады, бұл желі тұрақтылығын сақтауға және процесте табыс табуға көмектеседі.
• Энергетикалық арбитраж: BESS көмегімен сіз баға төмен болған кезде энергияны сатып ала аласыз және баға жоғары болған кезде электр желісіне қайта сата аласыз.
• Желінің сыйымдылығын кейінге қалдыру: Тор шектеулерін жеңілдету үшін BESS пайдалану арқылы сіз торды жаңарту қажеттілігін кешіктіргеніңіз үшін өтемақы ала аласыз.

Бұл кіріс ағындары бастапқы шығындарды өтей алады және сіздің BESS инвестицияңыздың табыстылығына ықпал ете алады.

Энергия төлемдерін үнемдеу

BESS енгізу энергия төлемдерін айтарлықтай үнемдеуге әкелуі мүмкін. Міне, BESS ақшаны үнемдеуге көмектесетін бірнеше әдіс:

• Қырыну шыңы: Сіздің BESS құрылғыңыз энергия бағасы төмен болған кезде қуатты емес сағаттарда үнемдей алады және энергия бағасы жоғары болған шарықтау сағаттарында оны шығара алады, бұл сіздің ең жоғары сұраныс төлемдеріңізді азайтады.
• Пайдалану уақытын оңтайландыру: Коммуналдық қызметтің пайдалану уақыты (TOU) тарифтерін түсіну арқылы сіз BESS-ті төмен тарифтер кезеңінде зарядтау және жоғары тарифтер кезеңінде зарядсыздандыру арқылы барынша тиімді пайдалана аласыз.
• Жаңартылатын интеграция: Егер сізде күн панельдері сияқты жаңартылатын энергия көзі болса, BESS жаңартылатын генерация аз немесе мүлдем жоқ кезде пайдалану үшін артық энергияны сақтай алады. Бұл жаңартылатын энергия жүйеңіздің құндылығын арттыруға көмектеседі.

Қорытындылай келе, BESS-тің экономикалық аспектілері орнату шығындарын, кірісті қалыптастыруды және энергия шоттарын үнемдеуді қамтиды. Осы факторларды мұқият қарастыра отырып, сіз BESS инвестицияңызды барынша тиімді пайдалана аласыз, сайып келгенде, энергия шығындарын азайту және кіріс ағындарын арттыру арқылы пайда таба аласыз.

BESS үшін қауіпсіздік шаралары

Батарея қуатын сақтау жүйелерімен жұмыс істегенде, адамдарды және мүлікті қорғау үшін қауіпсіздікке басымдық беру маңызды. Тиісті қауіпсіздік шараларын енгізу арқылы сіз кез келген ықтимал қауіптерді азайта отырып, BESS-тің тиімді жұмыс істеуін қамтамасыз ете аласыз. Міне, есте сақтау қажет негізгі қауіпсіздік шаралары:

1. Дұрыс орналастыру және орнату: BESS қауіпсіздік ережелері мен ең жақсы тәжірибелерге сәйкес келетін жерде орнатылғанына және орналастырылғанына көз жеткізіңіз. Бұл басқа құрылымдардан жеткілікті қашықтықты немесе жергілікті билік органдарының арнайы нұсқауларын орындауды қамтуы мүмкін.
2. Жылулық басқару: Қызып кетуді болдырмау үшін берік жылуды басқару жүйесі болуы керек. Бұған температура сенсорлары, салқындату жүйелері және оңтайлы жұмыс температурасын ұстап тұру үшін тұрақты бақылау кіреді.
3. Өрттен қорғау: Өртке төзімді қоршаулар және сәйкес өрт сөндіру жүйелері сияқты өрттен қорғау шараларын жүзеге асырыңыз, әсіресе кең ауқымды BESS қондырғыларында. Оған қоса, жүйеңіздің жергілікті өрт қауіпсіздігі ережелеріне сәйкес келетініне көз жеткізіңіз.
4. Тұрақты техникалық қызмет көрсету: BESS қауіпсіз жұмысын қамтамасыз ету үшін жоспарлы тексерулер мен техникалық қызмет көрсетуді орындаңыз. Бұған батарея ұяшықтарын, қосылымдарды және бақылау жүйелерін тозу немесе зақымдану белгілерін тексеру кіреді.
5. Қауіпсіздік белгілері мен белгілер: BESS қондырғысының айналасындағы барлық қауіпсіздік қауіптері мен ескертулерін, соның ішінде электр және өртке байланысты қауіптерді анық белгілеңіз. Бұл жүйемен әрекеттесетін кез келген адамның ықтимал қауіптер туралы толық хабардар болуын қамтамасыз етеді.
6. Төтенше жағдайға дайындық: Нақты анықталған рөлдер, жауапкершіліктер және процедуралар бар төтенше жағдайларға әрекет ету жоспары болуы керек. Бұл төтенше жағдайда байланыс ақпаратын, қашу жолдарын және BESS-те туындауы мүмкін кез келген ықтимал мәселелерді шешу жоспарларын қамтуы керек.

BESS техникалық қызмет көрсету және тиімділігі

Батарея қуатын сақтау жүйесіне техникалық қызмет көрсету ұзақ мерзімді өнімділік пен тиімділікті қамтамасыз ету үшін өте маңызды. Кез келген басқа электр жүйесі сияқты, тұрақты техникалық қызмет көрсету және BESS мониторингі ықтимал мәселелерді анықтауға және жүйенің біркелкі жұмыс істеуін қамтамасыз етуге көмектеседі.

Техникалық қызмет көрсетудің маңызды аспектілерінің бірі - тексеру батареяны басқару жүйесі (BMS), бұл батарея жүйесінің қауіпсіздігі мен тиімділігін қамтамасыз етеді. BMS-ті бақылап отыру арқылы сіз энергияны сақтау мен пайдалануды оңтайландырып, батареялардың қызмет ету мерзімін ұзартуға болады.

BESS тиімді болуын қамтамасыз ету үшін сіз сондай-ақ сияқты факторларды білуіңіз керек энергия тығыздығы. Бұл көлем немесе масса бірлігіне батареяда сақтауға болатын энергия мөлшерін білдіреді. Жоғары энергия тығыздығы әдетте кішірек және жеңіл батарея жүйесін білдіреді, бұл әртүрлі қолданбаларға біріктіруді жеңілдетеді. Энергия тығыздығы BESS жалпы тиімділігіне әсер етуі мүмкін екенін есте сақтаңыз, сондықтан нақты қажеттіліктеріңізге сәйкес қуат тығыздығы бар батареяларды таңдаңыз..

Міне, кейбіреулер техникалық қызмет көрсету бойынша жалпы кеңестер BESS тиімді және жақсы жұмыс істеуіне көмектесу үшін:

• Тексеру батареяларды, қосқыштарды және терминалдарды коррозия немесе зақымдану белгілерін анықтау үшін.
• Таза кір мен қоқыстардың жиналуын болдырмау үшін батарея бөлімі мен терминалдар.
• Тартыңыз оңтайлы энергия тасымалдауды қамтамасыз ету үшін кез келген бос қосылымдар.
• Сынақ зарядты ұстап тұру және күткендей жұмыс істеу үшін батареяларды жүйелі түрде
• Монитор оның жоспарланған параметрлерінде жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін жүйенің температурасы, кернеуі және тогы.
• Ауыстыру қажет болған жағдайда зақымдалған немесе нашар жұмыс істейтін компоненттер.

Microgrid және BESS арасындағы байланыс

Өз электр қуатын өндіретін және тұтынатын қоғамдастықта өмір сүріп жатқаныңызды елестетіп көріңіз. Міне, микроторлар суретке түседі. Микротор – күн панельдері, жел турбиналары немесе газ генераторлары сияқты жергілікті энергия ресурстарын жергілікті электр жүктемелерімен байланыстыратын шағын ауқымды электр желісі. Ол үлкен сенімділік пен икемділікті қамтамасыз ете отырып, автономды түрде немесе негізгі электр желісімен бірге жұмыс істей алады.

Микротордың негізгі құрамдас бөліктерінің бірі батарея қуатын сақтау жүйесі болып табылады. BESS энергияны электр энергиясы түрінде сақтайды, оны сұраныс ең жоғары болғанда немесе жаңартылатын энергия көздері үзіліссіз қолжетімсіз болғанда таратуға болады. Бұл электр қуатының тұрақты және үзіліссіз болуын қамтамасыз етеді.

Microgrid жүйесіндегі BESS артықшылықтары:

1. Үздіксіз қуат көзі (UPS): BESS негізгі желі өшіп қалғанда немесе табиғи апаттар сияқты төтенше жағдайлар кезінде өшіп қалудың алдын алу және қуат көзін қолдау үшін сенімді резервтік көшірме ретінде әрекет етеді.
2. Тор тұрақтылығы: Энергияға сұраныстың ауытқуына бірден жауап беру арқылы BESS тұрақты және тиімді желіге ықпал етеді. Бұл, әсіресе, күн және жел сияқты жаңартылатын қуат көздері шағын желіге біріктірілген кезде өте маңызды.
3. Жаңартылатын энергия көздерін интеграциялауды оңтайландыру: BESS үзіліссіз жаңартылатын көздерден энергиямен қамтамасыз етуді тегістеуге көмектеседі, бұл қолда бар энергияны тиімді пайдалануға және қазба отын генераторларына қажеттілікті азайтуға мүмкіндік береді.
4. Жүктемені басқару: Артық энергияны сұранысы төмен сағаттарда сақтау және оны жоғары сұраныс кезеңдерінде босату арқылы BESS ең жоғары жүктемелерді азайтуға көмектеседі және негізгі желідегі кернеуді жеңілдетеді.

Grid Services және BESS

Электр желісінің қажеттілігі өзгеріп, күн мен жел сияқты жаңартылатын энергия ресурстарының танымалдылығы артып келе жатқандықтан, батарея энергиясын сақтау жүйелері (BESS) желінің оңтайлы жұмысын қолдаудың маңызды құралына айналуда. Бұл бөлімде BESS құнды желілік қызметтерді қалай ұсына алатынын, қуат сапасын оңтайландыруды және бөлінген энергия ресурстарын қолдауды түсіндіреді.

Алдымен, талқылайық желілік қызметтер. Тор қызметтері – бұл қуат жүйесінің сенімділігі мен тұрақтылығын қолдау үшін батарея энергиясын сақтау жүйелері орындайтын әртүрлі әрекеттер мен шешімдер. Кейбір мысалдар жиілікті реттеуді, энергияны теңестіруді және сұраныстың ең жоғары деңгейін төмендетуді қамтиды. BESS көмегімен коммуналдық қызметтер төмен сұраныс кезеңінде өндірілген артық энергияны сақтай алады және сұраныс жоғары болған кезде оны босатып, желіде теңгерімді қуат көзін сақтауға көмектеседі.

Себебі тор көбірек қамтиды бөлінген энергия ресурстары (DERs) күн және жел сияқты электр қуатының сапасын сақтау өте маңызды болады. Ауыспалы жаңартылатын энергияның үлкен көлемін біріктіру кернеудің ауытқуын, гармоникалық бұрмалауды және жиілік тепе-теңдігін қоса алғанда, қуат сапасына қатысты мәселелерге әкелуі мүмкін. BESS жалпы қуат сапасының тұрақты болуын қамтамасыз ете отырып, қажет болған жағдайда энергияны сіңіру немесе разрядтау арқылы осы мәселелерді азайтуға көмектесе алады.

Жөнінде қуат сапасы, BESS жүйе кернеуі мен жиілігін ұстап тұруға көмектесіп, өшіп қалу немесе өшіп қалу қаупін азайтады. Мысалы, сұраныстың кенет артуы немесе жаңартылатын генерацияның төмендеуі жағдайында BESS желіні тұрақтандыру және бұзылуларды болдырмау үшін сақталған энергияны босатады. Бұл жылдам әрекет тұтынушыларды сенімді қуатпен қамтамасыз ету үшін өте маңызды.

Енді қарастырайық жиілігі реттеу. Энергетикалық жүйе электр қуатын тұрақты және үздіксіз қамтамасыз ету үшін сақталған белгілі бір жиілікте жұмыс істейді. Қуатпен қамтамасыз ету мен сұраныс арасындағы тепе-теңдік бұзылған кезде, BESS қосыла алады. Қуатты жылдам зарядтау немесе разрядтау арқылы олар жүйе жиілігін басқаруға және ықтимал өшірулердің алдын алуға көмектеседі.

Жиі қойылатын сұрақтар

BESS негізгі компоненттері қандай?

Батареяны сақтау жүйесі әдетте қажетті тұрақты кернеуге қол жеткізу үшін жолдарға ұйымдастырылған модульдерге орналастырылған батарея ұяшықтарын қамтиды. Бұл жолдарды жиі сөре деп атайды. Содан кейін тіректерден алынған тұрақты токтың біріктірілген шығыстары тұрақты ток энергиясын пайдалануға болатын айнымалы ток электр энергиясына түрлендіретін 4 квадрантты инвертор болып табылатын Қуатты түрлендіру жүйесіне (PCS) бағытталады.

BESS қондырғылары электр желісін тұрақтандыруға қалай көмектеседі?

BESS қондырғылары электр желісін тұрақтандыруда маңызды рөл атқарады. Олар үзілістер кезінде резервтік қуат береді, жүктемені теңестіруге көмектеседі және электр энергиясына сұраныс пен ұсыныстың ауытқуын басқаруға көмектеседі. Энергияны жылдам зарядтау және разрядтау арқылы BESS қондырғылары жаңартылатын энергия өндірудегі кенет өзгерістер немесе сұраныстың күтпеген шарықтауы сияқты жағдайларда желі тұрақтылығы мен сенімділігін сақтай алады.

BESS енгізудің негізгі артықшылықтары қандай?

Батарея қуатын сақтау жүйесін енгізу бірнеше негізгі артықшылықтарды ұсынады, соның ішінде желінің тұрақтылығы мен сенімділігін арттыру, жаңартылатын энергия көздерін пайдалануды ұлғайту, қазбалы отынға негізделген электр станцияларына тәуелділікті азайту және энергия арбитраждары мен ең жоғары сұраныс төлемдері арқылы ықтимал шығындарды үнемдеу. Сонымен қатар, BESS технологиясы төтенше жағдайлар кезінде резервтік қуатпен қамтамасыз ете алады, бұл электр қуатының үзілуінің әсерін барынша азайтуға көмектеседі.

BESS технологиясының негізгі өндірушілері кімдер?

BESS технологиялар нарығында негізгі ойыншылары бар көптеген өндірушілер бар, соның ішінде Tesla, LG Chem, Samsung SDI, Panasonic және Deye және т.б. Бұл өндірушілер жаңартылатын энергия секторындағы әртүрлі қажеттіліктер мен қолданбаларды қанағаттандыратын батарея энергиясын сақтау өнімдері мен шешімдерінің ауқымын ұсынады. Осы үздік өндірушілердің ұсыныстарын салыстыра отырып, сіз энергияны сақтаудың нақты қажеттіліктері үшін дұрыс шешім таба аласыз.