Wat is een batterij-energieopslagsysteem (BESS)? 

Inzicht in het batterij-energieopslagsysteem (BESS)

A Batterij-energieopslagsysteem (BESS) is een fantastische innovatie die je helpt energie op te slaan en te distribueren in de vorm van elektriciteit. Dus, hoe werkt het? Stel je de batterij voor die in een zaklamp zit, maar dan op een veel grotere schaal. Een BESS gebruikt batterijen om elektrische energie op te slaan, zodat u deze later kunt gebruiken wanneer u die nodig hebt.

Het voordeel van een BESS is de integratie van hernieuwbare energiebronnen zoals wind en zon Tijdens periodes met een lage vraag (daluren). Wanneer de vraag toeneemt (piekuren), kunt u de opgeslagen energie gebruiken om kosten te besparen en voordelen voor uzelf te creëren.

Onderdelen van een BESS

Een BESS bestaat uit verschillende belangrijke onderdelen die samenwerken om energie op te slaan en indien nodig om te zetten.

De belangrijkste componenten zijn:

Bestanddeel	Functie
Batterijcellen	Elektrische energie opslaan
Omvormers	DC van batterijen omzetten in AC
Batterijbeheersysteem (BMS)	Bewaakt de batterijprestaties en -veiligheid
Energiebeheersysteem (EMS)	Optimaliseert de systeemefficiëntie en -prestaties

Extra componenten

1. Het Power Conversion System (PCS), ook wel bekend als de bidirectionele omvormer, zet voornamelijk de gelijkstroom uit de batterijcellen om in wisselstroom en vice versa. Daarnaast speelt de PCS een cruciale rol bij het regelen van de laad- en ontlaadsnelheid van de batterij op basis van de eisen van het elektriciteitsnet.
2. De transformator Dient om de spanningsniveaus van de elektriciteit te verhogen of te verlagen. In een batterij-energieopslagsysteem is de transformator essentieel om de spanningsniveaus van de opgewekte wisselstroom af te stemmen op de eisen van het elektriciteitsnet of de aangesloten belasting. Zo zorgt hij voor een naadloze en efficiënte integratie van de batterij-energieopslag met het elektrische systeem.
3. Brandblussysteem zorgt voor een veilige werking en voorkomt elektrische branden.
4. Verwarming, ventilatie en airconditioning (HVAC) rregelt de interne temperatuur voor optimale batterijprestaties.

Soorten batterijen die in BESS worden gebruikt

In dit hoofdstuk bespreken we de meest voorkomende batterijtypen die in BESS worden gebruikt: lithium-ion batterijen, stroom batterijenen Loodzuuraccu's (of Loodzuurbatterijen).

Lithium-ion batterijen Zijn de laatste jaren steeds populairder geworden vanwege hun hoge energiedichtheid, lange levensduur en relatief lage zelfontlading. Deze accu's zijn zeer geschikt voor BESS-toepassingen, omdat ze grote hoeveelheden energie in een kleine ruimte kunnen opslaan. Dit maakt ze een ideale keuze wanneer de ruimte beperkt is. Bovendien hebben lithium-ionaccu's een snellere laad- en ontlaadsnelheid dan andere accutypen, wat zorgt voor een betere efficiëntie en betere prestaties in uw BESS.

Stroom batterijen zijn een andere optie voor BESS. Deze batterijen slaan energie op in de vorm van vloeibare elektrolyten, waardoor energiecapaciteit en vermogenscapaciteit gescheiden kunnen worden. Een van de belangrijkste voordelen van flowbatterijen is hun schaalbaarheid: door simpelweg de elektrolytreservoirs te vergroten, kunt u de totale energiecapaciteit van het systeem vergroten. Flowbatterijen hebben echter doorgaans een lagere energiedichtheid dan lithium-ionbatterijen, waardoor er mogelijk meer ruimte nodig is voor de installatie. Aan de positieve kant staan ​​flowbatterijen bekend om hun lange levensduur en hun vermogen om frequent te laden en te ontladen zonder significante degradatie.

Tenslotte Loodzuuraccu's (of Loodzuurbatterijen) worden al jaren gebruikt in BESS-toepassingen, voornamelijk vanwege hun lage kosten en beschikbaarheid. Deze oplaadbare batterijen hebben een relatief lage energiedichtheid in vergelijking met lithium-ion- en flowbatterijen, maar ze zijn ook zeer betrouwbaar en bestand tegen een breed scala aan bedrijfsomstandigheden. Hoewel loodzuuraccu's vanwege hun formaat en gewicht misschien niet de ideale keuze zijn voor elke BESS-toepassing, bieden ze nog steeds een waardevolle en kosteneffectieve optie voor bepaalde energieopslagbehoeften.

Hoe werkt BESS?

Het is een innovatieve oplossing voor energieopslag die een cruciale rol speelt bij het efficiënt opslaan en beheren van elektriciteit. Het is ontworpen om energie op te slaan en te distribueren in de vorm van elektriciteit, die breed inzetbaar is in toepassingen zoals elektriciteitsnetten, elektrische voertuigen, zonne-energie-installaties en slimme huizen.

Wanneer u gebruikmaakt van verschillende energiebronnen, zoals zonne-energie of windenergie, vangt uw BESS de elektriciteit op en slaat deze op in oplaadbare batterijen. 

Hieronder volgt een algemeen overzicht van hoe een BESS functioneert:

1. Energieopwekking: Hernieuwbare energiebronnen produceren elektriciteit.
2. Batterijen opladen: De elektrische energie wordt opgeslagen in de batterijen van de BESS.
3. Batterijen ontladen: Wanneer nodig wordt de in de batterijen opgeslagen energie vrijgegeven aan het elektriciteitsnet of een andere toepassing.
4. Ondersteuning laden: BESS zorgt voor een consistente levering van stroom aan elektriciteitsnetten door schommelingen te beheersen en de piekvraag te ondersteunen.

Belangrijk om te weten is dat BESS is ontworpen om gelijkstroom (DC) uit de accu's om te zetten in wisselstroom (AC), de standaard elektriciteitssoort die in woningen en bedrijven wordt gebruikt. Deze omzetting gebeurt met behulp van omvormers in het energieopslagsysteem. Bovendien kan het ook in de omgekeerde richting werken, door wisselstroom (AC) om te zetten in gelijkstroom (DC) om de accu's op te laden.

Toepassing van BESS

Laten we eens kijken naar enkele van de meest voorkomende toepassingen en hoe ze uw dagelijks leven kunnen verbeteren:

1. Noodstroom: Een BESS biedt u een betrouwbare noodstroomvoorziening bij stroomuitval of noodsituaties. Dit zorgt ervoor dat uw essentiële apparaten en apparatuur blijven functioneren, zodat u zich geen zorgen hoeft te maken over onverwachte situaties.
2. Piek scheren: Uw elektriciteitsverbruik varieert gedurende de dag, waarbij de vraag doorgaans hoger is tijdens piekuren. Met BESS kunt u energie opslaan tijdens daluren en gebruiken tijdens periodes met een hoge vraag. Dit kan u helpen uw energierekening te verlagen en de belasting van het net te verdelen.
3. Netaansluiting: BESS kan worden gebruikt ter ondersteuning van het net door diensten te leveren zoals frequentieregeling, spanningsondersteuning en lastverdeling. Dit verbetert de stabiliteit van het net en vermindert de behoefte aan energiecentrales op basis van fossiele brandstoffen.

Economische aspecten van BESS

Installatiekosten

Bij het overwegen van een batterij-energieopslagsysteem (BESS) moet u rekening houden met de installatiekosten. Deze kosten kunnen variëren afhankelijk van de grootte en complexiteit van het systeem. Grotere systemen vereisen doorgaans een hogere investering, maar schaalvoordelen kunnen een rol spelen, waardoor de kosten per eenheid energieopslagcapaciteit lager uitvallen voor grotere systemen.

Inkomsten Generation

BESS kan op verschillende manieren inkomsten genereren, waaronder het leveren van diensten aan het elektriciteitsnet en deelname aan energiemarkten. Uw BESS kan bijvoorbeeld het volgende bieden:

• Frequentieregelingsdiensten: Batterijen kunnen snel reageren op schommelingen in de netfrequentie. Zo blijft de stabiliteit van het net behouden en genereert u inkomsten.
• Energie arbitrage: Met een BESS kunt u energie kopen wanneer de prijzen laag zijn en deze terugleveren aan het net wanneer de prijzen hoog zijn.
• Uitstel van netcapaciteit: Wanneer u uw BESS gebruikt om netwerkbeperkingen te verlichten, kunt u een vergoeding ontvangen voor het uitstellen van de noodzaak voor netwerkupgrades.

Deze inkomstenstromen kunnen de initiële kosten compenseren en bijdragen aan de winstgevendheid van uw BESS-investering.

Besparingen op energierekeningen

Het implementeren van een BESS kan leiden tot aanzienlijke besparingen op uw energierekening. Hier zijn een paar manieren waarop uw BESS u kan helpen geld te besparen:

• Piek scheren: Uw BESS kan energie opslaan tijdens daluren, wanneer de energieprijzen lager zijn, en deze ontladen tijdens piekuren, wanneer de energieprijzen hoger zijn. Zo verlaagt u de kosten voor piekvraag.
• Optimalisatie van het gebruikstijdstip: Als u inzicht hebt in de TOU-tarieven (Time-of-Use) van uw energiebedrijf, kunt u uw BESS optimaal benutten door deze op te laden tijdens periodes met lagere tarieven en te ontladen tijdens periodes met hogere tarieven.
• Integratie van hernieuwbare energie: Als u over een hernieuwbare energiebron beschikt, zoals zonnepanelen, kan een BESS overtollige energie opslaan voor gebruik in periodes waarin de hernieuwbare energieopwekking laag of niet beschikbaar is. Dit helpt de waarde van uw hernieuwbare energiesysteem te maximaliseren.

Kortom, de economische aspecten van een BESS omvatten installatiekosten, het genereren van inkomsten en besparingen op de energierekening. Door deze factoren zorgvuldig te overwegen, kunt u het maximale uit uw BESS-investering halen en uiteindelijk profiteren van lagere energiekosten en hogere inkomstenstromen.

Veiligheidsmaatregelen voor BESS

Bij het werken met batterij-energieopslagsystemen is het essentieel om veiligheid voorop te stellen om zowel mensen als eigendommen te beschermen. Door de juiste veiligheidsmaatregelen te implementeren, kunt u ervoor zorgen dat uw batterij-energieopslagsystemen efficiënt werken en tegelijkertijd mogelijke gevaren beperken. Hier zijn enkele belangrijke veiligheidsmaatregelen om in gedachten te houden:

1. Juiste plaatsing en installatie: Zorg ervoor dat uw BESS wordt geïnstalleerd en geplaatst op een locatie die voldoet aan de veiligheidsvoorschriften en best practices. Dit kan betekenen dat er voldoende afstand is tot andere constructies of dat u voldoet aan specifieke richtlijnen van de lokale autoriteiten.
2. Thermisch beheerOm oververhitting te voorkomen, moet een robuust thermisch beheersysteem aanwezig zijn. Dit omvat temperatuursensoren, koelsystemen en regelmatige monitoring om optimale bedrijfstemperaturen te handhaven.
3. Fire Protection: Implementeer brandbeveiligingsmaatregelen zoals brandwerende behuizingen en geschikte brandblussystemen, met name in grootschalige BESS-installaties. Zorg er daarnaast voor dat uw systeem voldoet aan de lokale brandveiligheidsvoorschriften.
4. Regelmatig onderhoud: Voer routinematige inspecties en onderhoud uit om de veilige werking van uw BESS te garanderen. Dit omvat het controleren van de batterijcellen, aansluitingen en bewakingssystemen op tekenen van slijtage of schade.
5. Veiligheidsborden en labels: Label alle veiligheidsrisico's en waarschuwingen rondom uw BESS-installatie duidelijk, inclusief elektrische en brandgerelateerde risico's. Zo zorgt u ervoor dat iedereen die met het systeem werkt, zich volledig bewust is van mogelijke gevaren.
6. Emergency Preparedness: Zorg voor een noodplan met duidelijk omschreven rollen, verantwoordelijkheden en procedures. Dit plan moet contactgegevens voor noodgevallen, vluchtroutes en plannen voor het omgaan met mogelijke problemen met uw BESS bevatten.

Onderhoud en efficiëntie van BESS

Het onderhouden van uw batterij-energieopslagsysteem is essentieel voor langdurige prestaties en efficiëntie. Net als elk ander elektrisch systeem, regelmatig onderhoud en het monitoren van uw BESS kan helpen bij het identificeren van potentiële problemen en ervoor zorgen dat het systeem soepel blijft draaien.

Een belangrijk aspect van onderhoud is het controleren van de batterijbeheersysteem (BMS), wat de veiligheid en efficiëntie van het batterijsysteem waarborgt. Door het BMS in de gaten te houden, kunt u de energieopslag en het energiegebruik optimaliseren en mogelijk de levensduur van de batterijen verlengen.

Om ervoor te zorgen dat uw BESS efficiënt blijft, moet u ook rekening houden met factoren zoals energiedichtheidDit verwijst naar de hoeveelheid energie die per volume- of massa-eenheid in een batterij kan worden opgeslagen. Een hogere energiedichtheid betekent doorgaans een kleiner en lichter batterijsysteem, waardoor het gemakkelijker te integreren is in verschillende toepassingen. Houd er rekening mee dat de energiedichtheid de algehele efficiëntie van uw BESS kan beïnvloeden. Kies daarom batterijen met een energiedichtheid die geschikt is voor uw specifieke behoeften..

Hier zijn een aantal algemene onderhoudstips om u te helpen uw BESS efficiënt en goed functionerend te houden:

• Inspecteren Controleer de batterijen, connectoren en aansluitingen op tekenen van corrosie of beschadiging.
• Schoon het batterijcompartiment en de aansluitingen om ophoping van vuil en gruis te voorkomen.
• Draai vast Losse verbindingen om een ​​optimale energieoverdracht te garanderen.
• Test Controleer regelmatig of de batterijen nog opgeladen zijn en naar behoren presteren.
• monitor de temperatuur, spanning en stroomsterkte van het systeem om ervoor te zorgen dat het binnen de beoogde parameters werkt.
• vervangen beschadigde of slecht presterende onderdelen indien nodig.

De relatie tussen microgrids en BESS

Stel je voor dat je in een gemeenschap woont die haar eigen elektriciteit opwekt en verbruikt. Dan komen microgrids in beeld. Een microgrid is een kleinschalig elektriciteitsnet dat lokale energiebronnen, zoals zonnepanelen, windturbines of gasgeneratoren, verbindt met de lokale elektriciteitsbehoefte. Het kan autonoom werken of in combinatie met het hoofdnet, wat zorgt voor meer betrouwbaarheid en flexibiliteit.

Een van de belangrijkste onderdelen van een microgrid is het Battery Energy Storage System. Een BESS slaat energie op in de vorm van elektriciteit, die kan worden gedistribueerd wanneer de vraag piekt of wanneer hernieuwbare energiebronnen tijdelijk niet beschikbaar zijn. Dit zorgt ervoor dat uw elektriciteitsvoorziening stabiel en ononderbroken blijft.

Voordelen van BESS in microgrids:

1. Ononderbroken stroomvoorziening (UPS): BESS fungeert als betrouwbare back-up om stroomuitval te voorkomen en de stroomvoorziening te handhaven wanneer het hoofdnetwerk uitvalt of tijdens noodsituaties zoals natuurrampen.
2. Netstabiliteit: Door direct te reageren op schommelingen in de energievraag, draagt ​​BESS bij aan een stabieler en efficiënter elektriciteitsnet. Dit is vooral cruciaal wanneer hernieuwbare energiebronnen zoals zon en wind met een variabele opbrengst in het microgrid worden geïntegreerd.
3. Optimalisatie van de integratie van hernieuwbare energie: BESS draagt ​​bij aan een evenwichtigere energievoorziening vanuit intermitterende hernieuwbare bronnen. Hierdoor kan de beschikbare energie efficiënt worden gebruikt en is er minder behoefte aan fossiele brandstoffen.
4. Belastingsbeheer: Door overtollige energie op te slaan tijdens momenten van lage vraag en deze vrij te geven tijdens momenten van hoge vraag, draagt ​​BESS bij aan het verminderen van piekbelastingen en het verlichten van de druk op het hoofdnet.

Netwerkdiensten en BESS

Naarmate de behoeften van het elektriciteitsnet veranderen en hernieuwbare energiebronnen zoals zon en wind steeds populairder worden, worden batterij-energieopslagsystemen (BESS) een essentieel hulpmiddel voor het behoud van een optimale werking van het net. In dit hoofdstuk wordt uitgelegd hoe BESS waardevolle netdiensten kan leveren, de stroomkwaliteit kan optimaliseren en gedistribueerde energiebronnen kan ondersteunen.

Laten we eerst eens praten over netwerkdienstenNetdiensten zijn de verschillende activiteiten en oplossingen die batterij-energieopslagsystemen uitvoeren om de betrouwbaarheid en stabiliteit van het elektriciteitsnet te ondersteunen. Enkele voorbeelden zijn frequentieregeling, energiebalancering en het verminderen van piekvraag. Met BESS kunnen nutsbedrijven overtollige energie opslaan die wordt geproduceerd tijdens periodes met een lage vraag en deze weer vrijgeven wanneer de vraag hoog is, waardoor een evenwichtige stroomvoorziening op het net wordt gehandhaafd.

Naarmate het raster meer Gedistribueerde energiebronnen (DER's) Bij toepassingen zoals zonne- en windenergie is het cruciaal om de stroomkwaliteit te behouden. De integratie van grote hoeveelheden variabele hernieuwbare energie kan leiden tot problemen met de stroomkwaliteit, zoals spanningsschommelingen, harmonische vervorming en frequentieonevenwichtigheden. BESS kan deze problemen helpen verminderen door energie naar behoefte te absorberen of af te voeren, waardoor de algehele stroomkwaliteit stabiel blijft.

In termen van kracht, kwaliteitEen BESS kan helpen de spanning en frequentie van het systeem te handhaven, waardoor het risico op stroomuitval of -onderbrekingen afneemt. Bij een plotselinge toename van de vraag of een daling van de hernieuwbare energieopwekking kan een BESS bijvoorbeeld opgeslagen energie vrijgeven om het net te stabiliseren en storingen te voorkomen. Deze snelle reactie is cruciaal om een ​​betrouwbare stroomvoorziening aan consumenten te garanderen.

Laten we nu eens kijken frequentie Regeling. Het elektriciteitsnet werkt op een specifieke frequentie, die wordt gehandhaafd om een ​​stabiele en continue stroomvoorziening te leveren. Wanneer de balans tussen vraag en aanbod van elektriciteit verstoord raakt, kan BESS ingrijpen. Door energie snel op te laden of te ontladen, helpen ze de systeemfrequentie te regelen en mogelijke stroomuitval te voorkomen.

Veelgestelde Vragen / FAQ

Wat zijn de hoofdcomponenten van een BESS?

Een batterijopslagsysteem bestaat doorgaans uit batterijcellen die in modules zijn gerangschikt, die in strings zijn georganiseerd om de benodigde gelijkspanning te bereiken. Deze strings worden vaak racks genoemd. De gecombineerde gelijkstroomuitgangen van de racks worden vervolgens naar een Power Conversion System (PCS) geleid, een omvormer met vier kwadranten die de gelijkstroom omzet in bruikbare wisselstroom.

Hoe dragen BESS-faciliteiten bij aan de stabilisatie van het elektriciteitsnet?

BESS-installaties spelen een cruciale rol bij het stabiliseren van het elektriciteitsnet. Ze bieden noodstroom tijdens stroomuitval, ondersteunen de nivellering van de belasting en helpen schommelingen in vraag en aanbod van elektriciteit te beheersen. Door energie snel op te laden en te ontladen, kunnen BESS-installaties de stabiliteit en betrouwbaarheid van het net handhaven in situaties zoals plotselinge veranderingen in de opwekking van hernieuwbare energie of onverwachte pieken in de vraag.

Wat zijn de belangrijkste voordelen van het implementeren van een BESS?

De implementatie van een batterij-energieopslagsysteem biedt verschillende belangrijke voordelen, waaronder verbeterde netstabiliteit en betrouwbaarheid, een toenemend gebruik van hernieuwbare energiebronnen, een verminderde afhankelijkheid van energiecentrales op basis van fossiele brandstoffen en potentiële kostenbesparingen door energiearbitrage en lagere piekvraagkosten. Bovendien kan BESS-technologie noodstroom leveren tijdens noodsituaties, waardoor de impact van stroomuitval tot een minimum wordt beperkt.

Wie zijn enkele van de belangrijkste fabrikanten van BESS-technologie?

Er zijn talloze fabrikanten op de markt voor BESS-technologie, waaronder Tesla, LG Chem, Samsung SDI, Panasonic en Deye. Deze fabrikanten bieden een scala aan producten en oplossingen voor batterij-energieopslag, die inspelen op diverse behoeften en toepassingen in de sector voor hernieuwbare energie. Door het aanbod van deze topfabrikanten te vergelijken, vindt u de juiste oplossing voor uw specifieke energieopslagbehoeften.