Система хранения аккумуляторной энергии, широко известная как BESS, использует блоки перезаряжаемых батарей для хранения избыточной электроэнергии из сети или возобновляемых источников для последующего использования.По мере развития технологий возобновляемой энергетики и интеллектуальных сетей системы BESS играют все более важную роль в стабилизации энергоснабжения и максимизации ценности зеленой энергии.Так как же именно работают эти системы?
Шаг 1: Аккумуляторный блок
Основой любой BESS является носитель энергии – аккумуляторы.Несколько аккумуляторных модулей или «ячеек» соединены вместе, образуя «батарейный блок», обеспечивающий необходимую емкость хранения.Чаще всего используются литий-ионные элементы из-за их высокой удельной мощности, длительного срока службы и способности быстрой зарядки.В некоторых приложениях также используются другие химические вещества, такие как свинцово-кислотные и проточные батареи.
Шаг 2: Система преобразования энергии
Батарейный блок подключается к электрической сети через систему преобразования энергии или PCS.PCS состоит из компонентов силовой электроники, таких как инвертор, преобразователь и фильтры, которые позволяют энергии течь в обоих направлениях между батареей и сетью.Инвертор преобразует постоянный ток (DC) от аккумулятора в переменный ток (AC), который используется в сети, а преобразователь делает обратное для зарядки аккумулятора.
Шаг 3: Система управления батареями
Система управления батареями, или BMS, контролирует и контролирует каждый отдельный аккумуляторный элемент в аккумуляторном блоке.BMS балансирует элементы, регулирует напряжение и ток во время зарядки и разрядки и защищает от повреждений в результате перезарядки, перегрузки по току или глубокой разрядки.Он контролирует ключевые параметры, такие как напряжение, ток и температура, для оптимизации производительности и срока службы батареи.
Шаг 4: Система охлаждения
Система охлаждения отводит лишнее тепло от аккумуляторов во время работы.Это имеет решающее значение для поддержания оптимального температурного диапазона элементов и максимального увеличения срока службы.Наиболее распространенными типами охлаждения являются жидкостное охлаждение (путем циркуляции охлаждающей жидкости через пластины, контактирующие с батареями) и воздушное охлаждение (использование вентиляторов для нагнетания воздуха через аккумуляторные отсеки).
Шаг 5: Операция
В периоды низкого спроса на электроэнергию или высокого производства возобновляемой энергии BESS поглощает избыточную мощность через систему преобразования энергии и сохраняет ее в аккумуляторной батарее.Когда спрос высок или возобновляемые источники энергии недоступны, накопленная энергия сбрасывается обратно в сеть через инвертор.Это позволяет BESS «смещать во времени» прерывистую возобновляемую энергию, стабилизировать частоту и напряжение сети, а также обеспечивать резервное питание во время сбоев.
Система управления батареями контролирует состояние заряда каждой ячейки и контролирует скорость зарядки и разрядки, чтобы предотвратить перезарядку, перегрев и глубокую разрядку батарей, продлевая срок их службы.А система охлаждения поддерживает общую температуру аккумулятора в безопасном рабочем диапазоне.
Подводя итог, можно сказать, что аккумуляторная система хранения энергии объединяет батареи, компоненты силовой электроники, интеллектуальные элементы управления и управление температурным режимом для интегрированного хранения избыточной электроэнергии и ее разрядки по требованию.Это позволяет технологии BESS максимизировать ценность возобновляемых источников энергии, сделать электросети более эффективными и устойчивыми, а также поддержать переход к низкоуглеродному энергетическому будущему.
С появлением возобновляемых источников энергии, таких как солнечная и ветровая энергия, крупномасштабные аккумуляторные системы хранения энергии (BESS) играют все более важную роль в стабилизации энергосистем.В аккумуляторной системе хранения энергии используются перезаряжаемые батареи для хранения избыточной электроэнергии из сети или возобновляемых источников энергии и ее возврата при необходимости.Технология BESS помогает максимизировать использование прерывистой возобновляемой энергии и повышает общую надежность, эффективность и устойчивость сети.
BESS обычно состоит из нескольких компонентов:
1) Аккумуляторные батареи, состоящие из нескольких аккумуляторных модулей или ячеек, обеспечивающие необходимую емкость хранения энергии.Литий-ионные аккумуляторы используются чаще всего из-за их высокой удельной мощности, длительного срока службы и возможности быстрой зарядки.Также используются другие химические вещества, такие как свинцово-кислотные и проточные батареи.
2) Система преобразования энергии (PCS), которая подключает аккумуляторную батарею к электросети.PCS состоит из инвертора, преобразователя и другого управляющего оборудования, которое позволяет передавать энергию в обоих направлениях между аккумулятором и сетью.
3) Система управления батареями (BMS), которая отслеживает и контролирует состояние и производительность отдельных элементов батареи.BMS балансирует элементы, защищает от повреждений в результате перезарядки или глубокой разрядки и контролирует такие параметры, как напряжение, ток и температура.
4) Система охлаждения, отводящая лишнее тепло от аккумуляторов.Жидкостное или воздушное охлаждение используется для поддержания аккумуляторов в оптимальном диапазоне рабочих температур и увеличения срока службы.
5) Корпус или контейнер, который защищает и фиксирует всю аккумуляторную систему.Наружные аккумуляторные шкафы должны быть защищены от атмосферных воздействий и выдерживать экстремальные температуры.
Основными функциями BESS являются:
• Поглощать избыточную электроэнергию из сети в периоды низкого спроса и высвобождать ее, когда спрос высок.Это помогает стабилизировать колебания напряжения и частоты.
• Храните возобновляемую энергию из таких источников, как фотоэлектрические солнечные батареи и ветряные электростанции, которые имеют переменную и прерывистую мощность, а затем доставляйте эту накопленную энергию, когда не светит солнце или не дует ветер.Это смещает возобновляемую энергию туда, где она больше всего необходима.
• Обеспечивайте резервное питание во время сбоев или отключений сети, чтобы поддерживать работу критически важной инфраструктуры как в изолированном, так и в автономном режиме.
• Участвовать в программах реагирования на спрос и вспомогательных услуг, увеличивая или уменьшая выходную мощность по требованию, обеспечивая регулирование частоты и другие сетевые услуги.
В заключение, поскольку доля возобновляемых источников энергии в энергосистемах во всем мире продолжает расти, крупномасштабные аккумуляторные системы хранения энергии будут играть незаменимую роль в обеспечении надежности и круглосуточной доступности этой чистой энергии.Технология BESS поможет максимизировать ценность возобновляемых источников энергии, стабилизировать электросети и поддержать переход к более устойчивому, низкоуглеродному энергетическому будущему.
Время публикации: 7 июля 2023 г.
