'n Battery-energiebergingstelsel, algemeen bekend as 'n BESS, gebruik banke herlaaibare batterye om oortollige elektrisiteit van die netwerk of hernubare bronne te stoor vir latere gebruik. Namate hernubare energie en slimnetwerktegnologieë vorder, speel BESS-stelsels 'n toenemend belangrike rol in die stabilisering van kragbronne en die maksimeer van die waarde van groen energie. So hoe presies werk hierdie stelsels?
Stap 1: Batterybank
Die fondament van enige BESS is die energiebergingsmedium - batterye. Verskeie batterymodules of "selle" word saamgebind om 'n "batterybank" te vorm wat die vereiste bergingskapasiteit bied. Die selle wat die meeste gebruik word, is litiumioon as gevolg van hul hoë kragdigtheid, lang lewensduur en vinnige laaivermoë. Ander chemiese stowwe soos loodsuur- en vloeibatterye word ook in sommige toepassings gebruik.
Stap 2: Kragomskakelingstelsel
Die batterybank koppel aan die elektrisiteitsnetwerk via 'n kragomskakelingstelsel of PCS. Die PCS bestaan uit kragelektroniese komponente soos 'n omsetter, omsetter en filters wat toelaat dat krag in beide rigtings tussen die battery en die netwerk vloei. Die omsetter skakel gelykstroom (GS) van die battery om in wisselstroom (WS) wat die netwerk gebruik, en die omsetter doen die teenoorgestelde om die battery te laai.
Stap 3: Batterybestuurstelsel
'n Batterybestuurstelsel, of BMS, monitor en beheer elke individuele batterysel binne die batterybank. Die BMS balanseer die selle, reguleer spanning en stroom tydens laai en ontlaai, en beskerm teen skade as gevolg van oorlaai, oorstrome of diep ontlaai. Dit monitor sleutelparameters soos spanning, stroom en temperatuur om batteryprestasie en lewensduur te optimaliseer.
Stap 4: Verkoelingstelsel
'n Verkoelingstelsel verwyder oortollige hitte van die batterye tydens werking. Dit is van kritieke belang om die selle binne hul optimale temperatuurreeks te hou en die sikluslewe te maksimeer. Die mees algemene tipes verkoeling wat gebruik word, is vloeistofverkoeling (deur koelmiddel deur plate in kontak met die batterye te sirkuleer) en lugverkoeling (deur waaiers te gebruik om lug deur batteryomhulsels te forseer).
Stap 5: Operasie
Gedurende periodes van lae elektrisiteitsvraag of hoë hernubare energieproduksie, absorbeer die BESS oortollige krag via die kragomskakelingstelsel en stoor dit in die batterybank. Wanneer die vraag hoog is of hernubare energie nie beskikbaar is nie, word die gestoorde energie deur die omsetter terug na die netwerk ontlaai. Dit laat die BESS toe om intermitterende hernubare energie te "tydverskuif", netwerkfrekwensie en -spanning te stabiliseer, en rugsteunkrag te verskaf tydens onderbrekings.
Die batterybestuurstelsel monitor die ladingstoestand van elke sel en beheer die tempo van laai en ontlaai om oorlaai, oorverhitting en diep ontlaai van die batterye te voorkom – wat hul bruikbare lewensduur verleng. En die verkoelingstelsel werk om die algehele batterytemperatuur binne 'n veilige bedryfsbereik te hou.
Kortliks, 'n battery-energiebergingstelsel benut batterye, kragelektroniese komponente, intelligente beheermaatreëls en termiese bestuur op 'n geïntegreerde wyse om oortollige elektrisiteit te stoor en krag op aanvraag te ontlaai. Dit stel BESS-tegnologie in staat om die waarde van hernubare energiebronne te maksimeer, kragnetwerke meer doeltreffend en volhoubaar te maak, en die oorgang na 'n lae-koolstof-energietoekoms te ondersteun.
Met die opkoms van hernubare energiebronne soos son- en windkrag, speel grootskaalse battery-energiebergingstelsels (BESS) 'n toenemend belangrike rol in die stabilisering van kragnetwerke. 'n Battery-energiebergingstelsel gebruik herlaaibare batterye om oortollige elektrisiteit van die netwerk of van hernubare energiebronne te stoor en daardie krag terug te lewer wanneer nodig. BESS-tegnologie help om die benutting van intermitterende hernubare energie te maksimeer en verbeter die algehele netwerkbetroubaarheid, doeltreffendheid en volhoubaarheid.
'n BESS bestaan tipies uit verskeie komponente:
1) Batterybanke gemaak van verskeie batterymodules of selle om die vereiste energiebergingskapasiteit te verskaf. Litiumioonbatterye word die meeste gebruik as gevolg van hul hoë kragdigtheid, lang lewensduur en vinnige laaivermoëns. Ander chemiese stowwe soos loodsuur- en vloeibatterye word ook gebruik.
2) Kragomskakelingstelsel (KGS) wat die batterybank aan die elektrisiteitsnetwerk koppel. Die KGS bestaan uit 'n omsetter, omskakelaar en ander beheertoerusting wat krag in beide rigtings tussen die battery en die netwerk laat vloei.
3) Batterybestuurstelsel (BMS) wat die toestand en werkverrigting van die individuele batteryselle monitor en beheer. Die BMS balanseer die selle, beskerm teen skade as gevolg van oorlading of diep ontlading, en monitor parameters soos spanning, stroom en temperatuur.
4) Verkoelingstelsel wat oortollige hitte van die batterye verwyder. Vloeistof- of luggebaseerde verkoeling word gebruik om die batterye binne hul optimale bedryfstemperatuurreeks te hou en hul lewensduur te maksimeer.
5) Behuising of houer wat die hele batterystelsel beskerm en beveilig. Buitelugbatteryomhulsels moet weerbestand wees en uiterste temperature kan weerstaan.
Die hooffunksies van 'n BESS is om:
• Absorbeer oortollige krag van die netwerk gedurende periodes van lae aanvraag en stel dit vry wanneer aanvraag hoog is. Dit help om spanning- en frekwensiefluktuasies te stabiliseer.
• Stoor hernubare energie van bronne soos sonkrag-PV en windplase wat veranderlike en intermitterende uitset het, en lewer dan daardie gestoorde krag wanneer die son nie skyn of die wind nie waai nie. Dit verskuif die hernubare energie na wanneer dit die nodigste is.
• Voorsien rugsteunkrag tydens netwerkfoute of -onderbrekings om kritieke infrastruktuur aan die gang te hou, hetsy in eiland- of netwerkgekoppelde modus.
• Neem deel aan vraagreaksie- en bykomende diensprogramme deur kraglewering op aanvraag te verhoog of te verlaag, frekwensieregulering en ander netwerkdienste te verskaf.
Ten slotte, namate hernubare energie as 'n persentasie van kragnetwerke wêreldwyd aanhou groei, sal grootskaalse battery-energiebergingstelsels 'n onontbeerlike rol speel om daardie skoon energie betroubaar en 24 uur per dag beskikbaar te maak. BESS-tegnologie sal help om die waarde van hernubare energie te maksimeer, kragnetwerke te stabiliseer en die oorgang na 'n meer volhoubare, lae-koolstof-energietoekoms te ondersteun.
Plasingstyd: 7 Julie 2023
