Сістэма акумулявання энергіі ў акумулятарах, шырока вядомая як BESS, выкарыстоўвае банкі акумулятарных батарэй для захоўвання лішку электраэнергіі з сеткі або аднаўляльных крыніц для наступнага выкарыстання. Па меры развіцця тэхналогій аднаўляльных крыніц энергіі і разумных сетак сістэмы BESS адыгрываюць усё больш важную ролю ў стабілізацыі энергазабеспячэння і максімізацыі каштоўнасці зялёнай энергіі. Дык як жа працуюць гэтыя сістэмы?
Крок 1: Акумулятарная батарэя
Асновай любой сістэмы захоўвання энергіі (BESS) з'яўляецца носьбіт энергіі — акумулятары. Некалькі акумулятарных модуляў або «элементаў» злучаны разам, утвараючы «акумулятарны банк», які забяспечвае неабходную ёмістасць захоўвання. Найбольш часта выкарыстоўваюцца літый-іённыя элементы з-за іх высокай шчыльнасці магутнасці, доўгага тэрміну службы і здольнасці хуткай зарадкі. У некаторых выпадках выкарыстоўваюцца таксама іншыя хімічныя рэчывы, такія як свінцова-кіслотныя і праточныя акумулятары.
Крок 2: Сістэма пераўтварэння энергіі
Акумулятар падключаецца да электрычнай сеткі праз сістэму пераўтварэння энергіі або PCS. PCS складаецца з кампанентаў сілавой электронікі, такіх як інвертар, пераўтваральнік і фільтры, якія дазваляюць энергіі перадавацца ў абодвух напрамках паміж акумулятарам і сеткай. Інвертар пераўтварае пастаянны ток (DC) ад акумулятара ў пераменны ток (AC), які выкарыстоўваецца сеткай, а пераўтваральнік робіць адваротнае, каб зараджаць акумулятар.
Крок 3: Сістэма кіравання батарэямі
Сістэма кіравання батарэямі, або BMS, кантралюе і кіруе кожнай асобнай ячэйкай батарэі ў акумулятарным блоку. BMS балансуе ячэйкі, рэгулюе напружанне і ток падчас зарадкі і разрадкі, а таксама абараняе ад пашкоджанняў ад перазарадкі, перагрузкі па току або глыбокай разрадкі. Яна кантралюе ключавыя параметры, такія як напружанне, ток і тэмпература, каб аптымізаваць прадукцыйнасць і тэрмін службы батарэі.
Крок 4: Сістэма астуджэння
Сістэма астуджэння адводзіць лішняе цяпло ад акумулятараў падчас працы. Гэта вельмі важна для падтрымання аптымальнага тэмпературнага дыяпазону элементаў і максімальнага павелічэння тэрміну службы. Найбольш распаўсюджанымі тыпамі астуджэння з'яўляюцца вадкаснае астуджэнне (цыркуляцыя астуджальнай вадкасці праз пласціны, якія кантактуюць з акумулятарамі) і паветранае астуджэнне (з выкарыстаннем вентылятараў для прапампоўвання паветра праз корпуса акумулятараў).
Крок 5: Аперацыя
У перыяды нізкага попыту на электраэнергію або высокай вытворчасці аднаўляльнай энергіі сістэма BESS паглынае лішнюю энергію праз сістэму пераўтварэння энергіі і захоўвае яе ў акумулятарнай батарэі. Пры высокім попыце або недаступнасці аднаўляльных крыніц энергіі назапашаная энергія вяртаецца ў сетку праз інвертар. Гэта дазваляе сістэме BESS «зрушваць» перыядычную аднаўляльную энергію ў часе, стабілізаваць частату і напружанне сеткі, а таксама забяспечваць рэзервовае харчаванне падчас адключэнняў.
Сістэма кіравання акумулятарам кантралюе стан зарада кожнага элемента і кантралюе хуткасць зарадкі і разрадкі, каб прадухіліць перазарадку, перагрэў і глыбокую разрадку акумулятараў, падаўжаючы тэрмін іх службы. А сістэма астуджэння працуе над тым, каб падтрымліваць агульную тэмпературу акумулятара ў бяспечным працоўным дыяпазоне.
Карацей кажучы, сістэма акумулявання энергіі ў акумулятарах выкарыстоўвае акумулятары, кампаненты сілавой электронікі, інтэлектуальнае кіраванне і кіраванне тэмпературай разам у інтэграваным рэжыме для захоўвання лішняй электраэнергіі і яе разрадкі па патрабаванні. Гэта дазваляе тэхналогіі BESS максімальна выкарыстоўваць каштоўнасць аднаўляльных крыніц энергіі, рабіць электрасеткі больш эфектыўнымі і ўстойлівымі, а таксама падтрымліваць пераход да нізкавугляроднай энергетычнай будучыні.
З ростам выкарыстання аднаўляльных крыніц энергіі, такіх як сонечная і ветравая энергія, маштабныя сістэмы акумулявання энергіі на аснове акумулятараў (BESS) адыгрываюць усё больш важную ролю ў стабілізацыі электрасетак. Сістэма акумулявання энергіі на аснове акумулятараў выкарыстоўвае акумулятарныя батарэі для захоўвання лішку электраэнергіі з сеткі або з аднаўляльных крыніц і вяртання гэтай энергіі пры неабходнасці. Тэхналогія BESS дапамагае максімальна выкарыстоўваць перыядычную аднаўляльную энергію і павышае агульную надзейнасць, эфектыўнасць і ўстойлівасць сеткі.
BESS звычайна складаецца з некалькіх кампанентаў:
1) Акумулятарныя блокі, якія складаюцца з некалькіх акумулятарных модуляў або ячэек, для забеспячэння неабходнай ёмістасці назапашвання энергіі. Літый-іённыя акумулятары выкарыстоўваюцца часцей за ўсё з-за іх высокай шчыльнасці магутнасці, працяглага тэрміну службы і магчымасці хуткай зарадкі. Таксама выкарыстоўваюцца іншыя хімічныя рэчывы, такія як свінцова-кіслотныя і праточныя акумулятары.
2) Сістэма пераўтварэння энергіі (PCS), якая падключае акумулятарную батарэю да электрычнай сеткі. PCS складаецца з інвертара, пераўтваральніка і іншага кіруючага абсталявання, якое дазваляе перадаваць энергію ў абодвух напрамках паміж батарэяй і сеткай.
3) Сістэма кіравання батарэяй (BMS), якая кантралюе і кіруе станам і прадукцыйнасцю асобных ячэек батарэі. BMS балансуе ячэйкі, абараняе ад пашкоджанняў ад перазарадкі або глыбокай разрадкі і кантралюе такія параметры, як напружанне, ток і тэмпература.
4) Сістэма астуджэння, якая адводзіць лішняе цяпло ад акумулятараў. Для падтрымання аптымальнага дыяпазону рабочых тэмператур і максімальнага падаўжэння тэрміну службы акумулятараў выкарыстоўваецца вадкаснае або паветранае астуджэнне.
5) Корпус або кантэйнер, які абараняе і надзейна фіксуе ўсю акумулятарную сістэму. Вонкавыя акумулятарныя корпусы павінны быць воданепранікальнымі і вытрымліваць экстрэмальныя тэмпературы.
Асноўныя функцыі BESS:
• Паглынаць лішнюю энергію з сеткі ў перыяды нізкага попыту і вызваляць яе, калі попыт высокі. Гэта дапамагае стабілізаваць ваганні напружання і частаты.
• Захоўвайце аднаўляльную энергію з такіх крыніц, як сонечныя фотаэлектрычныя і ветраныя электрастанцыі, якія маюць зменную і перыядычную выпрацоўку, а затым пастаўляйце гэтую назапашаную энергію, калі сонца не свеціць або вецер не дзьме. Гэта зрушвае час аднаўляльнай энергіі на той момант, калі яна найбольш патрэбна.
• Забяспечваць рэзервовае электразабеспячэнне падчас збояў або адключэнняў электрасеткі для падтрымання працы крытычна важнай інфраструктуры, як у рэжыме астраўнога, так і ў рэжыме, прывязаным да электрасеткі.
• Удзельнічаць у праграмах рэагавання на попыт і дапаможных паслуг шляхам павелічэння або памяншэння выпрацоўваемай магутнасці ў залежнасці ад попыту, рэгулявання частаты і іншых сеткавых паслуг.
У заключэнне, паколькі доля аднаўляльных крыніц энергіі ў электрасетках па ўсім свеце працягвае расці, буйныя сістэмы акумулявання энергіі на аснове акумулятараў будуць адыгрываць незаменную ролю ў забеспячэнні надзейнасці і даступнасці гэтай чыстай энергіі кругласутачна. Тэхналогія BESS дапаможа максімальна павялічыць каштоўнасць аднаўляльных крыніц энергіі, стабілізаваць электрасеці і падтрымаць пераход да больш устойлівай энергетычнай будучыні з нізкім узроўнем выкідаў вугляроду.
Час публікацыі: 07 ліпеня 2023 г.
