Sistem za skladištenje energije u baterijama, poznatiji kao BESS, koristi punjive baterije za skladištenje viška električne energije iz mreže ili obnovljivih izvora za kasniju upotrebu. Kako tehnologije obnovljivih izvora energije i pametnih mreža napreduju, BESS sistemi igraju sve važniju ulogu u stabilizaciji napajanja i maksimiziranju vrijednosti zelene energije. Kako tačno ovi sistemi funkcionišu?
Korak 1: Baterija
Temelj svakog BESS-a je medij za pohranu energije - baterije. Višestruki baterijski moduli ili "ćelije" su povezani zajedno kako bi formirali "baterijsku banku" koja osigurava potreban kapacitet pohrane. Najčešće korištene ćelije su litijum-jonske zbog njihove visoke gustoće snage, dugog vijeka trajanja i mogućnosti brzog punjenja. U nekim primjenama koriste se i drugi hemijski sastavi poput olovno-kiselinskih i protočnih baterija.
Korak 2: Sistem za konverziju energije
Baterijski sklop se povezuje na električnu mrežu putem sistema za konverziju energije ili PCS-a. PCS se sastoji od komponenti energetske elektronike poput invertera, konvertera i filtera koji omogućavaju protok energije u oba smjera između baterije i mreže. Inverter pretvara jednosmjernu struju (DC) iz baterije u naizmjeničnu struju (AC) koju mreža koristi, a konverter radi obrnuto kako bi napunio bateriju.
Korak 3: Sistem za upravljanje baterijom
Sistem za upravljanje baterijama, ili BMS, prati i kontroliše svaku pojedinačnu baterijsku ćeliju unutar baterijskog sklopa. BMS balansira ćelije, reguliše napon i struju tokom punjenja i pražnjenja i štiti od oštećenja usljed prekomjernog punjenja, prekomjerne struje ili dubokog pražnjenja. Prati ključne parametre poput napona, struje i temperature kako bi optimizirao performanse i vijek trajanja baterije.
Korak 4: Sistem hlađenja
Sistem za hlađenje uklanja višak toplote iz baterija tokom rada. Ovo je ključno za održavanje ćelija u optimalnom temperaturnom rasponu i maksimiziranje životnog vijeka. Najčešći tipovi hlađenja koji se koriste su tečno hlađenje (cirkulacijom rashladne tečnosti kroz ploče koje su u kontaktu s baterijama) i vazdušno hlađenje (korištenje ventilatora za potiskivanje zraka kroz kućišta baterija).
Korak 5: Operacija
Tokom perioda niske potražnje za električnom energijom ili visoke proizvodnje obnovljive energije, BESS apsorbuje višak energije putem sistema za konverziju energije i skladišti je u bateriji. Kada je potražnja velika ili obnovljivi izvori nisu dostupni, uskladištena energija se ispušta nazad u mrežu putem invertera. Ovo omogućava BESS-u da "vremenski pomjeri" povremenu obnovljivu energiju, stabilizuje frekvenciju i napon mreže i obezbijedi rezervno napajanje tokom prekida.
Sistem za upravljanje baterijom prati stanje napunjenosti svake ćelije i kontroliše brzinu punjenja i pražnjenja kako bi spriječio prekomjerno punjenje, pregrijavanje i duboko pražnjenje baterija - produžavajući njihov vijek trajanja. Sistem hlađenja radi na održavanju ukupne temperature baterije unutar sigurnog radnog raspona.
Ukratko, sistem za skladištenje energije u baterijama koristi baterije, komponente energetske elektronike, inteligentne kontrole i upravljanje temperaturom zajedno na integrirani način kako bi pohranio višak električne energije i ispraznio je po potrebi. To omogućava BESS tehnologiji da maksimizira vrijednost obnovljivih izvora energije, učini električne mreže efikasnijim i održivijim, te podrži prelazak na budućnost energije s niskom emisijom ugljika.
S porastom obnovljivih izvora energije poput solarne i energije vjetra, veliki sistemi za skladištenje energije u baterijama (BESS) igraju sve važniju ulogu u stabilizaciji elektroenergetskih mreža. Sistem za skladištenje energije u baterijama koristi punjive baterije za skladištenje viška električne energije iz mreže ili iz obnovljivih izvora i isporuku te energije kada je potrebna. BESS tehnologija pomaže u maksimiziranju korištenja povremene obnovljive energije i poboljšava ukupnu pouzdanost, efikasnost i održivost mreže.
BESS se obično sastoji od više komponenti:
1) Baterijski sklopovi napravljeni od više baterijskih modula ili ćelija za obezbjeđivanje potrebnog kapaciteta skladištenja energije. Litijum-jonske baterije se najčešće koriste zbog svoje visoke gustine snage, dugog vijeka trajanja i mogućnosti brzog punjenja. Koriste se i drugi hemijski sastavi poput olovno-kiselinskih i protočnih baterija.
2) Sistem za konverziju energije (PCS) koji povezuje baterijski sklop na električnu mrežu. PCS se sastoji od invertera, konvertora i druge kontrolne opreme koja omogućava protok energije u oba smjera između baterije i mreže.
3) Sistem za upravljanje baterijama (BMS) koji prati i kontroliše stanje i performanse pojedinačnih ćelija baterije. BMS balansira ćelije, štiti od oštećenja usljed prekomjernog punjenja ili dubokog pražnjenja i prati parametre poput napona, struje i temperature.
4) Sistem hlađenja koji uklanja višak toplote iz baterija. Hlađenje na bazi tečnosti ili vazduha koristi se za održavanje baterija u optimalnom radnom temperaturnom rasponu i maksimiziranje vijeka trajanja.
5) Kućište ili kontejner koji štiti i osigurava cijeli sistem baterija. Kućišta baterija za vanjsku upotrebu moraju biti otporna na vremenske uvjete i sposobna izdržati ekstremne temperature.
Glavne funkcije BESS-a su:
• Apsorbirajte višak energije iz mreže tokom perioda niske potražnje i oslobađajte je kada je potražnja visoka. Ovo pomaže u stabilizaciji fluktuacija napona i frekvencije.
• Skladištite obnovljivu energiju iz izvora poput solarnih fotonaponskih panela i vjetroelektrana koje imaju promjenjivu i povremenu proizvodnju, a zatim isporučujte tu uskladištenu energiju kada sunce ne sija ili vjetar ne puše. Ovo vremenski pomjera obnovljivu energiju na vrijeme kada je najpotrebnija.
• Obezbijediti rezervno napajanje tokom kvarova ili prekida u mreži kako bi kritična infrastruktura ostala u radu, bilo u ostrvskom ili mrežno vezanom režimu.
• Učestvovati u programima odgovora na potražnju i pomoćnih usluga povećanjem ili smanjenjem proizvodnje snage po potrebi, pružanjem regulacije frekvencije i drugih mrežnih usluga.
Zaključno, kako obnovljivi izvori energije nastavljaju rasti kao postotak elektroenergetskih mreža širom svijeta, veliki sistemi za skladištenje energije u baterijama igrat će nezamjenjivu ulogu u osiguravanju pouzdanosti i dostupnosti te čiste energije 24 sata dnevno. BESS tehnologija će pomoći u maksimiziranju vrijednosti obnovljivih izvora energije, stabilizaciji elektroenergetskih mreža i podršci prelasku na održiviju energetsku budućnost s niskim udjelom ugljika.
Vrijeme objave: 07.07.2023.
