როგორ მუშაობს ბატარეის ენერგიის შენახვის სისტემები?

ბატარეის ენერგიის შენახვის სისტემა, რომელიც ფართოდ ცნობილია როგორც BESS, იყენებს დატენვადი ბატარეების ბანკებს ქსელიდან ან განახლებადი წყაროებიდან ჭარბი ელექტროენერგიის შესანახად შემდგომი გამოყენებისთვის. განახლებადი ენერგიისა და ჭკვიანი ქსელის ტექნოლოგიების განვითარებასთან ერთად, BESS სისტემები სულ უფრო მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ენერგომომარაგების სტაბილიზაციასა და მწვანე ენერგიის ღირებულების მაქსიმიზაციაში. მაშ, როგორ მუშაობს ზუსტად ეს სისტემები?
ნაბიჯი 1: ბატარეის ბანკი
ნებისმიერი BESS-ის საფუძველი ენერგიის შესანახი საშუალებაა - აკუმულატორები. მრავალი აკუმულატორის მოდული ან „უჯრედი“ ერთმანეთთან დაკავშირებულია „აკუმულატორის ბანკის“ შესაქმნელად, რომელიც უზრუნველყოფს საჭირო შენახვის მოცულობას. ყველაზე ხშირად გამოყენებული უჯრედებია ლითიუმ-იონური მათი მაღალი სიმძლავრის სიმკვრივის, ხანგრძლივი სიცოცხლის ხანგრძლივობისა და სწრაფი დატენვის უნარის გამო. ზოგიერთ გამოყენებაში ასევე გამოიყენება სხვა ქიმიკატები, როგორიცაა ტყვიის მჟავა და ნაკადის აკუმულატორები.
ნაბიჯი 2: ენერგიის გარდაქმნის სისტემა
აკუმულატორის ბანკი ელექტრო ქსელს ენერგიის გარდაქმნის სისტემის ანუ PCS-ის მეშვეობით უკავშირდება. PCS შედგება კვების ელექტრონიკის კომპონენტებისგან, როგორიცაა ინვერტორი, გადამყვანი და ფილტრები, რომლებიც ენერგიის ორივე მიმართულებით გადინების საშუალებას იძლევა აკუმულატორსა და ქსელს შორის. ინვერტორი აკუმულატორიდან მიღებულ მუდმივ დენს (DC) გარდაქმნის ცვლად დენად (AC), რომელსაც ქსელი იყენებს, ხოლო გადამყვანი საპირისპიროს აკეთებს აკუმულატორის დასატენად.
ნაბიჯი 3: ბატარეის მართვის სისტემა
ბატარეის მართვის სისტემა, ანუ BMS, აკონტროლებს და აკონტროლებს ბატარეის ბანკში არსებულ თითოეულ ინდივიდუალურ უჯრედს. BMS აბალანსებს უჯრედებს, არეგულირებს ძაბვას და დენს დატენვისა და განმუხტვის დროს და იცავს გადატენვით, ჭარბი დენით ან ღრმა განმუხტვით გამოწვეული დაზიანებისგან. ის აკონტროლებს ისეთ ძირითად პარამეტრებს, როგორიცაა ძაბვა, დენი და ტემპერატურა, ბატარეის მუშაობისა და სიცოცხლის ხანგრძლივობის ოპტიმიზაციის მიზნით.
ნაბიჯი 4: გაგრილების სისტემა
გაგრილების სისტემა მუშაობის დროს აკუმულატორებიდან ზედმეტ სითბოს აშორებს. ეს კრიტიკულად მნიშვნელოვანია უჯრედების ოპტიმალურ ტემპერატურულ დიაპაზონში შესანარჩუნებლად და ციკლის მაქსიმიზაციისთვის. გაგრილების ყველაზე გავრცელებული ტიპებია თხევადი გაგრილება (აკუმულატორებთან კონტაქტში მყოფი ფირფიტების მეშვეობით გამაგრილებლის ცირკულაციით) და ჰაერით გაგრილება (ვენტილატორების გამოყენებით ჰაერის აკუმულატორის კორპუსებში გასატარებლად).
ნაბიჯი 5: ოპერაცია
ელექტროენერგიის დაბალი მოთხოვნის ან განახლებადი ენერგიის მაღალი წარმოების პერიოდებში, BESS შთანთქავს ჭარბ ენერგიას ენერგიის გარდაქმნის სისტემის მეშვეობით და ინახავს მას აკუმულატორულ ბანკში. როდესაც მოთხოვნა მაღალია ან განახლებადი ენერგია მიუწვდომელია, შენახული ენერგია ინვერტორის საშუალებით ქსელში ბრუნდება. ეს საშუალებას აძლევს BESS-ს „დროის მიხედვით გადაწიოს“ წყვეტილი განახლებადი ენერგია, დაასტაბილუროს ქსელის სიხშირე და ძაბვა და უზრუნველყოს სარეზერვო ენერგია გათიშვის დროს.
ელემენტის მართვის სისტემა აკონტროლებს თითოეული უჯრედის დამუხტვის მდგომარეობას და აკონტროლებს დამუხტვისა და განმუხტვის სიჩქარეს, რათა თავიდან აიცილოს ელემენტების გადაჭარბებული დატენვა, გადახურება და ღრმა განმუხტვა, რაც ახანგრძლივებს მათ გამოყენების ვადას. გაგრილების სისტემა კი მუშაობს იმისათვის, რომ ელემენტის საერთო ტემპერატურა უსაფრთხო სამუშაო დიაპაზონში შენარჩუნდეს.
შეჯამებისთვის, ბატარეის ენერგიის შენახვის სისტემა ინტეგრირებულად იყენებს ბატარეებს, ელექტრონიკის კომპონენტებს, ინტელექტუალურ მართვის საშუალებებს და თერმული მართვის სისტემას ჭარბი ელექტროენერგიის შესანახად და მოთხოვნის შესაბამისად ენერგიის განმუხტვისთვის. ეს საშუალებას აძლევს BESS ტექნოლოგიას მაქსიმალურად გამოიყენოს განახლებადი ენერგიის წყაროების ღირებულება, გახადოს ელექტროქსელები უფრო ეფექტური და მდგრადი და ხელი შეუწყოს დაბალნახშირბადიან ენერგეტიკულ მომავალში გადასვლას.

განახლებადი ენერგიის წყაროების, როგორიცაა მზის და ქარის ენერგია, ზრდასთან ერთად, ფართომასშტაბიანი ბატარეის ენერგიის შენახვის სისტემები (BESS) სულ უფრო მნიშვნელოვან როლს თამაშობენ ელექტროქსელების სტაბილიზაციაში. ბატარეის ენერგიის შენახვის სისტემა იყენებს დატენვად ბატარეებს ქსელიდან ან განახლებადი წყაროებიდან ჭარბი ელექტროენერგიის შესანახად და საჭიროების შემთხვევაში ამ ენერგიის უკან დასაბრუნებლად. BESS ტექნოლოგია ხელს უწყობს პერიოდული განახლებადი ენერგიის გამოყენების მაქსიმიზაციას და აუმჯობესებს ქსელის საერთო საიმედოობას, ეფექტურობას და მდგრადობას.
BESS, როგორც წესი, რამდენიმე კომპონენტისგან შედგება:
1) ელემენტების ბანკები, რომლებიც დამზადებულია მრავალი ელემენტის მოდულისგან ან ელემენტებისგან, რათა უზრუნველყონ საჭირო ენერგიის შენახვის მოცულობა. ლითიუმ-იონური ელემენტები ყველაზე ხშირად გამოიყენება მათი მაღალი სიმძლავრის სიმკვრივის, ხანგრძლივი სიცოცხლის ხანგრძლივობისა და სწრაფი დატენვის შესაძლებლობების გამო. ასევე გამოიყენება სხვა ქიმიური ნივთიერებები, როგორიცაა ტყვიმჟავა და ნაკადის ელემენტები.
2) სიმძლავრის გარდაქმნის სისტემა (PCS), რომელიც აკუმულატორის ბანკს ელექტრო ქსელთან აკავშირებს. PCS შედგება ინვერტორის, გადამყვანის და სხვა საკონტროლო მოწყობილობისგან, რომელიც საშუალებას იძლევა სიმძლავრე ორივე მიმართულებით მოძრაობდეს აკუმულატორსა და ქსელს შორის.
3) აკუმულატორის მართვის სისტემა (BMS), რომელიც აკონტროლებს ინდივიდუალური აკუმულატორის უჯრედების მდგომარეობასა და მუშაობას. BMS აბალანსებს უჯრედებს, იცავს ზედმეტი დატენვის ან ღრმა განმუხტვის შედეგად გამოწვეული დაზიანებისგან და აკონტროლებს ისეთ პარამეტრებს, როგორიცაა ძაბვა, დენი და ტემპერატურა.