Sistem storan tenaga bateri, yang biasanya dikenali sebagai BESS, menggunakan bank bateri yang boleh dicas semula untuk menyimpan lebihan elektrik daripada grid atau sumber boleh diperbaharui untuk kegunaan kemudian. Seiring dengan kemajuan teknologi tenaga boleh diperbaharui dan grid pintar, sistem BESS memainkan peranan yang semakin penting dalam menstabilkan bekalan kuasa dan memaksimumkan nilai tenaga hijau. Jadi, bagaimana sebenarnya sistem ini berfungsi?
Langkah 1: Bank Bateri
Asas mana-mana BESS ialah medium penyimpanan tenaga - bateri. Pelbagai modul bateri atau "sel" disambungkan bersama untuk membentuk "bank bateri" yang menyediakan kapasiti penyimpanan yang diperlukan. Sel yang paling biasa digunakan ialah litium-ion kerana ketumpatan kuasa yang tinggi, jangka hayat yang panjang dan keupayaan pengecasan yang pantas. Bahan kimia lain seperti bateri asid plumbum dan bateri aliran juga digunakan dalam beberapa aplikasi.
Langkah 2: Sistem Penukaran Kuasa
Bank bateri bersambung ke grid elektrik melalui sistem penukaran kuasa atau PCS. PCS terdiri daripada komponen elektronik kuasa seperti inverter, penukar dan penapis yang membolehkan kuasa mengalir dalam kedua-dua arah antara bateri dan grid. Inverter menukar arus terus (DC) daripada bateri kepada arus ulang-alik (AC) yang digunakan oleh grid, dan penukar melakukan sebaliknya untuk mengecas bateri.
Langkah 3: Sistem Pengurusan Bateri
Sistem pengurusan bateri, atau BMS, memantau dan mengawal setiap sel bateri individu dalam bank bateri. BMS mengimbangi sel, mengawal voltan dan arus semasa cas dan nyahcas, dan melindungi daripada kerosakan akibat pengecasan berlebihan, arus berlebihan atau nyahcas dalam. Ia memantau parameter utama seperti voltan, arus dan suhu untuk mengoptimumkan prestasi dan jangka hayat bateri.
Langkah 4: Sistem Penyejukan
Sistem penyejukan menyingkirkan haba berlebihan daripada bateri semasa operasi. Ini penting untuk memastikan sel berada dalam julat suhu optimum dan memaksimumkan hayat kitaran. Jenis penyejukan yang paling biasa digunakan ialah penyejukan cecair (dengan mengedarkan penyejuk melalui plat yang bersentuhan dengan bateri) dan penyejukan udara (menggunakan kipas untuk memaksa udara melalui penutup bateri).
Langkah 5: Operasi
Semasa tempoh permintaan elektrik yang rendah atau pengeluaran tenaga boleh diperbaharui yang tinggi, BESS menyerap kuasa berlebihan melalui sistem penukaran kuasa dan menyimpannya di dalam bank bateri. Apabila permintaan tinggi atau tenaga boleh diperbaharui tidak tersedia, tenaga yang disimpan akan dilepaskan kembali ke grid melalui penyongsang. Ini membolehkan BESS "mengubah masa" tenaga boleh diperbaharui yang terputus-putus, menstabilkan frekuensi dan voltan grid, dan menyediakan kuasa sandaran semasa gangguan bekalan.
Sistem pengurusan bateri memantau keadaan cas setiap sel dan mengawal kadar cas dan nyahcas untuk mengelakkan pengecasan berlebihan, terlalu panas dan nyahcas bateri yang teruk - memanjangkan jangka hayatnya. Sistem penyejukan berfungsi untuk memastikan suhu keseluruhan bateri berada dalam julat operasi yang selamat.
Secara ringkasnya, sistem storan tenaga bateri memanfaatkan bateri, komponen elektronik kuasa, kawalan pintar dan pengurusan haba secara bersepadu untuk menyimpan lebihan elektrik dan kuasa pelepasan apabila diminta. Ini membolehkan teknologi BESS memaksimumkan nilai sumber tenaga boleh diperbaharui, menjadikan grid kuasa lebih cekap dan mampan, serta menyokong peralihan kepada masa depan tenaga rendah karbon.
Dengan peningkatan sumber tenaga boleh diperbaharui seperti kuasa solar dan angin, sistem storan tenaga bateri berskala besar (BESS) memainkan peranan yang semakin penting dalam menstabilkan grid kuasa. Sistem storan tenaga bateri menggunakan bateri yang boleh dicas semula untuk menyimpan lebihan elektrik daripada grid atau daripada tenaga boleh diperbaharui dan menghantar semula kuasa tersebut apabila diperlukan. Teknologi BESS membantu memaksimumkan penggunaan tenaga boleh diperbaharui sekejap-sekejap dan meningkatkan kebolehpercayaan, kecekapan dan kemampanan grid secara keseluruhan.
BESS biasanya terdiri daripada pelbagai komponen:
1) Bank bateri diperbuat daripada berbilang modul atau sel bateri untuk menyediakan kapasiti penyimpanan tenaga yang diperlukan. Bateri litium-ion paling biasa digunakan kerana ketumpatan kuasa yang tinggi, jangka hayat yang panjang dan keupayaan pengecasan pantas. Bahan kimia lain seperti bateri asid plumbum dan bateri aliran juga digunakan.
2) Sistem penukaran kuasa (PCS) yang menghubungkan bank bateri ke grid elektrik. PCS terdiri daripada penyongsang, penukar dan peralatan kawalan lain yang membolehkan kuasa mengalir dalam kedua-dua arah antara bateri dan grid.
3) Sistem pengurusan bateri (BMS) yang memantau dan mengawal keadaan dan prestasi sel bateri individu. BMS mengimbangi sel, melindungi daripada kerosakan akibat pengecasan berlebihan atau nyahcas yang mendalam, dan memantau parameter seperti voltan, arus dan suhu.
4) Sistem penyejukan yang menyingkirkan haba berlebihan daripada bateri. Penyejukan cecair atau berasaskan udara digunakan untuk memastikan bateri berada dalam julat suhu operasi optimum dan memaksimumkan jangka hayat.
5) Perumah atau bekas yang melindungi dan mengamankan keseluruhan sistem bateri. Perumah bateri luar mesti kalis cuaca dan mampu menahan suhu yang melampau.
Fungsi utama BESS adalah untuk:
• Menyerap kuasa berlebihan daripada grid semasa tempoh permintaan rendah dan melepaskannya apabila permintaan tinggi. Ini membantu menstabilkan turun naik voltan dan frekuensi.
• Simpan tenaga boleh diperbaharui daripada sumber seperti solar PV dan ladang angin yang mempunyai output berubah-ubah dan sekejap-sekejap, kemudian menyalurkan kuasa yang disimpan apabila matahari tidak bersinar atau angin tidak bertiup. Ini mengubah masa tenaga boleh diperbaharui kepada masa yang paling diperlukan.
• Sediakan kuasa sandaran semasa kerosakan atau gangguan grid untuk memastikan infrastruktur kritikal beroperasi, sama ada dalam mod pulau atau grid-tied.
• Menyertai program respons permintaan dan perkhidmatan sampingan dengan meningkatkan atau menurunkan output kuasa mengikut permintaan, menyediakan pengawalaturan frekuensi dan perkhidmatan grid lain.
Kesimpulannya, memandangkan tenaga boleh diperbaharui terus berkembang sebagai peratusan grid kuasa di seluruh dunia, sistem storan tenaga bateri berskala besar akan memainkan peranan yang sangat penting dalam menjadikan tenaga bersih itu andal dan tersedia sepanjang masa. Teknologi BESS akan membantu memaksimumkan nilai tenaga boleh diperbaharui, menstabilkan grid kuasa dan menyokong peralihan kepada masa depan tenaga rendah karbon yang lebih mampan.
Masa siaran: 07-Julai-2023
