Si funksionojnë sistemet e ruajtjes së energjisë në bateri?

Një sistem i ruajtjes së energjisë në bateri, i njohur zakonisht si BESS, përdor banka baterish të rikarikueshme për të ruajtur energjinë elektrike të tepërt nga rrjeti ose burimet e rinovueshme për përdorim të mëvonshëm. Ndërsa teknologjitë e energjisë së rinovueshme dhe të rrjetit inteligjent përparojnë, sistemet BESS po luajnë një rol gjithnjë e më të rëndësishëm në stabilizimin e furnizimit me energji dhe maksimizimin e vlerës së energjisë së gjelbër. Pra, si funksionojnë saktësisht këto sisteme?
Hapi 1: Banka e Baterisë
Themeli i çdo BESS është mediumi i ruajtjes së energjisë - bateritë. Module të shumëfishta baterish ose "qeliza" lidhen së bashku për të formuar një "bankë baterish" që siguron kapacitetin e kërkuar të ruajtjes. Qelizat që përdoren më shpesh janë litium-jon për shkak të dendësisë së tyre të lartë të fuqisë, jetëgjatësisë së gjatë dhe aftësisë së karikimit të shpejtë. Kimikate të tjera si bateritë plumb-acid dhe ato të rrjedhjes përdoren gjithashtu në disa aplikime.
Hapi 2: Sistemi i Konvertimit të Energjisë
Banka e baterisë lidhet me rrjetin elektrik nëpërmjet një sistemi konvertimi të energjisë ose PCS. PCS përbëhet nga komponentë elektronikë të energjisë si një inverter, konvertues dhe filtra që lejojnë që energjia të rrjedhë në të dy drejtimet midis baterisë dhe rrjetit. Inverteri konverton rrymën e vazhdueshme (DC) nga bateria në rrymë alternative (AC) që përdor rrjeti, dhe konvertuesi bën të kundërtën për të ngarkuar baterinë.
Hapi 3: Sistemi i Menaxhimit të Baterisë
Një sistem menaxhimi baterish, ose BMS, monitoron dhe kontrollon çdo qelizë individuale të baterisë brenda bankës së baterisë. BMS balancon qelizat, rregullon tensionin dhe rrymën gjatë karikimit dhe shkarkimit, dhe mbron nga dëmtimet nga mbingarkesa, mbirrymat ose shkarkimi i thellë. Ai monitoron parametrat kryesorë si tensioni, rryma dhe temperatura për të optimizuar performancën dhe jetëgjatësinë e baterisë.
Hapi 4: Sistemi i Ftohjes
Një sistem ftohjeje largon nxehtësinë e tepërt nga bateritë gjatë funksionimit. Kjo është thelbësore për t'i mbajtur qelizat brenda diapazonit të tyre optimal të temperaturës dhe për të maksimizuar jetëgjatësinë e ciklit. Llojet më të zakonshme të ftohjes që përdoren janë ftohja me lëng (duke qarkulluar ftohësin përmes pllakave në kontakt me bateritë) dhe ftohja me ajër (duke përdorur ventilatorë për të shtyrë ajrin përmes kutive të baterive).
Hapi 5: Operacioni
Gjatë periudhave të kërkesës së ulët për energji elektrike ose prodhimit të lartë të energjisë së rinovueshme, BESS thith energjinë e tepërt nëpërmjet sistemit të konvertimit të energjisë dhe e ruan atë në bankën e baterive. Kur kërkesa është e lartë ose burimet e rinovueshme nuk janë të disponueshme, energjia e ruajtur shkarkohet përsëri në rrjet nëpërmjet inverterit. Kjo i lejon BESS të "zhvendosë në kohë" energjinë e rinovueshme me ndërprerje, të stabilizojë frekuencën dhe tensionin e rrjetit dhe të sigurojë energji rezervë gjatë ndërprerjeve.
Sistemi i menaxhimit të baterisë monitoron gjendjen e karikimit të secilës qelizë dhe kontrollon shkallën e karikimit dhe shkarkimit për të parandaluar mbingarkesën, mbinxehjen dhe shkarkimin e thellë të baterive - duke zgjatur jetëgjatësinë e tyre të përdorshme. Dhe sistemi i ftohjes punon për të mbajtur temperaturën e përgjithshme të baterisë brenda një diapazoni të sigurt funksionimi.
Si përmbledhje, një sistem i ruajtjes së energjisë së baterisë shfrytëzon bateritë, komponentët elektronikë të fuqisë, kontrollet inteligjente dhe menaxhimin termik së bashku në një mënyrë të integruar për të ruajtur energjinë elektrike të tepërt dhe për të shkarkuar energjinë sipas kërkesës. Kjo i lejon teknologjisë BESS të maksimizojë vlerën e burimeve të energjisë së rinovueshme, t'i bëjë rrjetet e energjisë më efikase dhe të qëndrueshme, dhe të mbështesë kalimin drejt një të ardhmeje energjie me karbon të ulët.

Me rritjen e burimeve të energjisë së rinovueshme si energjia diellore dhe e erës, sistemet e ruajtjes së energjisë në bateri në shkallë të gjerë (BESS) po luajnë një rol gjithnjë e më të rëndësishëm në stabilizimin e rrjeteve të energjisë. Një sistem ruajtjeje të energjisë në bateri përdor bateri të rikarikueshme për të ruajtur energjinë elektrike të tepërt nga rrjeti ose nga burimet e rinovueshme dhe për ta kthyer atë energji kur është e nevojshme. Teknologjia BESS ndihmon në maksimizimin e shfrytëzimit të energjisë së rinovueshme me ndërprerje dhe përmirëson besueshmërinë, efikasitetin dhe qëndrueshmërinë e përgjithshme të rrjetit.
Një BESS zakonisht përbëhet nga disa komponentë:
1) Banka baterish të përbëra nga module ose qeliza të shumëfishta baterish për të siguruar kapacitetin e kërkuar të ruajtjes së energjisë. Bateritë litium-jon përdoren më së shpeshti për shkak të dendësisë së tyre të lartë të fuqisë, jetëgjatësisë së gjatë dhe aftësive të karikimit të shpejtë. Përdoren edhe kimikate të tjera si bateritë plumb-acid dhe ato me rrjedhje.
2) Sistemi i konvertimit të energjisë (PCS) që lidh bankën e baterisë me rrjetin elektrik. PCS përbëhet nga një inverter, konvertues dhe pajisje të tjera kontrolli që lejojnë që energjia të rrjedhë në të dy drejtimet midis baterisë dhe rrjetit.
3) Sistemi i menaxhimit të baterive (BMS) që monitoron dhe kontrollon gjendjen dhe performancën e qelizave individuale të baterisë. BMS balancon qelizat, mbron nga dëmtimet nga mbingarkesa ose shkarkimi i thellë dhe monitoron parametra si tensioni, rryma dhe temperatura.