Како функционишу системи за складиштење енергије у батеријама?

Систем за складиштење енергије у батеријама, познатији као BESS, користи пуњиве батерије за складиштење вишка електричне енергије из мреже или обновљивих извора за каснију употребу. Како технологије обновљиве енергије и паметних мрежа напредују, BESS системи играју све важнију улогу у стабилизацији напајања и максимизирању вредности зелене енергије. Па како тачно ови системи функционишу?
Корак 1: Батерија
Основа сваког BESS-а је медијум за складиштење енергије - батерије. Више батеријских модула или „ћелија“ је повезано заједно да би формирало „батеријску банку“ која обезбеђује потребни капацитет складиштења. Ћелије које се најчешће користе су литијум-јонске због њихове велике густине снаге, дугог века трајања и могућности брзог пуњења. У неким применама се користе и друге хемије попут оловно-киселинских и проточних батерија.
Корак 2: Систем за конверзију снаге
Батерија се повезује на електричну мрежу путем система за конверзију енергије или PCS-а. PCS се састоји од компоненти енергетске електронике као што су инвертор, конвертор и филтери који омогућавају проток енергије у оба смера између батерије и мреже. Инвертор претвара једносмерну струју (DC) из батерије у наизменичну струју (AC) коју мрежа користи, а конвертор ради обрнуто да би напунио батерију.
Корак 3: Систем за управљање батеријом
Систем за управљање батеријама, или BMS, прати и контролише сваку појединачну ћелију батерије унутар батеријског блока. BMS балансира ћелије, регулише напон и струју током пуњења и пражњења и штити од оштећења услед прекомерног пуњења, прекомерних струја или дубоког пражњења. Прати кључне параметре попут напона, струје и температуре како би оптимизовао перформансе и век трајања батерије.
Корак 4: Систем хлађења
Систем за хлађење уклања вишак топлоте из батерија током рада. Ово је кључно за одржавање ћелија у оптималном температурном опсегу и максимизирање животног века. Најчешћи типови хлађења који се користе су течно хлађење (циркулацијом расхладне течности кроз плоче које су у контакту са батеријама) и ваздушно хлађење (коришћење вентилатора за проток ваздуха кроз кућишта батерија).
Корак 5: Операција
Током периода ниске потражње за електричном енергијом или велике производње обновљиве енергије, BESS апсорбује вишак енергије путем система за конверзију енергије и складишти је у батерији. Када је потражња велика или обновљиви извори нису доступни, складиштена енергија се испушта назад у мрежу преко инвертора. Ово омогућава BESS-у да „временски помери“ повремену обновљиву енергију, стабилизује фреквенцију и напон мреже и обезбеди резервно напајање током прекида напајања.
Систем за управљање батеријама прати стање напуњености сваке ћелије и контролише брзину пуњења и пражњења како би спречио прекомерно пуњење, прегревање и дубоко пражњење батерија - продужавајући њихов век трајања. Систем хлађења ради на томе да одржи укупну температуру батерије у безбедном радном опсегу.
Укратко, систем за складиштење енергије у батеријама користи батерије, компоненте енергетске електронике, интелигентне контроле и управљање температуром заједно на интегрисан начин како би складиштио вишак електричне енергије и испуштао је по потреби. Ово омогућава BESS технологији да максимизира вредност обновљивих извора енергије, учини електроенергетске мреже ефикаснијим и одрживијим и подржи прелазак на енергетску будућност са ниском емисијом угљеника.

Са порастом обновљивих извора енергије попут соларне и енергије ветра, системи за складиштење енергије великих размера (BESS) играју све важнију улогу у стабилизацији електроенергетских мрежа. Систем за складиштење енергије батерија користи пуњиве батерије за складиштење вишка електричне енергије из мреже или из обновљивих извора и испоруку те енергије када је потребно. BESS технологија помаже у максимизирању искоришћења повремене обновљиве енергије и побољшава укупну поузданост, ефикасност и одрживост мреже.
BESS се обично састоји од више компоненти:
1) Батеријске банке направљене од више батеријских модула или ћелија како би се обезбедио потребан капацитет складиштења енергије. Литијум-јонске батерије се најчешће користе због своје велике густине снаге, дугог века трајања и могућности брзог пуњења. Користе се и друге хемије попут оловно-киселинске и проточне батерије.
2) Систем за конверзију енергије (PCS) који повезује батеријски блок са електричном мрежом. PCS се састоји од инвертора, конвертора и друге контролне опреме која омогућава проток енергије у оба смера између батерије и мреже.
3) Систем за управљање батеријама (BMS) који прати и контролише стање и перформансе појединачних ћелија батерије. BMS балансира ћелије, штити од оштећења услед прекомерног пуњења или дубоког пражњења и прати параметре попут напона, струје и температуре.