బ్యాటరీ ఎనర్జీ స్టోరేజ్ సిస్టమ్స్ ఎలా పని చేస్తాయి?

సాధారణంగా BESS అని పిలువబడే బ్యాటరీ శక్తి నిల్వ వ్యవస్థ, గ్రిడ్ నుండి అదనపు విద్యుత్తును నిల్వ చేయడానికి లేదా తరువాత ఉపయోగం కోసం పునరుత్పాదక వనరులను నిల్వ చేయడానికి పునర్వినియోగపరచదగిన బ్యాటరీల బ్యాంకులను ఉపయోగిస్తుంది. పునరుత్పాదక శక్తి మరియు స్మార్ట్ గ్రిడ్ సాంకేతికతలు అభివృద్ధి చెందుతున్న కొద్దీ, విద్యుత్ సరఫరాలను స్థిరీకరించడంలో మరియు గ్రీన్ ఎనర్జీ విలువను పెంచడంలో BESS వ్యవస్థలు మరింత కీలక పాత్ర పోషిస్తున్నాయి. కాబట్టి ఈ వ్యవస్థలు ఎలా పని చేస్తాయి?
దశ 1: బ్యాటరీ బ్యాంక్
ఏదైనా BESS యొక్క పునాది శక్తి నిల్వ మాధ్యమం - బ్యాటరీలు. బహుళ బ్యాటరీ మాడ్యూల్స్ లేదా "సెల్స్" కలిసి వైర్ చేయబడి అవసరమైన నిల్వ సామర్థ్యాన్ని అందించే "బ్యాటరీ బ్యాంక్"ను ఏర్పరుస్తాయి. అధిక శక్తి సాంద్రత, దీర్ఘ జీవితకాలం మరియు వేగవంతమైన ఛార్జింగ్ సామర్థ్యం కారణంగా సాధారణంగా ఉపయోగించే సెల్స్ లిథియం-అయాన్. లెడ్-యాసిడ్ మరియు ఫ్లో బ్యాటరీలు వంటి ఇతర కెమిస్ట్రీలు కూడా కొన్ని అనువర్తనాల్లో ఉపయోగించబడతాయి.
దశ 2: పవర్ కన్వర్షన్ సిస్టమ్
బ్యాటరీ బ్యాంక్ పవర్ కన్వర్షన్ సిస్టమ్ లేదా PCS ద్వారా ఎలక్ట్రికల్ గ్రిడ్‌కి కనెక్ట్ అవుతుంది. PCSలో ఇన్వర్టర్, కన్వర్టర్ మరియు ఫిల్టర్‌ల వంటి పవర్ ఎలక్ట్రానిక్స్ భాగాలు ఉంటాయి, ఇవి బ్యాటరీ మరియు గ్రిడ్ మధ్య రెండు దిశలలో విద్యుత్ ప్రవహించడానికి వీలు కల్పిస్తాయి. ఇన్వర్టర్ బ్యాటరీ నుండి డైరెక్ట్ కరెంట్ (DC)ని గ్రిడ్ ఉపయోగించే ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ (AC)గా మారుస్తుంది మరియు బ్యాటరీని ఛార్జ్ చేయడానికి కన్వర్టర్ రివర్స్ చేస్తుంది.
దశ 3: బ్యాటరీ నిర్వహణ వ్యవస్థ
బ్యాటరీ నిర్వహణ వ్యవస్థ లేదా BMS, బ్యాటరీ బ్యాంకులోని ప్రతి బ్యాటరీ సెల్‌ను పర్యవేక్షిస్తుంది మరియు నియంత్రిస్తుంది. BMS సెల్‌లను సమతుల్యం చేస్తుంది, ఛార్జ్ మరియు డిశ్చార్జ్ సమయంలో వోల్టేజ్ మరియు కరెంట్‌ను నియంత్రిస్తుంది మరియు ఓవర్‌ఛార్జింగ్, ఓవర్‌కరెంట్‌లు లేదా డీప్ డిశ్చార్జింగ్ నుండి నష్టం నుండి రక్షిస్తుంది. ఇది బ్యాటరీ పనితీరు మరియు జీవితకాలం ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి వోల్టేజ్, కరెంట్ మరియు ఉష్ణోగ్రత వంటి కీలక పారామితులను పర్యవేక్షిస్తుంది.
దశ 4: శీతలీకరణ వ్యవస్థ
శీతలీకరణ వ్యవస్థ ఆపరేషన్ సమయంలో బ్యాటరీల నుండి అదనపు వేడిని తొలగిస్తుంది. కణాలను వాటి సరైన ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో ఉంచడానికి మరియు చక్ర జీవితాన్ని పెంచడానికి ఇది చాలా కీలకం. ఉపయోగించే అత్యంత సాధారణ శీతలీకరణ రకాలు ద్రవ శీతలీకరణ (బ్యాటరీలతో సంబంధం ఉన్న ప్లేట్ల ద్వారా శీతలకరణిని ప్రసరింపజేయడం ద్వారా) మరియు గాలి శీతలీకరణ (బ్యాటరీ ఎన్‌క్లోజర్‌ల ద్వారా గాలిని బలవంతంగా బలవంతం చేయడానికి ఫ్యాన్‌లను ఉపయోగించడం).
దశ 5: ఆపరేషన్
తక్కువ విద్యుత్ డిమాండ్ లేదా అధిక పునరుత్పాదక శక్తి ఉత్పత్తి కాలంలో, BESS విద్యుత్ మార్పిడి వ్యవస్థ ద్వారా అదనపు శక్తిని గ్రహించి బ్యాటరీ బ్యాంక్‌లో నిల్వ చేస్తుంది. డిమాండ్ ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు లేదా పునరుత్పాదక శక్తి అందుబాటులో లేనప్పుడు, నిల్వ చేయబడిన శక్తి ఇన్వర్టర్ ద్వారా తిరిగి గ్రిడ్‌కి విడుదల చేయబడుతుంది. ఇది BESS అడపాదడపా పునరుత్పాదక శక్తిని "సమయ మార్పు" చేయడానికి, గ్రిడ్ ఫ్రీక్వెన్సీ మరియు వోల్టేజ్‌ను స్థిరీకరించడానికి మరియు అంతరాయాల సమయంలో బ్యాకప్ శక్తిని అందించడానికి అనుమతిస్తుంది.
బ్యాటరీ నిర్వహణ వ్యవస్థ ప్రతి సెల్ యొక్క ఛార్జ్ స్థితిని పర్యవేక్షిస్తుంది మరియు బ్యాటరీలు అధికంగా ఛార్జ్ అవ్వడం, వేడెక్కడం మరియు డీప్ డిశ్చార్జ్ అవ్వకుండా నిరోధించడానికి ఛార్జ్ మరియు డిశ్చార్జ్ రేటును నియంత్రిస్తుంది - వాటి ఉపయోగకరమైన జీవితాన్ని పొడిగిస్తుంది. మరియు శీతలీకరణ వ్యవస్థ మొత్తం బ్యాటరీ ఉష్ణోగ్రతను సురక్షితమైన ఆపరేటింగ్ పరిధిలో ఉంచడానికి పనిచేస్తుంది.
సారాంశంలో, బ్యాటరీ శక్తి నిల్వ వ్యవస్థ బ్యాటరీలు, పవర్ ఎలక్ట్రానిక్స్ భాగాలు, తెలివైన నియంత్రణలు మరియు ఉష్ణ నిర్వహణను కలిపి సమగ్ర పద్ధతిలో ఉపయోగించి అదనపు విద్యుత్తును నిల్వ చేయడానికి మరియు డిమాండ్‌పై శక్తిని విడుదల చేయడానికి అనుమతిస్తుంది. ఇది BESS సాంకేతికత పునరుత్పాదక ఇంధన వనరుల విలువను పెంచడానికి, పవర్ గ్రిడ్‌లను మరింత సమర్థవంతంగా మరియు స్థిరంగా చేయడానికి మరియు తక్కువ-కార్బన్ శక్తి భవిష్యత్తుకు పరివర్తనకు మద్దతు ఇవ్వడానికి అనుమతిస్తుంది.

సౌరశక్తి మరియు పవనశక్తి వంటి పునరుత్పాదక ఇంధన వనరుల పెరుగుదలతో, పవర్ గ్రిడ్‌లను స్థిరీకరించడంలో పెద్ద ఎత్తున బ్యాటరీ శక్తి నిల్వ వ్యవస్థలు (BESS) ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తున్నాయి. బ్యాటరీ శక్తి నిల్వ వ్యవస్థ గ్రిడ్ నుండి లేదా పునరుత్పాదక ఇంధన వనరుల నుండి అదనపు విద్యుత్‌ను నిల్వ చేయడానికి మరియు అవసరమైనప్పుడు ఆ శక్తిని తిరిగి అందించడానికి పునర్వినియోగపరచదగిన బ్యాటరీలను ఉపయోగిస్తుంది. BESS సాంకేతికత అడపాదడపా పునరుత్పాదక శక్తి వినియోగాన్ని పెంచడానికి సహాయపడుతుంది మరియు మొత్తం గ్రిడ్ విశ్వసనీయత, సామర్థ్యం మరియు స్థిరత్వాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది.
ఒక BESS సాధారణంగా బహుళ భాగాలను కలిగి ఉంటుంది:
1) అవసరమైన శక్తి నిల్వ సామర్థ్యాన్ని అందించడానికి బహుళ బ్యాటరీ మాడ్యూల్స్ లేదా సెల్స్‌తో తయారు చేయబడిన బ్యాటరీ బ్యాంకులు. లిథియం-అయాన్ బ్యాటరీలు వాటి అధిక శక్తి సాంద్రత, దీర్ఘ జీవితకాలం మరియు వేగవంతమైన ఛార్జింగ్ సామర్థ్యాల కారణంగా సాధారణంగా ఉపయోగించబడతాయి. లెడ్-యాసిడ్ మరియు ఫ్లో బ్యాటరీలు వంటి ఇతర కెమిస్ట్రీలను కూడా ఉపయోగిస్తారు.
2) బ్యాటరీ బ్యాంక్‌ను విద్యుత్ గ్రిడ్‌కు అనుసంధానించే పవర్ కన్వర్షన్ సిస్టమ్ (PCS). PCSలో బ్యాటరీ మరియు గ్రిడ్ మధ్య రెండు దిశలలో విద్యుత్ ప్రవహించేలా ఇన్వర్టర్, కన్వర్టర్ మరియు ఇతర నియంత్రణ పరికరాలు ఉంటాయి.
3) బ్యాటరీ నిర్వహణ వ్యవస్థ (BMS), ఇది వ్యక్తిగత బ్యాటరీ కణాల స్థితి మరియు పనితీరును పర్యవేక్షిస్తుంది మరియు నియంత్రిస్తుంది. BMS కణాలను సమతుల్యం చేస్తుంది, అధిక ఛార్జింగ్ లేదా లోతైన ఉత్సర్గ నుండి నష్టం నుండి రక్షిస్తుంది మరియు వోల్టేజ్, కరెంట్ మరియు ఉష్ణోగ్రత వంటి పారామితులను పర్యవేక్షిస్తుంది.