Genellikle BESS olarak bilinen bir pil enerji depolama sistemi, şebekeden veya yenilenebilir kaynaklardan gelen fazla elektriği daha sonra kullanılmak üzere depolamak için yeniden şarj edilebilir pil bankaları kullanır. Yenilenebilir enerji ve akıllı şebeke teknolojileri ilerledikçe, BESS sistemleri güç kaynaklarını dengelemede ve yeşil enerjinin değerini en üst düzeye çıkarmada giderek daha önemli bir rol oynamaktadır. Peki bu sistemler tam olarak nasıl çalışır?
Adım 1: Pil Bankası
Herhangi bir BESS'in temeli enerji depolama ortamıdır - piller. Birden fazla pil modülü veya "hücresi", gerekli depolama kapasitesini sağlayan bir "pil bankası" oluşturmak için birbirine bağlanır. En yaygın kullanılan hücreler, yüksek güç yoğunluğu, uzun ömür ve hızlı şarj kabiliyeti nedeniyle lityum iyondur. Kurşun-asit ve akış pilleri gibi diğer kimyasallar da bazı uygulamalarda kullanılır.
Adım 2: Güç Dönüşüm Sistemi
Akü bankası, bir güç dönüştürme sistemi veya PCS aracılığıyla elektrik şebekesine bağlanır. PCS, akü ile şebeke arasında gücün her iki yönde de akmasına izin veren bir invertör, dönüştürücü ve filtreler gibi güç elektroniği bileşenlerinden oluşur. İnvertör, aküden gelen doğru akımı (DC) şebekenin kullandığı alternatif akıma (AC) dönüştürür ve dönüştürücü, aküyü şarj etmek için tersini yapar.
Adım 3: Pil Yönetim Sistemi
Bir pil yönetim sistemi veya BMS, pil grubundaki her bir pil hücresini izler ve kontrol eder. BMS hücreleri dengeler, şarj ve deşarj sırasında voltajı ve akımı düzenler ve aşırı şarj, aşırı akım veya derin deşarjdan kaynaklanan hasara karşı korur. Pil performansını ve ömrünü optimize etmek için voltaj, akım ve sıcaklık gibi temel parametreleri izler.
Adım 4: Soğutma Sistemi
Bir soğutma sistemi, çalışma sırasında pillerden aşırı ısıyı uzaklaştırır. Bu, hücreleri optimum sıcaklık aralıklarında tutmak ve çevrim ömrünü en üst düzeye çıkarmak için kritik öneme sahiptir. Kullanılan en yaygın soğutma türleri sıvı soğutma (pillerle temas halindeki plakalar arasında soğutucuyu dolaştırarak) ve hava soğutmadır (pil muhafazalarından havayı zorlamak için fanlar kullanarak).
Adım 5: İşlem
Düşük elektrik talebi veya yüksek yenilenebilir enerji üretimi dönemlerinde, BESS güç dönüştürme sistemi aracılığıyla fazla gücü emer ve bunu akü bankasında depolar. Talep yüksek olduğunda veya yenilenebilir enerjiler mevcut olmadığında, depolanan enerji invertör aracılığıyla şebekeye geri boşaltılır. Bu, BESS'in aralıklı yenilenebilir enerjiyi "zaman kaydırmasına", şebeke frekansını ve voltajını stabilize etmesine ve kesintiler sırasında yedek güç sağlamasına olanak tanır.
Pil yönetim sistemi her bir hücrenin şarj durumunu izler ve aşırı şarj, aşırı ısınma ve pillerin derin deşarjını önlemek için şarj ve deşarj oranını kontrol eder - kullanılabilir ömürlerini uzatır. Ve soğutma sistemi genel pil sıcaklığını güvenli bir çalışma aralığında tutmak için çalışır.
Özetle, bir pil enerji depolama sistemi, fazla elektriği depolamak ve talep üzerine gücü boşaltmak için pilleri, güç elektroniği bileşenlerini, akıllı kontrolleri ve termal yönetimi entegre bir şekilde bir araya getirir. Bu, BESS teknolojisinin yenilenebilir enerji kaynaklarının değerini en üst düzeye çıkarmasına, güç şebekelerini daha verimli ve sürdürülebilir hale getirmesine ve düşük karbonlu bir enerji geleceğine geçişi desteklemesine olanak tanır.
Güneş ve rüzgar enerjisi gibi yenilenebilir enerji kaynaklarının yükselişiyle birlikte, büyük ölçekli pil enerji depolama sistemleri (BESS) elektrik şebekelerini dengelemede giderek daha önemli bir rol oynuyor. Bir pil enerji depolama sistemi, şebekeden veya yenilenebilir kaynaklardan gelen fazla elektriği depolamak ve gerektiğinde bu gücü geri vermek için yeniden şarj edilebilir piller kullanır. BESS teknolojisi, aralıklı yenilenebilir enerjinin kullanımını en üst düzeye çıkarmaya yardımcı olur ve genel şebeke güvenilirliğini, verimliliğini ve sürdürülebilirliğini iyileştirir.
Bir BESS genellikle birden fazla bileşenden oluşur:
1) Gerekli enerji depolama kapasitesini sağlamak için birden fazla pil modülünden veya hücresinden yapılmış pil bankaları. Lityum iyon piller, yüksek güç yoğunluğu, uzun ömür ve hızlı şarj kabiliyetleri nedeniyle en yaygın olarak kullanılır. Kurşun-asit ve akış pilleri gibi diğer kimyasallar da kullanılır.
2) Akü bankasını elektrik şebekesine bağlayan güç dönüşüm sistemi (PCS). PCS, akü ile şebeke arasında her iki yönde de güç akışına izin veren bir invertör, dönüştürücü ve diğer kontrol ekipmanlarından oluşur.
3) Bireysel pil hücrelerinin durumunu ve performansını izleyen ve kontrol eden pil yönetim sistemi (BMS). BMS hücreleri dengeler, aşırı şarj veya derin deşarjdan kaynaklanan hasara karşı korur ve voltaj, akım ve sıcaklık gibi parametreleri izler.
4) Pillerden fazla ısıyı uzaklaştıran soğutma sistemi. Sıvı veya hava bazlı soğutma, pilleri optimum çalışma sıcaklığı aralığında tutmak ve kullanım ömrünü en üst düzeye çıkarmak için kullanılır.
5) Tüm pil sistemini koruyan ve güvence altına alan muhafaza veya kap. Açık hava pil muhafazaları hava koşullarına dayanıklı olmalı ve aşırı sıcaklıklara dayanabilmelidir.
BESS'in temel işlevleri şunlardır:
• Düşük talep dönemlerinde şebekeden fazla gücü emer ve talep yüksek olduğunda serbest bırakır. Bu, voltaj ve frekans dalgalanmalarının dengelenmesine yardımcı olur.
• Değişken ve aralıklı çıktıya sahip güneş PV ve rüzgar çiftlikleri gibi kaynaklardan yenilenebilir enerji depolayın, ardından güneş parlamadığında veya rüzgar esmediğinde bu depolanan gücü iletin. Bu, yenilenebilir enerjiyi en çok ihtiyaç duyulduğu zamana kaydırır.
• Kritik altyapının ada veya şebekeye bağlı modda çalışmaya devam etmesini sağlamak için şebeke arızaları veya kesintileri sırasında yedek güç sağlayın.
• Talep üzerine güç çıkışını artırıp azaltarak, frekans düzenlemesi ve diğer şebeke hizmetleri sağlayarak talep yanıtlama ve yardımcı hizmet programlarına katılın.
Sonuç olarak, yenilenebilir enerji dünya çapındaki elektrik şebekelerinin yüzdesi olarak büyümeye devam ettikçe, büyük ölçekli pil enerji depolama sistemleri bu temiz enerjiyi güvenilir ve günün her saati kullanılabilir hale getirmede vazgeçilmez bir rol oynayacaktır. BESS teknolojisi yenilenebilir enerjinin değerini en üst düzeye çıkarmaya, elektrik şebekelerini dengelemeye ve daha sürdürülebilir, düşük karbonlu bir enerji geleceğine geçişi desteklemeye yardımcı olacaktır.
Gönderi zamanı: Tem-07-2023
