'n Battery Energy Storage System (BESS) is 'n grootskaalse batterystelsel gebaseer op netwerkverbinding, wat gebruik word vir die berging van elektrisiteit en energie. Dit kombineer verskeie batterye om 'n geïntegreerde energiebergingstoestel te vorm.
1. Batterysel: As deel van die batterystelsel skakel dit chemiese energie om in elektriese energie.
2. Batterymodule: Dit bestaan uit verskeie serie- en parallel gekoppelde batteryselle en sluit die Module Battery Management System (MBMS) in om die werking van die batteryselle te monitor.
3. Batterykluster: Word gebruik om verskeie seriegekoppelde modules en Batterybeskermingseenhede (BPU), ook bekend as die batteryklusterbeheerder, te akkommodeer. Die Batterybestuurstelsel (BMS) vir die batterykluster monitor die spanning, temperatuur en laaistatus van die batterye terwyl hul laai- en ontlaaisiklusse gereguleer word.
4. Energiebergingshouer: Kan verskeie parallel-gekoppelde batteryklusters dra en kan toegerus wees met ander bykomende komponente vir die bestuur of beheer van die interne omgewing van die houer.
5. Kragomskakelingstelsel (KGS): Die gelykstroom (GS) wat deur die batterye opgewek word, word deur KGS of tweerigting-omsetters in wisselstroom (WS) omgeskakel vir oordrag na die kragnetwerk (fasiliteite of eindgebruikers). Indien nodig, kan hierdie stelsel ook krag uit die netwerk onttrek om die batterye te laai.
Wat is die werkbeginsel van Battery Energy Storage Systems (BESS)?
Die werkbeginsel van die Battery Energy Storage System (BESS) sluit hoofsaaklik drie prosesse in: laai, berging en ontlaai. Tydens die laaiproses berg BESS elektriese energie in die battery deur 'n eksterne kragbron. Die implementering kan gelykstroom of wisselstroom wees, afhangende van die stelselontwerp en toepassingsvereistes. Wanneer daar voldoende krag deur die eksterne kragbron voorsien word, skakel BESS oortollige energie om in chemiese energie en berg dit intern in herlaaibare batterye in 'n hernubare vorm. Tydens die bergingsproses, wanneer daar onvoldoende of geen eksterne toevoer beskikbaar is nie, behou BESS volledig gelaaide gestoorde energie en handhaaf die stabiliteit daarvan vir toekomstige gebruik. Tydens die ontlaaiproses, wanneer daar 'n behoefte is om gestoorde energie te gebruik, stel BESS 'n gepaste hoeveelheid energie vry volgens die vraag om verskeie toestelle, enjins of ander vorme van ladings aan te dryf.
Wat is die voordele en uitdagings van die gebruik van BESS?
BESS kan verskeie voordele en dienste aan die kragstelsel bied, soos:
1. Verbetering van die integrasie van hernubare energie: BESS kan oortollige hernubare energie stoor gedurende periodes van hoë opwekking en lae aanvraag, en dit vrystel gedurende periodes van lae opwekking en hoë aanvraag. Dit kan windbeperking verminder, die benuttingstempo verbeter en die wisselvalligheid en veranderlikheid daarvan uitskakel.
2. Verbetering van kraggehalte en betroubaarheid: BESS kan vinnige en buigsame reaksie bied op spannings- en frekwensiefluktuasies, harmonieke en ander kraggehalteprobleme. Dit kan ook dien as 'n rugsteunkragbron en die swart aanskakelfunksie ondersteun tydens netwerkonderbrekings of noodgevalle.
3. Vermindering van piekvraag: BESS kan gedurende dalure laai wanneer elektrisiteitspryse laag is, en gedurende piekure ontlaai wanneer pryse hoog is. Dit kan piekvraag verminder, elektrisiteitskoste verlaag en die behoefte aan nuwe opwekkingskapasiteitsuitbreiding of transmissie-opgraderings vertraag.
4. Vermindering van kweekhuisgasvrystellings: BESS kan die afhanklikheid van fossielbrandstofgebaseerde opwekking verminder, veral gedurende spitsperiodes, terwyl die aandeel van hernubare energie in die kragmengsel verhoog word. Dit help om kweekhuisgasvrystellings te verminder en die impak van klimaatsverandering te versag.
BESS staar egter ook 'n paar uitdagings in die gesig, soos:
1. Hoë koste: In vergelyking met ander energiebronne is BESS steeds relatief duur, veral in terme van kapitaalkoste, bedryfs- en onderhoudskoste, en lewensikluskoste. Die koste van BESS hang af van baie faktore soos batterytipe, stelselgrootte, toepassing en marktoestande. Namate tegnologie volwasse word en opskaal, word verwag dat die koste van BESS in die toekoms sal daal, maar dit kan steeds 'n hindernis vir wydverspreide aanvaarding wees.
2. Veiligheidskwessies: BESS behels hoë spanning, groot stroomsterkte en hoë temperature wat potensiële risiko's inhou, soos brandgevare, ontploffings, elektriese skokke, ens. BESS bevat ook gevaarlike stowwe soos metale, sure en elektroliete wat omgewings- en gesondheidsgevare kan veroorsaak indien dit nie behoorlik hanteer of weggedoen word nie. Streng veiligheidsstandaarde, regulasies en prosedures is nodig om veilige werking en bestuur van BESS te verseker.
5. Omgewingsimpak: BESS kan negatiewe impakte op die omgewing hê, insluitend hulpbronuitputting, grondgebruiksprobleme, watergebruiksprobleme, afvalopwekking en besoedelingskwessies. BESS benodig beduidende hoeveelhede grondstowwe soos litium, kobalt, nikkel, koper, ens., wat wêreldwyd skaars is met ongelyke verspreiding. BESS verbruik ook water en grond vir mynbou, vervaardiging, installasie en bedryf. BESS genereer afval en emissies dwarsdeur sy lewensiklus wat lug, water, grondgehalte kan beïnvloed. Omgewingsimpakte moet in ag geneem word deur volhoubare praktyke aan te neem om hul effekte soveel as moontlik te verminder.
Wat is die belangrikste toepassings en gebruiksgevalle van BESS?
BESS word wyd gebruik in verskeie industrieë en toepassings, soos kragopwekking, energiebergingsfasiliteite, transmissie- en verspreidingslyne in die kragstelsel, sowel as elektriese voertuig- en mariene stelsels in die vervoersektor. Dit word ook gebruik in battery-energiebergingstelsels vir residensiële en kommersiële geboue. Hierdie stelsels kan voldoen aan die bergingsbehoeftes van surplusenergie en rugsteunkapasiteit bied om oorbelasting op transmissie- en verspreidingslyne te verlig terwyl dit opeenhoping in die transmissiestelsel voorkom. BESS speel 'n belangrike rol in mikronetwerke, wat verspreide kragnetwerke is wat aan die hoofnetwerk gekoppel is of onafhanklik werk. Onafhanklike mikronetwerke wat in afgeleë gebiede geleë is, kan staatmaak op BESS gekombineer met intermitterende hernubare energiebronne om stabiele elektrisiteitsopwekking te bewerkstellig terwyl dit help om hoë koste verbonde aan dieselenjins en lugbesoedelingsprobleme te vermy. BESS kom in verskillende groottes en konfigurasies, geskik vir beide kleinskaalse huishoudelike toerusting en grootskaalse nutsdienste. Hulle kan op verskillende plekke geïnstalleer word, insluitend huise, kommersiële geboue en substasies. Daarbenewens kan hulle dien as noodrugsteunkragbronne tydens kragonderbrekings.
Watter verskillende tipes batterye word in BESS gebruik?
1. Loodsuurbatterye is die mees gebruikte tipe battery, bestaande uit loodplate en swaelsuurelektroliet. Hulle word hoog aangeskryf vir hul lae koste, volwasse tegnologie en lang lewensduur, hoofsaaklik toegepas in gebiede soos die aanvang van batterye, noodkragbronne en kleinskaalse energieberging.
2. Litiumioonbatterye, een van die gewildste en mees gevorderde tipes batterye, bestaan uit positiewe en negatiewe elektrodes gemaak van litiummetaal of saamgestelde materiale saam met organiese oplosmiddels. Hulle het voordele soos hoë energiedigtheid, hoë doeltreffendheid en lae omgewingsimpak; hulle speel 'n belangrike rol in mobiele toestelle, elektriese voertuie en ander energiebergingstoepassings.
3. Vloeibatterye is herlaaibare energiebergingstoestelle wat werk met vloeibare media wat in eksterne tenks gestoor word. Hul eienskappe sluit in lae energiedigtheid, maar hoë doeltreffendheid en lang dienslewe.
4. Benewens hierdie opsies wat hierbo genoem is, is daar ook ander tipes BESS beskikbaar vir seleksie, soos natrium-swaelbatterye, nikkel-kadmiumbatterye en superkondensators; elk met verskillende eienskappe en werkverrigting wat geskik is vir verskeie scenario's.
Plasingstyd: 22 Nov 2024