Сістэма акумулявання энергіі ў акумулятарах (BESS) — гэта маштабная сістэма акумулятараў, заснаваная на падключэнні да сеткі, якая выкарыстоўваецца для захоўвання электрычнасці і энергіі. Яна аб'ядноўвае некалькі акумулятараў разам, утвараючы інтэграваную прыладу акумулявання энергіі.
1. Акумулятарны элемент: як частка акумулятарнай сістэмы, ён пераўтварае хімічную энергію ў электрычную.
2. Акумулятарны модуль: складаецца з некалькіх паслядоўна і паралельна злучаных акумулятарных ячэек і ўключае ў сябе сістэму кіравання акумулятарнымі элементамі модуля (MBMS) для кантролю працы акумулятарных ячэек.
3. Кластар батарэй: выкарыстоўваецца для размяшчэння некалькіх паслядоўна злучаных модуляў і блокаў абароны батарэй (BPU), таксама вядомых як кантролер кластара батарэй. Сістэма кіравання батарэямі (BMS) для кластара батарэй кантралюе напружанне, тэмпературу і стан зарадкі батарэй, рэгулюючы іх цыклы зарадкі і разрадкі.
4. Кантайнэр для захоўвання энергіі: можа змяшчаць некалькі паралельна падлучаных кластараў акумулятараў і можа быць абсталяваны іншымі дадатковымі кампанентамі для кіравання або кантролю ўнутранага асяроддзя кантэйнэра.
5. Сістэма пераўтварэння энергіі (PCS): пастаянны ток (DC), які выпрацоўваецца акумулятарамі, пераўтвараецца ў пераменны ток (AC) праз PCS або двухнакіраваныя інвертары для перадачы ў электрасетку (аб'екты або канчатковыя карыстальнікі). Пры неабходнасці гэтая сістэма таксама можа атрымліваць энергію з сеткі для зарадкі акумулятараў.
Які прынцып працы сістэм акумулявання энергіі на аснове акумулятараў (BESS)?
Прынцып працы сістэмы назапашвання энергіі ў акумулятарах (BESS) у асноўным уключае тры працэсы: зарадку, захоўванне і разрадку. Падчас зарадкі BESS назапашвае электрычную энергію ў акумулятары праз знешнюю крыніцу харчавання. Рэалізацыя можа быць як пастаяннага, так і пераменнага току, у залежнасці ад канструкцыі сістэмы і патрабаванняў прымянення. Калі знешняя крыніца харчавання забяспечвае дастаткова энергіі, BESS пераўтварае лішнюю энергію ў хімічную энергію і захоўвае яе ў акумулятарных батарэях у аднаўляльнай форме ўнутры. Падчас працэсу назапашвання, калі знешняга харчавання недастаткова або няма, BESS захоўвае цалкам зараджаную назапашаную энергію і падтрымлівае яе стабільнасць для выкарыстання ў будучыні. Падчас працэсу разрадкі, калі ёсць неабходнасць выкарыстоўваць назапашаную энергію, BESS вызваляе адпаведную колькасць энергіі ў залежнасці ад попыту для кіравання рознымі прыладамі, рухавікамі або іншымі відамі нагрузак.
Якія перавагі і праблемы выкарыстання BESS?
BESS можа прадастаўляць розныя перавагі і паслугі энергасістэме, такія як:
1. Пашырэнне інтэграцыі аднаўляльных крыніц энергіі: сістэмы BESS могуць захоўваць лішнюю аднаўляльную энергію ў перыяды высокай выпрацоўкі і нізкага попыту, а таксама вызваляць яе ў перыяды нізкай выпрацоўкі і высокага попыту. Гэта можа паменшыць абмежаванне ветравой энергіі, палепшыць каэфіцыент яе выкарыстання і ліквідаваць яе перарывістасць і зменлівасць.
2. Паляпшэнне якасці і надзейнасці электраэнергіі: BESS можа забяспечыць хуткае і гнуткае рэагаванне на ваганні напружання і частаты, гармонікі і іншыя праблемы з якасцю электраэнергіі. Ён таксама можа служыць рэзервовай крыніцай электраэнергіі і падтрымліваць функцыю запуску без нагрузкі падчас адключэнняў электрасеткі або надзвычайных сітуацый.
3. Зніжэнне пікавага попыту: BESS могуць зараджацца ў гадзіны па-за пікам, калі цэны на электраэнергію нізкія, і разраджацца ў гадзіны пік, калі цэны высокія. Гэта можа знізіць пікавы попыт, знізіць выдаткі на электраэнергію і адтэрмінаваць неабходнасць пашырэння новых вытворчых магутнасцей або мадэрнізацыі перадач.
4. Зніжэнне выкідаў парніковых газаў: BESS можа паменшыць залежнасць ад вытворчасці энергіі на аснове выкапнёвага паліва, асабліва ў перыяды пікавай нагрузкі, адначасова павялічваючы долю аднаўляльных крыніц энергіі ў энергетычным балансе. Гэта дапамагае скараціць выкіды парніковых газаў і змякчыць наступствы змены клімату.
Аднак BESS таксама сутыкаецца з некаторымі праблемамі, такімі як:
1. Высокі кошт: у параўнанні з іншымі крыніцамі энергіі, BESS усё яшчэ адносна дарагія, асабліва з пункту гледжання капітальных выдаткаў, выдаткаў на эксплуатацыю і тэхнічнае абслугоўванне, а таксама выдаткаў на працягу жыццёвага цыклу. Кошт BESS залежыць ад многіх фактараў, такіх як тып батарэі, памер сістэмы, прымяненне і рынкавыя ўмовы. Па меры развіцця і маштабавання тэхналогій чакаецца, што кошт BESS у будучыні знізіцца, але ўсё яшчэ можа быць перашкодай для шырокага ўкаранення.
2. Праблемы бяспекі: сістэмы BESS працуюць з высокім напружаннем, вялікім токам і высокай тэмпературай, што стварае патэнцыйныя рызыкі, такія як пажар, выбух, паражэнне электрычным токам і г.д. BESS таксама ўтрымлівае небяспечныя рэчывы, такія як металы, кіслоты і электраліты, якія могуць выклікаць небяспеку для навакольнага асяроддзя і здароўя, калі з імі няправільна не абыходзіцца або не ўтылізуецца. Для забеспячэння бяспечнай эксплуатацыі і кіравання BESS патрабуюцца строгія стандарты бяспекі, правілы і працэдуры.
5. Уплыў на навакольнае асяроддзе: BESS можа аказваць негатыўны ўплыў на навакольнае асяроддзе, у тым ліку знясіленне рэсурсаў, праблемы з землекарыстаннем, праблемы з выкарыстаннем вады, утварэнне адходаў і праблемы з забруджваннем. BESS патрабуе значнай колькасці сыравіны, такой як літый, кобальт, нікель, медзь і г.д., якія з'яўляюцца дэфіцытнымі ў свеце і размеркаваны нераўнамерна. BESS таксама спажывае ваду і зямлю для здабычы карысных выкапняў, вытворчасці і эксплуатацыі. BESS стварае адходы і выкіды на працягу ўсяго свайго жыццёвага цыклу, якія могуць паўплываць на якасць паветра і вады і глебы. Неабходна ўлічваць уздзеянне на навакольнае асяроддзе, выкарыстоўваючы ўстойлівыя практыкі, каб максімальна мінімізаваць іх наступствы.
Якія асноўныя сферы прымянення і выпадкі выкарыстання BESS?
Сістэмы BESS шырока выкарыстоўваюцца ў розных галінах прамысловасці і сферах прымянення, такіх як вытворчасць электраэнергіі, назапашванне энергіі, лініі перадачы і размеркавання ў энергасістэме, а таксама ў электрамабілях і марскіх сістэмах у транспартным сектары. Яны таксама выкарыстоўваюцца ў сістэмах акумулявання энергіі для жылых і камерцыйных будынкаў. Гэтыя сістэмы могуць задавальняць патрэбы ў захоўванні лішняй энергіі і забяспечваць рэзервовую магутнасць для памяншэння перагрузкі ліній перадачы і размеркавання, адначасова прадухіляючы перагрузкі ў сістэме перадачы. BESS адыгрывае вырашальную ролю ў мікрасетках, якія з'яўляюцца размеркаванымі электрычнымі сеткамі, падлучанымі да асноўнай сеткі або якія працуюць незалежна. Незалежныя мікрасеткі, размешчаныя ў аддаленых раёнах, могуць абапірацца на BESS у спалучэнні з перыядычнымі аднаўляльнымі крыніцамі энергіі для дасягнення стабільнай вытворчасці электраэнергіі, дапамагаючы пазбегнуць высокіх выдаткаў, звязаных з дызельнымі рухавікамі і праблемамі забруджвання паветра. BESS выпускаюцца ў розных памерах і канфігурацыях, падыходзячых як для дробнага бытавога абсталявання, так і для буйных камунальных сістэм. Іх можна ўсталёўваць у розных месцах, у тым ліку ў дамах, камерцыйных будынках і на падстанцыях. Акрамя таго, яны могуць служыць рэзервовымі крыніцамі харчавання падчас адключэння электраэнергіі.
Якія розныя тыпы батарэй выкарыстоўваюцца ў BESS?
1. Свінцова-кіслотныя акумулятары — найбольш распаўсюджаны тып акумулятараў, якія складаюцца са свінцовых пласцін і сернакіслотнага электраліта. Яны высока цэняцца за нізкі кошт, дасканаласць тэхналогій і працяглы тэрмін службы, у асноўным ужываюцца ў такіх галінах, як пускавыя акумулятары, аварыйныя крыніцы харчавання і невялікія назапашвальнікі энергіі.
2. Літый-іённыя акумулятары, адзін з самых папулярных і перадавых тыпаў акумулятараў, складаюцца з дадатных і адмоўных электродаў, вырабленых з літыю-металу або кампазітных матэрыялаў разам з арганічнымі растваральнікамі. Яны маюць такія перавагі, як высокая шчыльнасць энергіі, высокая эфектыўнасць і нізкі ўплыў на навакольнае асяроддзе; яны адыгрываюць вырашальную ролю ў мабільных прыладах, электрамабілях і іншых прыладах для захоўвання энергіі.
3. Праточныя акумулятары — гэта акумулятарныя прылады для захоўвання энергіі, якія працуюць з выкарыстаннем вадкіх асяроддзяў, што захоўваюцца ў знешніх рэзервуарах. Іх характарыстыкі ўключаюць нізкую шчыльнасць энергіі, але высокую эфектыўнасць і працяглы тэрмін службы.
4. Акрамя вышэйзгаданых варыянтаў, даступныя і іншыя тыпы BESS, такія як натрыева-серныя акумулятары, нікель-кадміевыя акумулятары і суперкандэнсатары; кожны з іх валодае рознымі характарыстыкамі і прадукцыйнасцю, прыдатнымі для розных сцэнарыяў.
Час публікацыі: 22 лістапада 2024 г.