Sistem za skladištenje energije u baterijama (BESS) je veliki sistem baterija zasnovan na priključku na mrežu, koji se koristi za skladištenje električne energije i energije. Kombinuje više baterija zajedno kako bi formirao integrisani uređaj za skladištenje energije.
1. Baterijska ćelija: Kao dio baterijskog sistema, ona pretvara hemijsku energiju u električnu energiju.
2. Baterijski modul: Sastavljen od više serijski i paralelno povezanih baterijskih ćelija, uključuje Sistem za upravljanje baterijama modula (MBMS) za praćenje rada baterijskih ćelija.
3. Grupa baterija: Koristi se za smještaj više serijski povezanih modula i jedinica za zaštitu baterija (BPU), poznatih i kao kontroler grupe baterija. Sistem za upravljanje baterijama (BMS) za grupu baterija prati napon, temperaturu i status punjenja baterija, istovremeno regulirajući njihove cikluse punjenja i pražnjenja.
4. Kontejner za skladištenje energije: Može nositi više paralelno povezanih baterijskih klastera i može biti opremljen drugim dodatnim komponentama za upravljanje ili kontrolu unutrašnjeg okruženja kontejnera.
5. Sistem za konverziju energije (PCS): Jednosmjerna struja (DC) koju generiraju baterije pretvara se u naizmjeničnu struju (AC) putem PCS-a ili dvosmjernih invertora za prijenos u električnu mrežu (objekti ili krajnji korisnici). Kada je potrebno, ovaj sistem može i crpiti energiju iz mreže za punjenje baterija.
Koji je princip rada sistema za skladištenje energije u baterijama (BESS)?
Princip rada sistema za skladištenje energije u baterijama (BESS) uglavnom uključuje tri procesa: punjenje, skladištenje i pražnjenje. Tokom procesa punjenja, BESS skladišti električnu energiju u bateriji putem vanjskog izvora napajanja. Implementacija može biti jednosmjerna ili naizmjenična struja, ovisno o dizajnu sistema i zahtjevima primjene. Kada vanjski izvor napajanja osigurava dovoljno energije, BESS pretvara višak energije u hemijsku energiju i interno je skladišti u punjivim baterijama u obnovljivom obliku. Tokom procesa skladištenja, kada nema dovoljno ili uopće nema vanjskog napajanja, BESS zadržava potpuno napunjenu uskladištenu energiju i održava njenu stabilnost za buduću upotrebu. Tokom procesa pražnjenja, kada postoji potreba za korištenjem uskladištene energije, BESS oslobađa odgovarajuću količinu energije prema potražnji za pokretanje različitih uređaja, motora ili drugih oblika opterećenja.
Koje su prednosti i izazovi korištenja BESS-a?
BESS može pružiti različite pogodnosti i usluge elektroenergetskom sistemu, kao što su:
1. Poboljšanje integracije obnovljivih izvora energije: BESS može skladištiti višak obnovljive energije tokom perioda visoke proizvodnje i niske potražnje, te je oslobađati tokom perioda niske proizvodnje i velike potražnje. Ovo može smanjiti ograničavanje energije vjetra, poboljšati stopu iskorištenosti i eliminirati njenu povremenost i varijabilnost.
2. Poboljšanje kvaliteta i pouzdanosti električne energije: BESS može pružiti brz i fleksibilan odgovor na fluktuacije napona i frekvencije, harmonike i druge probleme s kvalitetom električne energije. Također može poslužiti kao rezervni izvor napajanja i podržati funkciju pokretanja bez napajanja tokom nestanka električne energije ili u hitnim slučajevima.
3. Smanjenje vršne potražnje: BESS se može puniti tokom vanvršnih sati kada su cijene električne energije niske, a prazniti tokom vršnih sati kada su cijene visoke. Ovo može smanjiti vršnu potražnju, sniziti troškove električne energije i odgoditi potrebu za proširenjem novih proizvodnih kapaciteta ili nadogradnjom prenosnih sistema.
4. Smanjenje emisija stakleničkih plinova: BESS može smanjiti ovisnost o proizvodnji energije iz fosilnih goriva, posebno tokom vršnih perioda, a istovremeno povećati udio obnovljivih izvora energije u energetskom miksu. Ovo pomaže u smanjenju emisija stakleničkih plinova i ublažavanju utjecaja klimatskih promjena.
Međutim, BESS se suočava i s nekim izazovima, kao što su:
1. Visoka cijena: U poređenju s drugim izvorima energije, BESS je i dalje relativno skup, posebno u smislu kapitalnih troškova, troškova rada i održavanja, te troškova životnog ciklusa. Cijena BESS-a zavisi od mnogih faktora kao što su tip baterije, veličina sistema, primjena i tržišni uslovi. Kako tehnologija sazrijeva i raste, očekuje se da će se cijena BESS-a u budućnosti smanjiti, ali i dalje može biti prepreka širokoj primjeni.
2. Sigurnosna pitanja: BESS uključuje visoki napon, veliku struju i visoku temperaturu što predstavlja potencijalne rizike poput opasnosti od požara, eksplozija, strujnih udara itd. BESS također sadrži opasne tvari poput metala, kiselina i elektrolita koji mogu uzrokovati opasnosti po okoliš i zdravlje ako se s njima ne rukuje pravilno ili se ne odlažu. Za osiguranje sigurnog rada i upravljanja BESS-om potrebni su strogi sigurnosni standardi, propisi i procedure.
5. Utjecaj na okoliš: BESS može imati negativne utjecaje na okoliš, uključujući iscrpljivanje resursa, probleme s korištenjem zemljišta, probleme s korištenjem vode, stvaranje otpada i probleme sa zagađenjem. BESS zahtijeva značajne količine sirovina poput litijuma, kobalta, nikla, bakra itd., koje su globalno rijetke i neravnomjerno su raspoređene. BESS također troši vodu i zemljište za rudarske proizvodne instalacije i rad. BESS stvara otpad i emisije tokom svog životnog ciklusa koji bi mogli utjecati na kvalitet zraka, vode i tla. Utjecaje na okoliš treba uzeti u obzir usvajanjem održivih praksi kako bi se njihovi učinci što više smanjili.
Koje su glavne primjene i slučajevi upotrebe BESS-a?
BESS se široko koristi u raznim industrijama i primjenama, kao što su proizvodnja električne energije, postrojenja za skladištenje energije, prenosni i distributivni vodovi u elektroenergetskom sistemu, kao i sistemi za električna vozila i brodove u transportnom sektoru. Također se koristi u sistemima za skladištenje energije u baterijama za stambene i poslovne zgrade. Ovi sistemi mogu zadovoljiti potrebe za skladištenjem viška energije i obezbijediti rezervni kapacitet za ublažavanje preopterećenja na prenosnim i distributivnim vodovima, a istovremeno sprečavati zagušenje u prenosnom sistemu. BESS igra ključnu ulogu u mikro mrežama, koje su distribuirane elektroenergetske mreže povezane na glavnu mrežu ili rade nezavisno. Nezavisne mikro mreže koje se nalaze u udaljenim područjima mogu se osloniti na BESS u kombinaciji s povremenim obnovljivim izvorima energije kako bi se postigla stabilna proizvodnja električne energije, a istovremeno se izbjegnu visoki troškovi povezani s dizel motorima i problemima zagađenja zraka. BESS dolazi u različitim veličinama i konfiguracijama, pogodnim i za male kućne uređaje i za velike komunalne sisteme. Mogu se instalirati na različitim lokacijama, uključujući kuće, poslovne zgrade i trafostanice. Osim toga, mogu poslužiti kao rezervni izvori napajanja u slučaju nužde tokom nestanka struje.
Koje se različite vrste baterija koriste u BESS-u?
1. Olovno-kiselinske baterije su najčešće korištena vrsta baterija, koje se sastoje od olovnih ploča i sumporno-kiselinskog elektrolita. Visoko su cijenjene zbog svoje niske cijene, zrele tehnologije i dugog vijeka trajanja, a uglavnom se primjenjuju u područjima kao što su startne baterije, izvori napajanja za hitne slučajeve i skladištenje energije malog obima.
2. Litijum-jonske baterije, jedna od najpopularnijih i najnaprednijih vrsta baterija, sastoje se od pozitivnih i negativnih elektroda napravljenih od litijuma metala ili kompozitnih materijala zajedno s organskim rastvaračima. Imaju prednosti kao što su visoka gustina energije, visoka efikasnost i mali uticaj na okolinu; igrajući ključnu ulogu u mobilnim uređajima, električnim vozilima i drugim primjenama za skladištenje energije.
3. Protočne baterije su punjivi uređaji za skladištenje energije koji rade koristeći tečne medije uskladištene u vanjskim rezervoarima. Njihove karakteristike uključuju nisku gustinu energije, ali visoku efikasnost i dug vijek trajanja.
4. Pored gore navedenih opcija, dostupne su i druge vrste BESS-a, kao što su natrijum-sumporne baterije, nikl-kadmijumske baterije i superkondenzatori; svaki od njih posjeduje različite karakteristike i performanse pogodne za različite scenarije.
Vrijeme objave: 22. novembar 2024.