Az akkumulátoros energiatároló rendszer (BESS) egy nagyméretű, hálózati csatlakozáson alapuló akkumulátorrendszer, amelyet villamos energia és energia tárolására használnak. Több akkumulátort egyesít egyetlen integrált energiatároló eszközzé.
1. Akkumulátorcella: Az akkumulátorrendszer részeként kémiai energiát alakít át elektromos energiává.
2. Akkumulátormodul: Több sorba és párhuzamosan kapcsolt akkumulátorcellából áll, és tartalmazza a modul akkumulátorkezelő rendszert (MBMS), amely figyeli az akkumulátorcellák működését.
3. Akkumulátorcsoport: Több sorba kapcsolt modul és akkumulátorvédelmi egység (BPU), más néven akkumulátorcsoport-vezérlő befogadására szolgál. Az akkumulátorcsoport akkumulátorkezelő rendszere (BMS) figyeli az akkumulátorok feszültségét, hőmérsékletét és töltési állapotát, miközben szabályozza azok töltési és kisütési ciklusait.
4. Energiatároló konténer: Több párhuzamosan kapcsolt akkumulátorcsoportot képes szállítani, és további kiegészítő alkatrészekkel is felszerelhető a konténer belső környezetének kezelésére vagy ellenőrzésére.
5. Energiaátalakító rendszer (PCS): Az akkumulátorok által termelt egyenáramot (DC) PCS vagy kétirányú inverterek alakítják át váltakozó árammá (AC), amely az elektromos hálózatba (létesítmények vagy végfelhasználók) kerül átvitelre. Szükség esetén ez a rendszer a hálózatból is képes energiát venni az akkumulátorok töltéséhez.
Mi az akkumulátoros energiatároló rendszerek (BESS) működési elve?
Az akkumulátoros energiatároló rendszer (BESS) működési elve főként három folyamatot foglal magában: töltést, tárolást és kisütést. A töltési folyamat során a BESS egy külső áramforráson keresztül tárolja az akkumulátorban az elektromos energiát. A megvalósítás lehet egyenáram vagy váltakozó áram, a rendszer kialakításától és az alkalmazási követelményektől függően. Amikor a külső áramforrás elegendő energiát biztosít, a BESS a felesleges energiát kémiai energiává alakítja, és belsőleg megújuló formában tárolja újratölthető akkumulátorokban. A tárolási folyamat során, amikor nincs elegendő vagy elegendő külső tápellátás, a BESS megőrzi a teljesen feltöltött tárolt energiát, és megőrzi stabilitását a jövőbeni felhasználás érdekében. A kisütési folyamat során, amikor szükség van a tárolt energia felhasználására, a BESS a különböző eszközök, motorok vagy egyéb terhelések meghajtására szolgáló igényeknek megfelelően megfelelő mennyiségű energiát szabadít fel.
Milyen előnyei és kihívásai vannak a BESS használatának?
A BESS különféle előnyöket és szolgáltatásokat nyújthat az energiarendszer számára, például:
1. A megújuló energia integrációjának fokozása: A BESS képes tárolni a felesleges megújuló energiát a magas termelés és alacsony kereslet időszakaiban, és felszabadítani azt alacsony termelés és magas kereslet időszakaiban. Ez csökkentheti a szélerőművek korlátozását, javíthatja a kihasználtsági arányát, és kiküszöbölheti a szakaszosságát és változékonyságát.
2. A teljesítményminőség és a megbízhatóság javítása: A BESS gyors és rugalmas reagálást biztosít a feszültség- és frekvenciaingadozásokra, a harmonikusokra és az egyéb teljesítményminőségi problémákra. Tartalék áramforrásként is szolgálhat, és támogathatja a black start funkciót hálózati kimaradások vagy vészhelyzetek esetén.
3. Csúcsidőszaki igények csökkentése: A BESS képes tölteni a csúcsidőszakon kívüli órákban, amikor az áramárak alacsonyak, és lemeríteni a csúcsidőszakokban, amikor az árak magasak. Ez csökkentheti a csúcsidőszaki igényeket, csökkentheti az áramköltségeket, és késleltetheti az új termelési kapacitás bővítésének vagy az átviteli rendszer korszerűsítésének szükségességét.
4. Az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentése: A BESS csökkentheti a fosszilis tüzelőanyagokon alapuló energiatermeléstől való függőséget, különösen a csúcsidőszakokban, miközben növeli a megújuló energia arányát az energiamixben. Ez segít csökkenteni az üvegházhatású gázok kibocsátását és enyhíteni az éghajlatváltozás hatásait.
A BESS azonban néhány kihívással is szembesül, például:
1. Magas költségek: Más energiaforrásokhoz képest a BESS még mindig viszonylag drága, különösen a tőkeköltségek, az üzemeltetési és karbantartási költségek, valamint az életciklus-költségek tekintetében. A BESS költsége számos tényezőtől függ, például az akkumulátor típusától, a rendszer méretétől, az alkalmazástól és a piaci körülményektől. A technológia fejlődésével és skálázódásával a BESS költsége várhatóan csökkenni fog a jövőben, de továbbra is akadályozhatja a széles körű elterjedést.
2. Biztonsági kérdések: A BESS nagyfeszültséggel, nagy áramerősséggel és magas hőmérséklettel jár, ami potenciális kockázatokat jelent, például tűzveszélyt, robbanást, áramütést stb. A BESS veszélyes anyagokat is tartalmaz, például fémeket, savakat és elektrolitokat, amelyek környezeti és egészségügyi kockázatot jelenthetnek, ha nem kezelik vagy ártalmatlanítják megfelelően. Szigorú biztonsági szabványokra, szabályozásokra és eljárásokra van szükség a BESS biztonságos üzemeltetésének és kezelésének biztosításához.
5. Környezeti hatás: A BESS negatív hatással lehet a környezetre, beleértve az erőforrások kimerülését, a földhasználati problémákat, a vízhasználati problémákat, a hulladékképződést és a szennyezési aggályokat. A BESS jelentős mennyiségű nyersanyagot igényel, mint például lítiumot, kobaltot, nikkelt, rezet stb., amelyek világszerte szűkösek és egyenetlen eloszlásúak. A BESS vizet és földet is fogyaszt a bányászati, gyártási és üzemeltetési folyamatokhoz. A BESS életciklusa során hulladékot és kibocsátásokat termel, amelyek befolyásolhatják a levegő, a víz, a talaj minőségét. A környezeti hatásokat fenntartható gyakorlatok alkalmazásával kell figyelembe venni, hogy a lehető legnagyobb mértékben minimalizáljuk a hatásokat.
Melyek a BESS főbb alkalmazásai és felhasználási esetei?
A BESS-t széles körben használják különféle iparágakban és alkalmazásokban, például energiatermelésben, energiatároló létesítményekben, átviteli és elosztóvezetékekben az energiarendszerben, valamint elektromos járművekben és tengeri rendszerekben a közlekedési szektorban. Lakó- és kereskedelmi épületek akkumulátoros energiatároló rendszereiben is használják. Ezek a rendszerek kielégítik a többletenergia tárolási igényeit, és tartalék kapacitást biztosítanak az átviteli és elosztóvezetékek túlterhelésének enyhítésére, miközben megakadályozzák az átviteli rendszer torlódását. A BESS kulcsszerepet játszik a mikrohálózatokban, amelyek a főhálózathoz csatlakoztatott vagy függetlenül működő elosztott villamosenergia-hálózatok. A távoli területeken található független mikrohálózatok a BESS-re és az időszakosan megújuló energiaforrásokra támaszkodhatnak a stabil villamosenergia-termelés elérése érdekében, miközben segítenek elkerülni a dízelmotorokkal és a légszennyezéssel kapcsolatos magas költségeket. A BESS különböző méretekben és konfigurációkban kapható, alkalmasak mind kisméretű háztartási berendezésekhez, mind nagyméretű közműrendszerekhez. Különböző helyszíneken telepíthetők, beleértve az otthonokat, kereskedelmi épületeket és alállomásokat. Ezenkívül vészhelyzeti tartalék áramforrásként is szolgálhatnak áramkimaradások esetén.
Milyen típusú akkumulátorokat használnak a BESS-ben?
1. Az ólomakkumulátorok a legszélesebb körben használt akkumulátortípusok, amelyek ólomlemezekből és kénsav elektrolitból állnak. Alacsony költségük, kiforrott technológiájuk és hosszú élettartamuk miatt nagyra becsülik őket, főként olyan területeken alkalmazzák őket, mint az indítóakkumulátorok, a vészhelyzeti áramforrások és a kisméretű energiatárolás.
2. A lítium-ion akkumulátorok, az egyik legnépszerűbb és legfejlettebb akkumulátortípus, lítium-fémből vagy kompozit anyagokból, valamint szerves oldószerekből készült pozitív és negatív elektródákból állnak. Előnyeik közé tartozik a nagy energiasűrűség, a magas hatásfok és az alacsony környezeti hatás; kulcsszerepet játszanak a mobil eszközökben, az elektromos járművekben és más energiatárolási alkalmazásokban.
3. Az áramlási akkumulátorok újratölthető energiatároló eszközök, amelyek külső tartályokban tárolt folyékony közeggel működnek. Jellemzőik közé tartozik az alacsony energiasűrűség, de a magas hatásfok és a hosszú élettartam.
4. A fent említett opciókon kívül más típusú BESS is választható, mint például nátrium-kén akkumulátorok, nikkel-kadmium akkumulátorok és szuperkondenzátorok; mindegyikük eltérő tulajdonságokkal és teljesítménnyel rendelkezik, így különböző forgatókönyvekhez igazodik.
Közzététel ideje: 2024. november 22.