Батарея энергиясын сақтау жүйесі (BESS) - электр энергиясы мен энергияны сақтау үшін пайдаланылатын, электр желісіне қосылған кең ауқымды батарея жүйесі. Ол бірнеше батареяны біріктіріп, интеграцияланған энергия сақтау құрылғысын құрайды.
1. Батарея элементі: Батарея жүйесінің бөлігі ретінде ол химиялық энергияны электр энергиясына түрлендіреді.
2. Батарея модулі: Бірнеше тізбекті және параллель қосылған батарея ұяшықтарынан тұратын, ол батарея ұяшықтарының жұмысын бақылауға арналған Батареяны басқару модулін (БББЖ) қамтиды.
3. Батарея кластері: Бірнеше тізбектей қосылған модульдерді және батарея кластерінің контроллері деп те аталатын батареяны қорғау құрылғыларын (BPU) орналастыру үшін қолданылады. Батарея кластеріне арналған батареяны басқару жүйесі (BMS) батареялардың зарядтау және разрядтау циклдарын реттей отырып, олардың кернеуін, температурасын және зарядтау күйін бақылайды.
4. Энергия сақтау контейнері: бірнеше параллель қосылған батарея кластерлерін тасымалдай алады және контейнердің ішкі ортасын басқару немесе бақылау үшін басқа қосымша компоненттермен жабдықталуы мүмкін.
5. Қуатты түрлендіру жүйесі (ҚТЖ): Батареялар шығаратын тұрақты ток (ТТЖ) электр желісіне (нысандарға немесе соңғы пайдаланушыларға) беру үшін ҚТЖ немесе екі бағытты инверторлар арқылы айнымалы токқа (АЙТ) түрлендіріледі. Қажет болған жағдайда, бұл жүйе батареяларды зарядтау үшін желіден қуат ала алады.
Батарея энергиясын сақтау жүйелерінің (BESS) жұмыс принципі қандай?
Батарея энергиясын сақтау жүйесінің (BESS) жұмыс принципі негізінен үш процесті қамтиды: зарядтау, сақтау және разрядтау. Зарядтау процесінде BESS батареядағы электр энергиясын сыртқы қуат көзі арқылы сақтайды. Жүйенің дизайны мен қолдану талаптарына байланысты іске асыру тұрақты немесе айнымалы ток болуы мүмкін. Сыртқы қуат көзінен жеткілікті қуат болған кезде, BESS артық энергияны химиялық энергияға айналдырады және оны қайта зарядталатын батареяларда ішкі жаңартылатын түрде сақтайды. Сақтау процесінде сыртқы қуат жеткіліксіз болғанда немесе болмаған кезде, BESS толық зарядталған сақталған энергияны сақтайды және болашақта пайдалану үшін оның тұрақтылығын сақтайды. Разрядтау процесінде сақталған энергияны пайдалану қажет болған кезде, BESS әртүрлі құрылғыларды, қозғалтқыштарды немесе басқа жүктеме түрлерін басқаруға қажеттілікке сәйкес тиісті мөлшерде энергия бөледі.
BESS қолданудың артықшылықтары мен қиындықтары қандай?
BESS энергетикалық жүйеге әртүрлі артықшылықтар мен қызметтерді ұсына алады, мысалы:
1. Жаңартылатын энергия көздерін интеграциялауды күшейту: BESS жоғары генерация және төмен сұраныс кезеңдерінде артық жаңартылатын энергияны сақтай алады, ал төмен генерация және жоғары сұраныс кезеңдерінде оны босата алады. Бұл желдің шектелуін азайтып, оны пайдалану деңгейін жақсартып, үзіліссіз және өзгергіштігін жоя алады.
2. Электр қуатының сапасы мен сенімділігін арттыру: BESS кернеу мен жиіліктің ауытқуларына, гармоникаларға және электр қуатының сапасының басқа да мәселелеріне жылдам және икемді жауап бере алады. Сондай-ақ, ол қосалқы қуат көзі ретінде қызмет ете алады және электр желісінің үзілуі немесе төтенше жағдайлар кезінде электр қуатын өшіру функциясын қолдай алады.
3. Шың сұранысын азайту: BESS электр энергиясының бағасы төмен болған кезде шыңнан тыс уақытта зарядтай алады, ал баға жоғары болған кезде шың сағаттарында зарядсыздандыра алады. Бұл шың сұранысын азайтып, электр энергиясының құнын төмендетіп, жаңа генерациялық қуатты кеңейту немесе электр беруді жаңарту қажеттілігін кейінге қалдыра алады.
4. Парниктік газдар шығарындыларын азайту: BESS, әсіресе, шың кезеңінде қазба отынына негізделген өндіріске тәуелділікті азайта алады, сонымен бірге энергия балансындағы жаңартылатын энергияның үлесін арттырады. Бұл парниктік газдар шығарындыларын азайтуға және климаттың өзгеруінің әсерін азайтуға көмектеседі.
Дегенмен, BESS бірқатар қиындықтарға тап болады, мысалы:
1. Жоғары құны: Басқа энергия көздерімен салыстырғанда, BESS әлі де салыстырмалы түрде қымбат, әсіресе капиталдық шығындар, пайдалану және техникалық қызмет көрсету шығындары және өмірлік цикл шығындары тұрғысынан. BESS құны батарея түрі, жүйе өлшемі, қолданылуы және нарықтық жағдайлар сияқты көптеген факторларға байланысты. Технология жетіліп, масштабталған сайын, BESS құны болашақта төмендейді деп күтілуде, бірақ кеңінен қолдануға кедергі болуы мүмкін.
2. Қауіпсіздік мәселелері: BESS жоғары кернеуді, үлкен токты және жоғары температураны қамтиды, бұл өрт қаупі, жарылыстар, электр тогының соғуы және т.б. сияқты ықтимал қауіптерді тудырады. BESS құрамында металдар, қышқылдар және электролиттер сияқты қауіпті заттар бар, олар дұрыс өңделмеген немесе жойылмаған жағдайда қоршаған ортаға және денсаулыққа қауіп төндіруі мүмкін. BESS қауіпсіз жұмыс істеуін және басқарылуын қамтамасыз ету үшін қатаң қауіпсіздік стандарттары, ережелері мен рәсімдері қажет.
5. Қоршаған ортаға әсері: BESS қоршаған ортаға теріс әсер етуі мүмкін, соның ішінде ресурстардың сарқылуы, жерді пайдалану мәселелері, суды пайдалану мәселелері, қалдықтардың пайда болуы және ластану мәселелері. BESS литий, кобальт, никель, мыс және т.б. сияқты шикізаттың айтарлықтай мөлшерін қажет етеді, олар бүкіл әлемде біркелкі таралмағандықтан сирек кездеседі. BESS сонымен қатар тау-кен өндірісін орнату және пайдалану үшін су мен жерді тұтынады. BESS өзінің өмірлік циклі бойы ауа, су, топырақ сапасына әсер етуі мүмкін қалдықтар мен шығарындылар шығарады. Қоршаған ортаға әсерді олардың әсерін мүмкіндігінше азайту үшін тұрақты тәжірибелерді қабылдау арқылы ескеру қажет.
BESS негізгі қолданылуы және пайдалану жағдайлары қандай?
BESS электр энергиясын өндіру, энергия сақтау қондырғылары, электр жүйесіндегі электр беру және тарату желілері, сондай-ақ көлік секторындағы электр көліктері мен теңіз жүйелері сияқты әртүрлі салалар мен қолданбаларда кеңінен қолданылады. Ол сондай-ақ тұрғын үй және коммерциялық ғимараттарға арналған батарея энергиясын сақтау жүйелерінде қолданылады. Бұл жүйелер артық энергияны сақтау қажеттіліктерін қанағаттандыра алады және электр беру және тарату желілеріндегі шамадан тыс жүктемені азайту үшін резервтік қуатты қамтамасыз ете алады, сонымен бірге электр беру жүйесіндегі кептелістің алдын алады. BESS негізгі желіге қосылған немесе тәуелсіз жұмыс істейтін таратылған электр желілері болып табылатын микрожелілерде маңызды рөл атқарады. Шалғай аудандарда орналасқан тәуелсіз микрожелілер дизельді қозғалтқыштар мен ауаның ластану мәселелерімен байланысты жоғары шығындардан аулақ болуға көмектесетін тұрақты электр энергиясын өндіруге қол жеткізу үшін BESS-ті үзіліссіз жаңартылатын энергия көздерімен біріктіре алады. BESS әртүрлі өлшемдер мен конфигурацияларда келеді, шағын көлемді тұрмыстық жабдықтарға да, ірі коммуналдық жүйелерге де жарамды. Оларды үйлерге, коммерциялық ғимараттарға және қосалқы станцияларға қоса алғанда, әртүрлі орындарға орнатуға болады. Сонымен қатар, олар электр қуаты өшірілген кезде апаттық резервтік қуат көзі ретінде қызмет ете алады.
BESS компаниясында қандай батарея түрлері қолданылады?
1. Қорғасын-қышқылды аккумуляторлар - қорғасын пластиналары мен күкірт қышқылы электролитінен тұратын ең кең таралған аккумулятор түрі. Олар арзан бағасымен, жетілген технологиясымен және ұзақ қызмет ету мерзімімен жоғары бағаланады, негізінен іске қосу аккумуляторлары, апаттық қуат көздері және шағын көлемді энергия сақтау сияқты салаларда қолданылады.
2. Литий-ионды батареялар, ең танымал және озық батарея түрлерінің бірі, органикалық еріткіштермен бірге литий металлынан немесе композиттік материалдардан жасалған оң және теріс электродтардан тұрады. Олардың жоғары энергия тығыздығы, жоғары тиімділік және қоршаған ортаға төмен әсер ету сияқты артықшылықтары бар; олар мобильді құрылғыларда, электр көліктерінде және басқа да энергия сақтау қолданбаларында маңызды рөл атқарады.
3. Ағынды батареялар - сыртқы бактарда сақталған сұйық ортаны пайдаланып жұмыс істейтін қайта зарядталатын энергия сақтау құрылғылары. Олардың сипаттамаларына төмен энергия тығыздығы, бірақ жоғары тиімділік және ұзақ қызмет ету мерзімі жатады.
4. Жоғарыда аталған опциялардан басқа, таңдау үшін натрий-күкірт батареялары, никель-кадмий батареялары және суперконденсаторлар сияқты басқа да BESS түрлері бар; олардың әрқайсысы әртүрлі жағдайларға сәйкес келетін әртүрлі сипаттамаларға және өнімділікке ие.
Жарияланған уақыты: 2024 жылғы 22 қараша