Sistem Penyimpanan Tenaga Bateri (BESS) ialah sistem bateri berskala besar berdasarkan sambungan grid, yang digunakan untuk menyimpan elektrik dan tenaga. Ia menggabungkan pelbagai bateri bersama-sama untuk membentuk peranti storan tenaga bersepadu.
1. Sel Bateri: Sebagai sebahagian daripada sistem bateri, ia menukarkan tenaga kimia kepada tenaga elektrik.
2. Modul Bateri: Terdiri daripada berbilang sel bateri yang disambungkan secara siri dan selari, ia merangkumi Sistem Pengurusan Bateri Modul (MBMS) untuk memantau operasi sel bateri.
3. Kelompok Bateri: Digunakan untuk menampung berbilang modul bersambung siri dan Unit Perlindungan Bateri (BPU), juga dikenali sebagai pengawal kelompok bateri. Sistem Pengurusan Bateri (BMS) untuk kelompok bateri memantau voltan, suhu dan status pengecasan bateri sambil mengawal selia kitaran pengecasan dan penyahcasannya.
4. Bekas Penyimpanan Tenaga: Boleh membawa berbilang kluster bateri yang bersambung selari dan mungkin dilengkapi dengan komponen tambahan lain untuk mengurus atau mengawal persekitaran dalaman bekas.
5. Sistem Penukaran Kuasa (PCS): Arus terus (DC) yang dijana oleh bateri ditukar kepada arus ulang-alik (AC) melalui PCS atau penyongsang dwiarah untuk penghantaran ke grid kuasa (kemudahan atau pengguna akhir). Apabila perlu, sistem ini juga boleh mengeluarkan kuasa daripada grid untuk mengecas bateri.
Apakah prinsip kerja Sistem Penyimpanan Tenaga Bateri (BESS)?
Prinsip kerja Sistem Penyimpanan Tenaga Bateri (BESS) terutamanya merangkumi tiga proses: pengecasan, penyimpanan dan penyahcasan. Semasa proses pengecasan, BESS menyimpan tenaga elektrik dalam bateri melalui sumber kuasa luaran. Pelaksanaannya boleh sama ada arus terus atau arus ulang-alik, bergantung pada reka bentuk sistem dan keperluan aplikasi. Apabila terdapat kuasa yang mencukupi yang disediakan oleh sumber kuasa luaran, BESS menukarkan tenaga berlebihan kepada tenaga kimia dan menyimpannya dalam bateri boleh dicas semula dalam bentuk boleh diperbaharui secara dalaman. Semasa proses penyimpanan, apabila bekalan luaran tidak mencukupi atau tiada bekalan luaran tersedia, BESS mengekalkan tenaga tersimpan yang dicas sepenuhnya dan mengekalkan kestabilannya untuk kegunaan masa hadapan. Semasa proses penyahcasan, apabila terdapat keperluan untuk menggunakan tenaga tersimpan, BESS melepaskan jumlah tenaga yang sesuai mengikut permintaan untuk memacu pelbagai peranti, enjin atau bentuk beban lain.
Apakah faedah dan cabaran menggunakan BESS?
BESS boleh menyediakan pelbagai manfaat dan perkhidmatan kepada sistem kuasa, seperti:
1. Meningkatkan integrasi tenaga boleh diperbaharui: BESS boleh menyimpan tenaga boleh diperbaharui yang berlebihan semasa tempoh penjanaan tinggi dan permintaan rendah, dan melepaskannya semasa tempoh penjanaan rendah dan permintaan tinggi. Ini dapat mengurangkan pengurangan angin, meningkatkan kadar penggunaannya, dan menghapuskan selang-seli dan kepelbagaiannya.
2. Meningkatkan kualiti dan kebolehpercayaan kuasa: BESS boleh memberikan tindak balas yang pantas dan fleksibel terhadap turun naik voltan dan frekuensi, harmonik dan isu kualiti kuasa yang lain. Ia juga boleh berfungsi sebagai sumber kuasa sandaran dan menyokong fungsi mula hitam semasa gangguan grid atau kecemasan.
3. Mengurangkan permintaan puncak: BESS boleh mengecas semasa waktu luar puncak apabila harga elektrik rendah, dan menyahcas semasa waktu puncak apabila harga tinggi. Ini boleh mengurangkan permintaan puncak, mengurangkan kos elektrik dan melambatkan keperluan untuk pengembangan kapasiti penjanaan baharu atau penaiktarafan transmisi.
4. Mengurangkan pelepasan gas rumah hijau: BESS boleh mengurangkan pergantungan kepada penjanaan berasaskan bahan api fosil, terutamanya semasa tempoh puncak, sambil meningkatkan bahagian tenaga boleh diperbaharui dalam campuran kuasa. Ini membantu mengurangkan pelepasan gas rumah hijau dan mengurangkan kesan perubahan iklim.
Walau bagaimanapun, BESS juga menghadapi beberapa cabaran, seperti:
1. Kos yang tinggi: Berbanding dengan sumber tenaga lain, BESS masih agak mahal, terutamanya dari segi kos modal, kos operasi dan penyelenggaraan, serta kos kitaran hayat. Kos BESS bergantung kepada banyak faktor seperti jenis bateri, saiz sistem, aplikasi dan keadaan pasaran. Apabila teknologi semakin matang dan meningkat, kos BESS dijangka berkurangan pada masa hadapan tetapi mungkin masih menjadi penghalang kepada penggunaan yang meluas.
2. Isu keselamatan: BESS melibatkan voltan tinggi, arus besar dan suhu tinggi yang menimbulkan potensi risiko seperti bahaya kebakaran, letupan, kejutan elektrik dan sebagainya. BESS juga mengandungi bahan berbahaya seperti logam, asid dan elektrolit yang boleh menyebabkan bahaya alam sekitar dan kesihatan jika tidak dikendalikan atau dilupuskan dengan betul. Piawaian keselamatan, peraturan dan prosedur yang ketat diperlukan untuk memastikan operasi dan pengurusan BESS yang selamat.
5. Kesan alam sekitar: BESS mungkin mempunyai kesan negatif terhadap alam sekitar termasuk pengurangan sumber, isu penggunaan tanah, masalah penggunaan air, penjanaan sisa, dan masalah pencemaran. BESS memerlukan sejumlah besar bahan mentah seperti litium, kobalt, nikel, kuprum dan sebagainya, yang jarang ditemui di seluruh dunia dengan taburan yang tidak sekata. BESS juga menggunakan air dan tanah untuk perlombongan, pemasangan, dan operasi pembuatan. BESS menghasilkan sisa dan pelepasan sepanjang kitaran hayatnya yang boleh menjejaskan kualiti udara dan tanah. Kesan alam sekitar perlu dipertimbangkan dengan menerima pakai amalan mampan untuk meminimumkan kesannya sebanyak mungkin.
Apakah aplikasi utama dan kes penggunaan BESS?
BESS digunakan secara meluas dalam pelbagai industri dan aplikasi, seperti penjanaan kuasa, kemudahan penyimpanan tenaga, talian penghantaran dan pengagihan dalam sistem kuasa, serta sistem kenderaan elektrik dan marin dalam sektor pengangkutan. Ia juga digunakan dalam sistem penyimpanan tenaga bateri untuk bangunan kediaman dan komersial. Sistem ini dapat memenuhi keperluan penyimpanan tenaga lebihan dan menyediakan kapasiti sandaran untuk mengurangkan beban lampau pada talian penghantaran dan pengagihan sambil mencegah kesesakan dalam sistem penghantaran. BESS memainkan peranan penting dalam grid mikro, iaitu rangkaian kuasa teragih yang disambungkan ke grid utama atau beroperasi secara bebas. Grid mikro bebas yang terletak di kawasan terpencil boleh bergantung pada BESS yang digabungkan dengan sumber tenaga boleh diperbaharui yang berselang-seli untuk mencapai penjanaan elektrik yang stabil sambil membantu mengelakkan kos tinggi yang berkaitan dengan enjin diesel dan masalah pencemaran udara. BESS didatangkan dalam pelbagai saiz dan konfigurasi, sesuai untuk peralatan rumah tangga berskala kecil dan sistem utiliti berskala besar. Ia boleh dipasang di lokasi yang berbeza termasuk rumah, bangunan komersial dan pencawang. Selain itu, ia boleh berfungsi sebagai sumber kuasa sandaran kecemasan semasa gangguan bekalan elektrik.
Apakah jenis bateri yang berbeza yang digunakan dalam BESS?
1. Bateri asid plumbum merupakan jenis bateri yang paling banyak digunakan, terdiri daripada plat plumbum dan elektrolit asid sulfurik. Ia sangat dihormati kerana kosnya yang rendah, teknologi yang matang dan jangka hayat yang panjang, terutamanya digunakan dalam bidang seperti bateri permulaan, sumber kuasa kecemasan dan penyimpanan tenaga berskala kecil.
2. Bateri litium-ion, salah satu jenis bateri yang paling popular dan canggih, terdiri daripada elektrod positif dan negatif yang diperbuat daripada logam litium atau bahan komposit bersama-sama dengan pelarut organik. Ia mempunyai kelebihan seperti ketumpatan tenaga yang tinggi, kecekapan yang tinggi dan impak alam sekitar yang rendah; memainkan peranan penting dalam peranti mudah alih, kenderaan elektrik dan aplikasi penyimpanan tenaga yang lain.
3. Bateri aliran ialah peranti penyimpanan tenaga boleh dicas semula yang beroperasi menggunakan media cecair yang disimpan dalam tangki luaran. Ciri-cirinya termasuk ketumpatan tenaga yang rendah tetapi kecekapan yang tinggi dan hayat perkhidmatan yang panjang.
4. Selain pilihan yang dinyatakan di atas, terdapat juga jenis BESS lain yang tersedia untuk dipilih seperti bateri natrium-sulfur, bateri nikel-kadmium, dan kapasitor super; setiap satu mempunyai ciri dan prestasi berbeza yang sesuai untuk pelbagai senario.
Masa siaran: 22 Nov-2024