Систем за складиштење енергије у батеријама (BESS) је велики систем батерија заснован на повезивању на мрежу, који се користи за складиштење електричне енергије и енергије. Комбинује више батерија заједно како би формирао интегрисани уређај за складиштење енергије.
1. Ћелија батерије: Као део система батерије, она претвара хемијску енергију у електричну енергију.
2. Батеријски модул: Састоји се од више серијски и паралелно повезаних батеријских ћелија, а укључује систем за управљање батеријама модула (MBMS) за праћење рада батеријских ћелија.
3. Кластер батерија: Користи се за смештај више серијски повезаних модула и јединица за заштиту батерија (BPU), познатих и као контролер кластера батерија. Систем за управљање батеријама (BMS) за кластер батерија прати напон, температуру и статус пуњења батерија, док регулише њихове циклусе пуњења и пражњења.
4. Контејнер за складиштење енергије: Може да носи више паралелно повезаних батеријских кластера и може бити опремљен другим додатним компонентама за управљање или контролу унутрашњег окружења контејнера.
5. Систем за конверзију енергије (PCS): Једносмерна струја (DC) коју генеришу батерије се претвара у наизменичну струју (AC) путем PCS-а или двосмерних инвертора за пренос у електроенергетску мрежу (постројења или крајњи корисници). Када је потребно, овај систем такође може да црпи енергију из мреже за пуњење батерија.
Који је принцип рада система за складиштење енергије у батеријама (BESS)?
Принцип рада система за складиштење енергије батерије (BESS) углавном обухвата три процеса: пуњење, складиштење и пражњење. Током процеса пуњења, BESS складишти електричну енергију у батерији путем спољног извора напајања. Имплементација може бити једносмерна или наизменична струја, у зависности од дизајна система и захтева примене. Када спољни извор напајања обезбеђује довољно енергије, BESS претвара вишак енергије у хемијску енергију и складишти је у пуњивим батеријама у обновљивом облику интерно. Током процеса складиштења, када нема довољно или нема спољног напајања, BESS задржава потпуно напуњену складиштену енергију и одржава њену стабилност за будућу употребу. Током процеса пражњења, када постоји потреба за коришћењем складиштене енергије, BESS ослобађа одговарајућу количину енергије у складу са потражњом за покретање различитих уређаја, мотора или других облика оптерећења.
Које су предности и изазови коришћења BESS-а?
BESS може пружити разне предности и услуге електроенергетском систему, као што су:
1. Унапређење интеграције обновљивих извора енергије: BESS може да складишти вишак обновљивих извора енергије током периода велике производње и мале потражње, и да их ослобађа током периода мале производње и велике потражње. Ово може смањити ограничавање производње ветра, побољшати стопу искоришћења и елиминисати њихову повременост и варијабилност.
2. Побољшање квалитета и поузданости електричне енергије: BESS може да обезбеди брз и флексибилан одговор на флуктуације напона и фреквенције, хармонике и друге проблеме са квалитетом електричне енергије. Такође може да служи као резервни извор напајања и да подржи функцију црног старта током нестанка мреже или ванредних ситуација.
3. Смањење вршне потражње: BESS може да пуни током ванвршних сати када су цене електричне енергије ниске, а да празни током вршних сати када су цене високе. Ово може смањити вршну потражњу, снизити трошкове електричне енергије и одложити потребу за проширењем нових производних капацитета или надоградњом преносног система.
4. Смањење емисије гасова стаклене баште: BESS може смањити зависност од производње енергије засноване на фосилним горивима, посебно током вршних периода, док истовремено повећава удео обновљивих извора енергије у енергетском миксу. Ово помаже у смањењу емисије гасова стаклене баште и ублажавању утицаја климатских промена.
Међутим, BESS се такође суочава са неким изазовима, као што су:
1. Висока цена: У поређењу са другим изворима енергије, BESS је и даље релативно скуп, посебно у смислу капиталних трошкова, трошкова рада и одржавања, као и трошкова животног циклуса. Цена BESS-а зависи од многих фактора као што су тип батерије, величина система, примена и тржишни услови. Како технологија сазрева и расте, очекује се да ће се цена BESS-а смањити у будућности, али и даље може бити препрека за широко усвајање.
2. Безбедносна питања: BESS укључује висок напон, велику струју и високу температуру што представља потенцијалне ризике као што су опасност од пожара, експлозије, струјни удари итд. BESS такође садржи опасне супстанце као што су метали, киселине и електролити који могу изазвати опасности по животну средину и здравље ако се не рукује или не одлажу правилно. За обезбеђивање безбедног рада и управљања BESS-ом потребни су строги безбедносни стандарди, прописи и процедуре.
5. Утицај на животну средину: BESS може имати негативне утицаје на животну средину, укључујући исцрпљивање ресурса, проблеме са коришћењем земљишта, проблеме са потрошњом воде, стварање отпада и забринутост због загађења. BESS захтева значајне количине сировина попут литијума, кобалта, никла, бакра итд., које су оскудне у свету и неравномерно су распоређене. BESS такође троши воду и земљиште за рударске производне инсталације и рад. BESS генерише отпад и емисије током свог животног циклуса који би могли утицати на квалитет ваздуха, воде и земљишта. Утицаје на животну средину треба узети у обзир усвајањем одрживих пракси како би се њихови ефекти што више смањили.
Које су главне примене и случајеви употребе BESS-а?
BESS се широко користи у различитим индустријама и применама, као што су производња електричне енергије, постројења за складиштење енергије, преносни и дистрибутивни водови у електроенергетском систему, као и системи за електрична возила и бродове у транспортном сектору. Такође се користи у системима за складиштење енергије у батеријама за стамбене и пословне зграде. Ови системи могу задовољити потребе за складиштењем вишка енергије и обезбедити резервни капацитет за ублажавање преоптерећења на преносним и дистрибутивним водовима, истовремено спречавајући загушења у преносном систему. BESS игра кључну улогу у микро мрежама, које су дистрибуиране електроенергетске мреже повезане на главну мрежу или раде независно. Независне микро мреже које се налазе у удаљеним подручјима могу се ослонити на BESS у комбинацији са повременим обновљивим изворима енергије како би постигле стабилну производњу електричне енергије, а истовремено помогле у избегавању високих трошкова повезаних са дизел моторима и проблемима загађења ваздуха. BESS долази у различитим величинама и конфигурацијама, погодним и за мале кућне уређаје и за велике комуналне системе. Могу се инсталирати на различитим локацијама, укључујући куће, пословне зграде и трафостанице. Поред тога, могу послужити као резервни извори напајања за хитне случајеве током нестанка струје.
Које се различите врсте батерија користе у BESS-у?
1. Оловно-киселинске батерије су најчешће коришћени тип батерија, које се састоје од оловних плоча и електролита од сумпорне киселине. Веома су цењене због своје ниске цене, зреле технологије и дугог века трајања, а углавном се примењују у областима као што су стартне батерије, извори напајања за хитне случајеве и складиштење енергије малог обима.
2. Литијум-јонске батерије, један од најпопуларнијих и најнапреднијих типова батерија, састоје се од позитивних и негативних електрода направљених од литијум метала или композитних материјала заједно са органским растварачима. Имају предности као што су висока густина енергије, висока ефикасност и мали утицај на животну средину; играју кључну улогу у мобилним уређајима, електричним возилима и другим апликацијама за складиштење енергије.
3. Проточне батерије су пуњиви уређаји за складиштење енергије који раде користећи течне медије ускладиштене у спољним резервоарима. Њихове карактеристике укључују ниску густину енергије, али високу ефикасност и дуг век трајања.
4. Поред горе наведених опција, доступне су и друге врсте BESS-а за избор, као што су натријум-сумпорне батерије, никл-кадмијумске батерије и суперкондензатори; сваки поседује различите карактеристике и перформансе погодне за различите сценарије.
Време објаве: 22. новембар 2024.