Що таке система накопичення енергії батареї?

A Система накопичення енергії акумулятора (BESS)є спеціалізованим видомСистема зберігання енергії (ESS). Він працює шляхом об’єднання кількох акумуляторних батарей для зберігання сонячної, вітрової або електричної енергії, яку потім можна вивільнити за потреби. По суті, він функціонує як портативний зарядний пристрій для телефону, за винятком того, що його джерело живлення призначене не для мобільних пристроїв, а для цілих будинків, магазинів або навіть фабрик.

Чи використовується якДомашня сонячна система потужністю 20 кВтабо великий{0}}масштабний проект мережі, BESS відіграє активну роль в інтеграції відновлюваної енергії в мережу, а також у зменшенні піків і заповненні долин.

Повна акумуляторна система накопичення енергії складається не лише з батарей; він також включає кілька інших важливих компонентів. Ці основні компоненти:

• Акумуляторні модулі LFP, які насправді накопичують енергію.
• PCS (Система перетворення електроенергії), який перетворює електроенергію між постійним і змінним струмом, дозволяючи сонячній, вітровій або накопиченій електроенергії нормально використовуватися мережею або домогосподарствами.
• Система керування акумулятором, який захищає батареї від надмірного заряджання,-розряду, перегріву та інших потенційних проблем.
• Система енергоменеджменту, який визначає, коли заряджати, а коли розряджати, допомагаючи користувачам ефективніше використовувати енергію.

Акумуляторні системи зберігання енергії можуть сильно відрізнятися за розміром.

• Невеликі системи можуть зберігати лише кілька кіловат{0}}год, придатні для домашнього чи житлового використання.
• Великі системи можуть зберігати сотні тисяч кіловат{0}}годин, забезпечуючи-накопичування енергії в мережевому масштабі для цілих регіонів.

Ця універсальність робить їх придатними для широкого спектру застосувань, чи то для будинків, комерційних чи промислових зон.

Найбільше значення aБЕСполягає в зберіганні електроенергії, коли пропозиція перевищує попит, і звільненні її, коли попит високий. Це не тільки покращує ефективність використання енергії, але й забезпечує безперебійну роботу електромережі в періоди пікових навантажень або несподіваних подій, запобігаючи регіональним дефіцитам електроенергії або масовим відключенням електроенергії.

як працює система накопичення енергії акумулятора?

Система накопичення енергії батареї схожа на гігантський супербанк. Він може отримувати електроенергію з мережі або відновлюваних джерел, таких як сонце та вітер, зберігати її, а потім видавати, коли потрібна енергія.

1. Три основні кроки

• Зарядка (зберігання енергії):Коли електроенергії достатньо або вона дешева, наприклад у сонячні години вдень або вночі під час-пікової напруги, система поглинає електроенергію та зберігає її як хімічну енергію в елементах акумулятора.
• Управління (моніторинг):Система має «мозок», який називаєтьсяСистема керування акумулятором(BMS), який постійно контролює стан акумулятора, щоб запобігти перегріву або перезаряду/розряду.
• Розрядка (вивільнення енергії):Коли електроенергії не вистачає, вона дорога або під час раптового відключення електроенергії, батарея перетворює хімічну енергію назад в електрику та доставляє її в домівки, на заводи або в мережу.

2. Основні компоненти

Для завершення процесу, описаного вище, система накопичення енергії акумулятора зазвичай включає такі ключові компоненти:

• Акумуляторні модулі:Серце накопичувача енергії, яке зазвичай складається з тисяч літій-іонних елементів.
• Система перетворення електроенергії (PCS / інвертор):Критичний пристрій. Батареї зберігають електроенергію у вигляді постійного струму (DC), тоді як освітлення та мережа використовують змінний струм (AC). Інвертор забезпечує двонаправлене перетворення між постійним і змінним струмом.
• Система керування батареєю (BMS):Відповідає за безпеку батареї, моніторинг напруги, струму та температури.
• Система енергоменеджменту (EMS):Керується прийняттям-рішень. Він визначає, коли заряджати, коли продавати електроенергію та як оптимізувати для економії коштів або екологічних переваг.

Як BESS допомагає ефективно інтегрувати сонячну та вітрову енергію?

Система зберігання енергії акумулятора (BESS) може відігравати значну допоміжну роль при інтеграції сонячної та вітрової енергії в мережу. Якщо ви підключаєте сонячну або вітрову енергію безпосередньо до мережі, може виникнути багато несподіваних проблем, які може бути досить складно вирішити.

Які дві основні переваги BESS?

• Висока ефективність перетворення енергії: більшу частину вхідної електроенергії BESS може ефективно накопичувати та вивільняти з мінімальними втратами енергії.
• Швидкість-відповіді на рівні мілісекунд: BESS може реагувати на зміни в сітці протягом надзвичайно короткого часу (від тисячних часток секунди до кількох мілісекунд). Якщо реакція недостатньо швидка, це може призвести до коливань напруги, нестабільності мережі або навіть перебоїв з електроенергією.

Як система накопичення енергії батареї може здійснювати-зсув енергії?

Зміщення часу-енергії означає «переміщення» електроенергії з одного періоду часу в інший для використання. Іноді енергія, вироблена вітром і сонцем, нестабільна, що може призвести до надлишку електроенергії.

У таких випадках BESS може накопичувати надлишкову електроенергію, вироблену сонячною або вітровою енергією, і вивільняти її, коли електроенергії недостатньо. Це допомагає усунути невідповідність між часом виробництва відновлюваної енергії та піковим попитом на електроенергію.

Наприклад, у будні люди вдень працюють, а ввечері споживання електроенергії зростає. У деяких регіонах це може призвести до недостатнього електропостачання. У цей час сонячна енергія, накопичена BESS протягом дня, може бути ефективно використана.

Як BESS може підтримувати стабільність мережі під час екстремальних погодних умов?

Швидкість вітру та інтенсивність сонячного світла змінюються залежно від погоди, внаслідок чого змінюється виробництво електроенергії. Якщо цю електроенергію подавати безпосередньо в мережу, це може призвести до таких проблем, як нестабільність напруги.

BESS може швидко згладити ці коливання рівнів потужності у відносно стабільний і рівномірний вихід електроенергії, забезпечуючи надійність подачі електроенергії в мережу. Це допомагає підтримувати нормальну напругу та частоту, запобігаючи будь-якому негативному впливу на електрообладнання або безпеку мережі.

Як BESS може надавати додаткові послуги, як-от регулювання частоти та «чорний старт»?

BESS дозволяє легше та безпечніше підключати вітрову та сонячну енергію до мережі за допомогою різноманітних допоміжних функцій, таких як «автостарт», адаптація мікромережі та швидке зменшення пікових навантажень.

• Регулювання частоти: частота мережі іноді може коливатися через дисбаланс між попитом і пропозицією. BESS може швидко вивільняти або поглинати електрику для підтримки стабільності частоти.
• Чорний запуск: коли мережа зазнає повного знеструмлення, BESS може запуститися самостійно та забезпечити початкове живлення мережі, дозволяючи їй поступово відновити роботу.

Іншими словами, BESS не тільки зберігає енергію, але й діє як «аварійна батарея», забезпечуючи енергією під час критичних ситуацій або коливань.

Які способи BESS може принести вам додатковий дохід?

BESS не тільки робить виробництво вітрової та сонячної енергії більш стабільним і зменшує витрати електроенергії, але також може приносити додатковий прибуток завдяки допоміжним послугам і-розрядці зі зсувом у часі.

Зменшення споживання електроенергії та збільшення доходу від виробництва

Коли виробництво електроенергії раптово перевищує попит або стає нестабільним, мережа може вимагати від електростанції зменшити або тимчасово припинити виробництво для забезпечення безпеки та стабільності. Будь-яка електроенергія, вироблена понад те, що може прийняти мережа, залишається «невикористаною» та витрачається даремно. BESS може зберігати цю надлишкову електроенергію та вивільняти її за потреби, зменшуючи відходи та збільшуючи дохід від виробництва електроенергії.

Участь у ринку допоміжних послуг для отримання додаткового доходу

BESS може надавати такі послуги, як регулювання частоти та зменшення пікових навантажень, що забезпечує економічну віддачу. Наприклад, згідно з--ціноутворенням на електроенергію, BESS може розряджатися в періоди пікових цін, щоб отримати більший прибуток.

Модульний дизайн для масштабованого розширення

Потужність BESS може бути розширена за потреби відповідно до розміру різних сонячних і вітряних електростанцій, що забезпечує гнучке та масштабоване розгортання.

Як житлові, комерційні та промислові BESS можна використовувати для сонячного-самоспоживання та пікового гоління?

Житлові, комерційні та промисловіАкумуляторні системи накопичення енергіїусі вони працюють за основною логікою накопичення енергії та вивільнення її за потреби, адаптації до сонячного-споживання та подолання пікових навантажень. Однак відмінності в попиті на електроенергію та сценаріях використання призводять до різних підходів для кожного типу.

Що стосується власного-споживання сонячної енергії, усі три типи зберігають надлишкову електроенергію, вироблену сонячними батареями та вітряними турбінами протягом дня, вирішуючи проблему перебоїв фотоелектричної енергії та забезпечуючи доступність електроенергії в хмарні або безвітряні періоди.

Для пікового гоління,житловий бессзосереджується на згладжуванні піків побутового попиту на електроенергію та зменшенні рахунків за електроенергію. Комерційний BESS насамперед спрямований на зниження експлуатаційних витрат торговельних центрів, офісних будівель та подібних об’єктів, а також на скорочення витрат на модернізацію трансформаторів. Промисловий BESS розроблений для забезпечення безперервного живлення виробничих ліній, які працюють протягом тривалого часу, одночасно гнучко розряджаючись, щоб зменшити пікове навантаження та забезпечити стабільну роботу виробничого обладнання.

Житлові акумуляторні системи накопичення енергії

Як він підтримує власне{0}}споживання сонячної енергії?

Чіткі стандарти сумісності

Житловий BESSмає розміри та розроблено відповідно до вихідної сонячної енергії тадобове споживання електроенергії середніх домогосподарств. Це гарантує, що сім’ї можуть використовувати якомога більше власно-генерованої сонячної енергії замість того, щоб повністю покладатися на мережу.

Час-заряджання та розряджання

BESS для житлових приміщень дає змогу-заряджання та розряджання зі зсувом у часі, розумно розподіляючи електроенергію на основі моделей використання та рівнів сонячної генерації. зокрема:

• У денний час з рясним сонячним світлом: Сонячна енергія вперше використовується для безпосереднього живлення працюючої побутової техніки, наприклад холодильників і телевізорів. Будь-який надлишок електроенергії зберігається в домашній системі накопичення енергії.
• Вночі, рано вранці або в хмарні/дощові дні з недостатньою кількістю сонячного світла: Коли сонячна генерація недостатня, BESS вивільняє накопичену електроенергію, щоб забезпечити нормальну роботу приладів, таких як освітлення та водонагрівачі.

Ефективне використання вдень і надійне резервне копіювання вночі

• Інтелектуальна оптимізація: Деякі BESS, оснащені інтелектуальними системами керування, можуть гнучко регулювати коефіцієнти заряджання та розряджання на основі прогнозів погоди та умов сонячного світла. Це дозволяє системі зберігання краще доповнювати сонячну генерацію, максимізуючи ефективність сонячного-споживання домашніх господарств.
• Аварійне резервне копіювання: У разі раптового відключення електромережі житловий BESS може виступати в якості резервного джерела живлення для забезпечення критично важливих приладів, таких як холодильники, освітлення та медичне обладнання, забезпечуючи їх нормальну роботу та мінімізуючи незручності, спричинені відключенням.

Як Residential BESS досягає максимального рівня гоління?

Інтелектуальне налаштування на основі тарифної політики

У багатьох регіонах електроенергія для житлових будинків використовує--ціноутворення (TOU), де тарифи на електроенергію вищі в години пік і нижчі в-години пік. Житловий BESS може автоматично регулювати час заряджання та розряджання: він заряджається в години пік (наприклад, вночі), коли тарифи низькі, і розряджається в години пік (наприклад, удень або в періоди інтенсивного домашнього використання), коли тарифи високі, таким чином зменшуючи витрати на електроенергію.

Розряджання в періоди пікового використання в домогосподарстві

Попит на електроенергію для домогосподарств зазвичай досягає піку ввечері, коли мешканці повертаються додому з роботи, і до сну. У цей період споживання побутових приладів є високим, сонячна генерація здебільшого припинена, а тарифи на електроенергію в мережі найвищі. Житловий BESS вивільняє накопичену електроенергію під час цього вікна, ефективно знижуючи пікове споживання електроенергії та знижуючи витрати на закупівлю дорогої електроенергії з мережі з значними результатами.

Підтримка високо-потужних приладів

Електроенергія, що виділяється житловими BESS, може задовольнити робочі потреби високо-потужних побутових приладів, додатково заощаджуючи витрати, пов’язані з-споживанням електроенергії в години пік.

Комерційна акумуляторна система накопичення енергії

Як він підтримує власне{0}}споживання сонячної енергії?

Комерційні будівлі обладнано більшими сонячними батареями та більшою-потужністюакумуляторні батареї.Такі місця, як торговельні центри та офісні будівлі, мають значні потреби в електроенергії, тому вони зазвичай встановлюють великі масиви сонячних панелей у поєднанні з модульними батареями високої-ємності (від 500 кВт-год до 2000 кВт-год). Ці системи можуть накопичувати більше електроенергії та подавати електроенергію протягом тривалого часу.

Збільште-використання сонячної енергії на місці протягом дня

У денний час роботи торгові центри потребують значної кількості електроенергії для освітлення, центрального кондиціонування повітря, касових систем та іншого робочого обладнання. Вироблена сонячною- електроенергія має пріоритет для живлення цих «активно використовуваних пристроїв». Якщо сонячна потужність перевищує поточний попит на електроенергію, надлишок електроенергії зберігається в комерційному BESS.

Безперервне електроживлення для критичного обладнання під час -періодів низького трафіку або після закриття

У другій половині дня, коли пішохідний рух зменшується, а навантаження на систему кондиціонування повітря падає, сонячні батареї все ще можуть генерувати значну кількість електроенергії-наразі комерційна ESS накопичує надлишок електроенергії. Після вечірнього закриття торгового центру системи холодильного зберігання (морозильні камери для зберігання продуктів), системи безпеки, камери спостереження та мережеве обладнання можуть працювати за допомогою електроенергії, що постачаєтьсякомерційна система зберігання енергії.

Цю електроенергію не потрібно купувати з мережі, що допомагає комерційним операторам значно заощадити кошти.

Як комерційний ESS досягає максимального результату гоління?

Комерційні об’єкти, такі як торгові центри, супермаркети та офісні будівлі, несуть високі витрати в періоди пікового попиту на електроенергію. Використовуючи комерційну технологію BESS, вони можуть використовувати накопичену електроенергію в години пік замість того, щоб купувати дорогу пікову-енергію. Крім того, це запобігає перевантаженню обладнання, спричиненому раптовими стрибками попиту на електроенергію.

Наприклад: супермаркети та торгові центри часто стикаються зі сценаріями, коли раптовий наплив покупців у спекотні літні дні спонукає операторів збільшити потужність охолодження кондиціонерів, що призводить до різкого стрибка навантаження на енергосистему. Це може призвести до неочікуваних проблем, таких як відключення обладнання та раптові відключення електроенергії.

Промислова акумуляторна система накопичення енергії

Якщо фабрика чи індустріальний парк розташовано в регіоні з рясним сонячним освітленням-цілий рік, оператор може використовувати-промисловий-клас BESS великої місткості для зберігання надлишку сонячної енергії. Такий підхід дає дві ключові переваги: ​​зниження витрат на електроенергію та збереження роботи виробничого обладнання під час відключень електроенергії. Для районів з достатньою кількістю сонячного світла, але нестабільним виробництвом електроенергії, це надзвичайно розумний вибір.

Промислова ESS – це система «-більшого масштабу» зі значно вищою потужністю, ніж комерційні або житлові аналоги.

Зазвичай він має потужність від кількох сотень до кількох тисяч кіловат{0}}годин. Його розміри дотримуються наступних принципів:

• Виходячи із середньодобового споживання електроенергії заводом
• Враховуючи різницю пікового-навантаження на долину між денним і нічним часом
• Плюс додатковий запас міцності

Це гарантує, що система може відповідати потужності генерації електроенергії великого масиву сонячних панелей, встановлених на даху фабрики.

У денний час: сонячна енергія є пріоритетною для виробничих ліній

Денний попит на електроенергію заводу в основному надходить від автоматизованих виробничих ліній, холодильного та морозильного обладнання, різних великих двигунів і машин, компресорів, систем вентиляції та інших пристроїв. Уся сонячна-генерована електроенергія використовується на-майданчику з пріоритетом для живлення цих об’єктів. Якщо вихідна сонячна енергія перевищує поточний попит, надлишок електроенергії можна зберігати в промисловій BESS як резервне живлення.

Які найкращі типи акумуляторів для BESS: LFP, трикомпонентні чи свинцево-кислотні?

Батареї, які використовуються в системах накопичення енергії акумуляторів (BESS), в основному поділяються на три типи: літій-залізо-фосфатні (LFP), потрійні літієві та свинцево-{0}}кислотні батареї.

Серед них акумулятори LFP виділяються як найбільш універсальний і надійний варіант серед трьох, завдяки численним перевагам, таким як чудова безпека, тривалий термін служби та-необслуговування. Потрійні літієві батареї мають відносно нижчу безпеку, але їх щільність енергії є видатною, що робить їх придатними для сценаріїв застосування, де простір і вага суворо обмежені, а висока щільність енергії є головним пріоритетом. Свинцеві-кислотні батареї через їхню низьку вартість придатні лише для короткочасних-низькочастотних-випадків використання, наприклад для тимчасових аварійних резервних джерел живлення.

длясистеми зберігання енергіїякі мають експлуатуватися протягом багатьох років, вибір акумуляторів LFP є оптимальним вибором, хоча конкретний вибір усе ще залежить від ваших вимог до використання.

1. Літій-залізо-фосфатні (LFP) батареї: кращий вибір для більшості сценаріїв зберігання енергії

• Виняткова безпека: Приймаючи кристалічну структуру олівіну, міцні хімічні зв’язки фосфатних груп надають йому виняткову термічну стабільність, з температурою розгону понад 800 градусів. У випробуваннях на прокол голкою він виділяє лише дим без відкритого вогню; Навіть за екстремальних умов, таких як зіткнення або перезарядження, бурхливе горіння відбувається рідко. Водночас він не містить важких металів, створює низький ризик забруднення під час переробки та відповідає екологічним стандартам, таким як RoHS ЄС.

• Тривалий життєвий цикл і низька загальна вартість життєвого циклу: із глибиною розряду (DOD) 80% високо{1}}якісні акумулятори LFP можуть виконувати від 6000 до 8000 циклів заряду-розряду, а деякі високоякісні-продукти можуть навіть перевищувати 10 000 циклів. При одному циклі в день в середньому термін їх служби може досягати 10-15 років. Незважаючи на те, що їх початкова вартість вища, ніж у свинцевих-кислотних акумуляторів, надзвичайно низька частота заміни та витрати на технічне обслуговування роблять їх найбільш{15}}економічним вибором для тривалого-використання.

• Висока адаптивність до навколишнього середовища та постійна оптимізація щільності енергії: Вони можуть стабільно працювати в широкому діапазоні температур від -20 градусів до 60 градусів, адаптуючись до різних кліматичних умов. Завдяки структурним інноваціям, таким як технологія Cell to Pack (CTP), щільність енергії системи може бути додатково покращена. Наприклад, батарея Blade від BYD збільшує щільність енергії системи до 180 Вт-год/кг за рахунок усунення модульних конструкцій, що не тільки відповідає вимогам до ємності для різних сценаріїв зберігання енергії, але й забезпечує гнучке встановлення.

2. Потрійні літієві батареї: придатні для сценаріїв зберігання енергії, що вимагають високої щільності енергії

• Значна перевага в щільності енергії: їх щільність енергії коливається від 200 до 300 Вт-год/кг, що набагато вище, ніж у LFP і свинцево-кислотних акумуляторів. Ця перевага дозволяє їм забезпечувати потужність-великої потужності в невеликому об’ємі та легкій формі, що робить їх придатними для мобільного обладнання для накопичення енергії або невеликих комерційних сценаріїв зберігання енергії із суворими обмеженнями простору, наприклад систем накопичення енергії для дронів і-мобільних комерційних об’єктів високого класу.

• Низька безпека та високі витрати на технічне обслуговування: Їх шарувата структура призводить до слабкої термічної стабільності. Коли вміст нікелю перевищує 60%, ризик термічного витоку значно зростає. Деякі потрійні літієві батареї (такі як NCM811) випускають дим за 1,2 секунди, вибухають і горять протягом 3 секунд у тестах на прокол голкою з максимальною температурою 862 градусів. Хоча такі технології, як нано-покриття, можуть підвищити безпеку, вони значно збільшать витрати на виробництво та обслуговування акумуляторної системи.

• Помірний цикл життя: При DOD 80% їх життєвий цикл становить від 2500 до 3500 циклів із терміном служби від 8 до 10 років. Частий глибокий розряд прискорить деградацію ємності; у практичних застосуваннях глибину розряду часто потрібно обмежувати менше ніж 70%, щоб продовжити термін служби, що зменшує фактично доступну електричну енергію батареї.

3. Свинцеві-кислотні батареї: придатні лише для сценаріїв короткочасного-з низьким{3}}споживанням енергії

• Низька початкова вартість і гарантована базова безпека: серед трьох типів акумуляторів вони мають найнижчу початкову вартість покупки. Їх хімічні реакції є відносно стабільними, і вони не схильні до термічного витікання, горіння чи вибуху. Для тимчасових аварійних сценаріїв зберігання енергії з обмеженим бюджетом, таких як резервне живлення для тимчасових будівельних майданчиків і невеликих тимчасових комерційних точок, вони є життєздатним варіантом.

• Низька щільність енергії та велика вага: їх щільність енергії становить лише від 30 до 50 Вт-год/кг. Наприклад, система накопичення енергії свинцевої-акумуляторної батареї ємністю 10 кВт-год важить понад 300 кг, що більш ніж утричі перевищує вагу акумуляторної системи LFP такої ж ємності. Це призводить до високих витрат на місце для встановлення, транспортування та розгортання.

• Короткий життєвий цикл і висока загальна вартість: звичайні свинцево-кислотні батареї мають цикл лише від 300 до 500 циклів, а навіть гелеві свинцево-кислотні батареї можуть досягати лише 800–1200 циклів. Термін їх служби зазвичай становить від 2 до 5 років, і їх потрібно міняти кожні 1-2 роки у щоденних циклах. Крім того, вони мають такі проблеми, як витік, корозія та висока швидкість само-розряду, що вимагає регулярного обслуговування. Ці фактори призводять до набагато вищої загальної вартості-тривалого використання порівняно з літій-іонними акумуляторами.

• Значна небезпека для навколишнього середовища: Вони містять токсичні речовини, такі як свинець і сірчана кислота. Неналежна утилізація або неефективна переробка може спричинити серйозне забруднення ґрунту та води, що суперечить вимогам щодо низького-вуглецю та захисту навколишнього середовища сучасних накопичувачів енергії, що призводить до все більш вузьких сценаріїв застосування.

Який термін служби BESS і яке обслуговування воно вимагає?

Theтермін служби акумуляторної системи накопичення енергії (BESS)зазвичай коливається від 10 до 15 років або більше, головним чином залежно від типу акумулятора, циклів заряду-розряду та умов експлуатації. Серед усіх типів акумуляторів свинцево--кислотні BESS мають найкоротший термін служби, тоді як літій-залізо-фосфатні (LFP) BESS пропонують найдовший. Крім того, для забезпечення стабільної роботи та продовження терміну служби BESS вимагає повного-системи технічного обслуговування, що включає щоденний моніторинг, профілактичні перевірки, керування справністю батареї та діагностику несправностей.

фосфат літію залізаБЕС

Це найпоширеніший вид на даний момент. Серед них LFP BESS має термін служби 10 - 15 років. Нижче за 80% глибини розряду (DOD) вироби високої - якості можуть пройти 6000 - 10000 циклів заряджання -. Потрійна літієва батарея на основі BESS - має менший термін служби, зазвичай 8 - 10 років, з 2500 - 3500 циклами заряду - розряду при 80% DOD, і частий глибокий розряд ще більше прискорить зниження її ємності.

Свинцева - кислота BESS

Він має очевидні обмеження в терміні служби. Звичайні свинцево-кислотні - акумулятори мають лише 300 - 500 циклів заряду - розряду, і навіть колоїдні свинцево-кислотні - акумулятори можуть досягати лише 800 - 1200 циклів із загальним терміном служби 2 - 5 років. Практичний випадок показує, що клапанна - регульована свинцева - кислотна батарея - на основі BESS безперервно працювала близько 11,5 років перед заміною, дещо перевищуючи початковий очікуваний термін служби 8 - років.

Вимоги до обслуговування BESS

• Щоденне технічне обслуговування: Спочатку проведіть візуальний огляд, наприклад, перевірте контейнер BESS на наявність вм’ятин, відшарування фарби та ознак витоку компонентів батареї. Потім коротко перевірте ключові системи: переконайтеся, що вентиляційна система має безперешкодний потік повітря, і переконайтеся, що на з’єднаннях електричних компонентів немає ослаблених з’єднань. Крім того, записуйте базові робочі дані, такі як температура та напруга батареї, щоб закласти основу для подальшого аналізу продуктивності.

• Регулярне технічне обслуговування глибиною -: Щотижня зосередьтеся на перевірці електричної системи. Використовуйте професійні інструменти, щоб визначити, чи стабільні струм і напруга системи перетворення електроенергії, і перевірте зв’язок між системою управління енергією та кожним компонентом. Щомісяця або щокварталу виконуйте глибоке технічне обслуговування -. Це включає в себе аналіз узгодженості напруги розімкнутого ланцюга - та внутрішнього опору постійного струму всієї батареї, очищення повітропроводів розсіювання тепла та фільтрів перетворювача та калібрування системи керування батареєю (BMS), щоб реалізувати балансування елементів батареї та уникнути нерівномірного старіння елементів батареї. Крім того, регулярно перевіряйте систему протипожежного захисту, наприклад перевіряйте чутливість протипожежних датчиків і ефективність протипожежних агентів -.

• Спеціальне технічне обслуговування, орієнтоване на стан акумулятора -: суворо контролюйте умови експлуатації батареї. Тримайте батарею в межах оптимального температурного діапазону 15 - 30 градусів. Уникайте перезаряджання, розряджання понад - і надмірних циклів і суворо дотримуйтеся рекомендованого виробником обмеження DOD. Використовуйте розумні алгоритми заряджання, щоб підтримувати стабільний заряд - циклів розряду. Водночас створіть систему інвентаризації запасних частин для ключових компонентів, таких як акумуляторні модулі. У разі виявлення окремих застарілих або несправних батарейних модулів своєчасно замініть їх, щоб запобігти впливу на загальну роботу системи.

• Пошук та оптимізація системи: Для типових проблем вживайте цілеспрямованих заходів. Якщо дисбаланс клітин виникає через різні ступені старіння, виконайте операції калібрування BMS і балансування клітин; якщо в системі виникають збої зв’язку, викликані збоями програмного забезпечення, оновіть мікропрограму та перевірте проводку зв’язку. Крім того, ведіть детальні записи технічного обслуговування всіх операцій. Відстежуйте ключові показники ефективності, такі як ефективність - поїздки туди й назад і доступність обладнання. Проаналізуйте основні причини збоїв і відповідно оптимізуйте цикл технічного обслуговування та елементи, щоб постійно вдосконалювати систему технічного обслуговування.

Який принцип роботи BESS і як функціонують BMS і PCS?

Основна робоча логіка BESS полягає в тому, щоб перетворювати електричну енергію в хімічну енергію для зберігання через акумуляторну батарею, а потім перетворювати хімічну енергію назад в електричну енергію для постачання електроенергії, коли виникає потреба в електроенергії, таким чином збалансовуючи попит і пропозицію електроенергії.

Під час цього процесу він покладається на співпрацю кількох компонентів.

Серед них BMS (система керування батареєю) діє як «персональний стюард» для акумуляторної батареї, відповідальний за -моніторинг стану батареї в реальному часі, забезпечуючи її безпечну роботу та подовжуючи термін служби. PCS (Power Conversion System), з іншого боку, функціонує як «перетворювач електричної енергії» і виконує основне завдання двонаправленого перетворення електричної енергії змінного (AC) і постійного (DC) струму.

Принцип роботи BESS

• Процес зарядки: коли відновлювані джерела енергії, такі як сонячна та вітрова енергія, генерують надлишок електроенергії або коли в електромережі є надлишок енергії в періоди не-пікового попиту, ця електроенергія передається в BESS. На цьому етапі система перетворення електроенергії (PCS) спочатку перетворює вхідний змінний струм (AC) у постійний (DC). Постійний струм потім подається в акумуляторну батарею, і завдяки хімічним реакціям всередині батарей електрична енергія перетворюється на хімічну для стабільного зберігання. Наприклад, під час заряджання літій-іонних акумуляторів іони літію вилучаються з позитивного електрода, мігрують через електроліт і проникають у негативний електрод, завершуючи процес накопичення енергії.
• Процес розрядки: коли вироблення енергії з відновлюваних джерел недостатньо, енергомережа перебуває в режимі пікового споживання або сценарії віддаленого відключення-мережі потребують джерела живлення, хімічна енергія, що зберігається в акумуляторній батареї, перетворюється назад в електричну енергію (у формі постійного струму) за допомогою зворотних хімічних реакцій. Потім PCS перетворює цю потужність постійного струму в енергію змінного струму, яка відповідає стандартам частоти та напруги мережі, яка згодом передається в електромережу або безпосередньо подається до різних електричних навантажень для забезпечення стабільного живлення. Крім того, коли частота мережі коливається, BESS може швидко заряджатися або розряджатися, щоб регулювати частоту, зберігаючи стабільність мережі.

Функції BMS

• Комплексний моніторинг стану: він збирає-дані в реальному часі, такі як напруга, сила струму та температура кожного елемента акумулятора та модуля. У той же час він точно оцінює стан заряду (SOC) і стан здоров’я (SOH) батареї за допомогою алгоритмів, забезпечуючи чітке розуміння «ємності накопичувача енергії» батареї та ступеня старіння.
• Управління балансуванням батареї: через незначні властиві відмінності між окремими осередками батареї, після тривалого-користування можливий нерівномірний розподіл заряду, що може призвести до надмірного заряджання або-розряджання деяких елементів. BMS використовує технологію активного або пасивного балансування, щоб підтримувати однакові рівні напруги на всіх послідовно-з’єднаних батареях, уникаючи «ефекту бочки» від впливу на загальну продуктивність акумуляторної батареї.
• Попередження про безпеку та захист: якщо виявлено ненормальні умови, як-от перенапруга, низька напруга, перевищення струму або перегрівання, негайно вмикаються захисні дії-такі як відключення ланцюга заряджання та розряджання або активація аварійних процедур, як-от від’єднання модуля-, щоб запобігти нещасним випадкам із безпекою, як-от здуття батареї чи пожежа.
• Передача даних та взаємодія: Він завантажує всі зібрані дані про акумулятор до системи управління енергією (EMS) і отримує інструкції, видані EMS, забезпечуючи підтримку даних для формулювання стратегій заряджання та розряджання всієї системи зберігання енергії.

Функції PCS (Система перетворення електроенергії)

• Двонаправлене перетворення AC-DC: Це його основна функція. Під час заряджання він перетворює змінний струм із мережі або відновлюваних джерел енергії на постійний, щоб відповідати вимогам заряджання акумулятора. Під час розрядки він перетворює вихідну потужність постійного струму від батареї в потужність змінного струму, яка задовольняє потреби підключення до мережі або роботи електричного обладнання, з ефективністю перетворення від 97% до 98%.
• Точний контроль потужності: Він може гнучко регулювати величину та напрямок потужності заряджання та розряджання відповідно до інструкцій EMS. Наприклад, під час пікового споживання електроенергії він може швидко розряджатися із заданою потужністю, щоб доповнити енергію мережі; під час не-пікової зарядки він також може контролювати потужність, щоб уникнути впливу на мережу.
• Адаптація та захист мережі: Під час виведення живлення змінного струму він суворо відповідає частоті мережі, амплітуді напруги та фазі, щоб гарантувати, що стабільність мережі не порушується після підключення. Тим часом, якщо буде виявлено збій в електромережі, відхилення від норми напруги або-батареї, це може швидко відключити ланцюг, забезпечуючи подвійний захист для самого PCS, акумуляторної батареї та електромережі.

Яким чином BESS підтримує віддалені промислові зони через-відключення від електромережі та стабілізацію напруги?

Системи накопичення енергії від акумуляторів підтримують віддалені промислові зони завдяки двом основним функціям: електроживлення-від мережі та стабілізація напруги.

У -сценаріях автономного електропостачання BESS зазвичай створює гібридну систему з відновлюваними джерелами енергії, такими як сонячна та вітрова енергія, або традиційні дизельні генератори. Він зберігає надлишок електроенергії, виробленої відновлюваними джерелами енергії, і вивільняє його, коли їх вироблення недостатньо. Це не лише зменшує залежність від високого-забруднення та високої-вартості дизельного виробництва електроенергії, але й забезпечує безперервне електропостачання для критичних промислових виробничих процесів.

Що стосується стабілізації напруги, BESS має швидкість відгуку-на рівні мілісекунд, що дає йому змогу швидко поглинати або вводити електроенергію для усунення коливань напруги, спричинених-запуском і зупинкою промислового обладнання або нестабільним виходом відновлюваної енергії. Імітуючи інерцію обертання за допомогою передових алгоритмів, він компенсує вроджену нестабільність відновлюваних джерел енергії, таким чином зберігаючи стабільність напруги самостійно-збудованих мікромереж у віддалених промислових районах.

Вимкнене-мережне електропостачання: забезпечення безперервної електроенергії для промислового виробництва

• Формування гібридних систем для доповнення відновлюваної енергії:Більшість віддалених промислових районів, таких як гірничодобувні та збагачувальні заводи, не підключені до основної електромережі. BESS часто поєднується з сонячною та вітровою енергією для створення гібридних систем, таких як «сонячна енергія + сховище» та «вітер + сховище». Коли сонячне світло або вітер сприятливі, а виробництво відновлюваної енергії перевищує промисловий попит, BESS зберігає надлишок електроенергії. У нічний час (без сонячного світла), у періоди слабкого вітру або раптового падіння вироблення енергії з відновлюваних джерел BESS розряджається, щоб забезпечити електроенергією виробниче обладнання, таке як шахтні дробарки та реактори електролітичних нікелевих заводів, вирішуючи проблему переривчастого живлення з відновлюваних джерел. Наприклад, всі райони видобутку нікелю та вугілля в Індонезії використовують такі гібридні системи, щоб задовольнити високий-попит на електроенергію для виробництва.

• Співпраця з дизель-генераторами для оптимізації енергетичної структури:У деяких віддалених промислових сценаріях, де відновлюваної енергії недостатньо для задоволення основних потреб в електроенергії, BESS може створити системи «сонячна + накопичувальна + дизель» або «вітер + накопичувальна + дизельна» системи з дизель-генераторами. BESS бере на себе завдання зменшення пікового навантаження та заповнення долини: він вивільняє накопичену електроенергію в періоди пікового попиту, скорочуючи час роботи та навантаження дизель-генераторів. Це, у свою чергу, знижує витрати на паливо та викиди забруднюючих речовин, що є значним покращенням у порівнянні з традиційною моделлю, де віддалені промислові райони покладаються виключно на дизельні генератори для електропостачання

• Модульна конструкція для гнучкого розгортання:BESS промислового-класу здебільшого упаковується в стандартні контейнери. Наприклад, продукти BESS компанії Cummins капсульовані в 10-футових або 20-футових стандартних контейнерах ISO, що забезпечує установку plug-and-play. Ця модульна конструкція полегшує транспортування та розгортання у віддалених промислових районах із суворими умовами та незручним транспортуванням. Він також може бути гнучко розширений відповідно до масштабу виробництва промислової зони - незалежно від того, чи це невелика гірничодобувна ділянка, чи великий віддалений індустріальний парк, до нього можна підібрати відповідну конфігурацію потужності.

Стабілізація напруги: підтримка стабільної роботи промислових мікромереж

• Швидка реакція на коливання напруги:Раптовий-запуск або зупинка великого промислового обладнання, наприклад електродугових печей і промислових котлів у віддалених промислових зонах, може призвести до різких змін навантаження та провалів напруги. BESS може реагувати протягом мілісекунд, швидко вводячи живлення в мікромережу для придушення коливань напруги. Наприклад, коли запускається шахтна дробарка, BESS може швидко регулювати потужність, щоб запобігти перепадам напруги. У порівнянні з 5-10 секундами, необхідними для налаштування традиційних дизель-генераторів, швидка реакція BESS ефективно дозволяє уникнути втрат виробництва, спричинених нестабільністю напруги.

• Компенсація недостатньої інерції в мережах відновлюваної енергії:Традиційні електростанції на викопному паливі покладаються на обертові турбіни для зберігання кінетичної енергії, яка може буферизувати коливання напруги та частоти. Однак сонячна та вітрова енергія не мають цієї обертальної інерції, що робить мікромережі у віддалених промислових районах, які покладаються на відновлювану енергію, схильними до нестабільності напруги. BESS моделює інерційні характеристики традиційних електростанцій за допомогою вдосконалених алгоритмів керування. Швидко вводячи або поглинаючи потужність, він балансує зміни напруги, викликані нестабільним виробництвом енергії з відновлюваних джерел, підтримуючи стабільну роботу мікромережі. Дослідження Лісабонського університету показує, що додавання BESS потужністю 10 МВт до мережі потужністю 50 МВт може зменшити відхилення частоти (тісно пов’язані зі стабільністю напруги) до 50% під час раптових стрибків навантаження.

• Стабілізуюча напруга під час аномального перемикання мережі:Деякі віддалені промислові райони підключені до слабких основних електромереж. Коли в основній мережі виникають аномалії напруги або збої в електромережі, BESS може перемкнутися в-режим мережі протягом мілісекунд, діючи як резервне джерело живлення для критичних виробничих навантажень і гарантуючи, що основні виробничі ланки не постраждають від падіння напруги. Ця можливість безперебійного перемикання дозволяє уникнути перерв у виробництві, спричинених раптовими перебоями напруги, зберігаючи стабільність промислових виробничих процесів.

Пов'язана стаття:Скільки сонячних батарей потрібно для живлення будинку?

Які тенденції витрат BESS на 2025 рік, включаючи вартість акумуляторів LCOE та LFP за кВт-год?

У 2025 роціАкумуляторні системи накопичення енергіїпокаже загальну значну тенденцію до зниження витрат. Оскільки літій-залізо-фосфатні (LFP) батареї є основною технологією накопичення енергії, вартість елементів і інтеграції в систему постійно знижуватиметься: середня ціна елемента впаде нижче 0,0624 доларів США за ват-годину, а вартість інтеграції системи можна контролювати в межах від 0,0970 доларів США до 0,1524 доларів США за ват-годину.

Водночас завдяки таким факторам, як зниження вартості систем накопичення енергії та покращена ефективність інтеграції, вирівняна вартість енергії (LCOE) таких проектів зберігання енергії, як інтеграція сонячних-накопичувачів, зійде до 0,0485–0,0554 доларів США за кіловат-годину. Зменшення витрат головним чином зумовлене кількома факторами, зокрема раціоналізацією цін на сировину, технологічною ітерацією та модернізацією, а також велико-виробництвом.

• Постійне зниження вартості мобільного телефону: у 2024 році ціна на елементи літій-залізо-фосфатної батареї (LFP) уже впала до 0,0582 долара США за ват-годину, а до 2025 року середня ціна впаде нижче 0,0624 долара США за ват-годину. Ця тенденція в основному зумовлена ​​двома ключовими факторами: з одного боку, ціни на сировину, що видобувається, наприклад карбонат літію, відступили від своїх піків 2023 року до діапазону 1385,6 доларів США за метричну тонну. Тим часом зрілість таких технологій, як видобуток літію з солоних озер і переробка акумуляторів, підвищила стабільність постачання сировини, зменшивши тиск на витрати на сировину. З іншого боку, провідні підприємства, такі як CATL і BYD, розширили виробництво у великих масштабах, створивши ефект масштабу, який зменшує собівартість одиниці продукції. Наразі ціни масового виробництва батарей LFP від ​​основних виробників зосереджені в діапазоні від 0,0624 до 0,0899 доларів США за ват-год.

• Синхронна оптимізація витрат на системну інтеграцію: у 2025 році вартість інтеграції систем накопичення енергії LFP контролюватиметься на рівні приблизно від 0,0970 доларів США до 0,1524 доларів США за ват{3}}год. Розподіл витрат такий: елементи батареї становлять від 60% до 70% від загальної вартості системи, система керування батареями (BMS) — від 10% до 15%, а інтеграція PACK (включаючи структурні компоненти та керування температурою) — від 15% до 20%. Застосування таких технологій, як Cell to Pack (CTP) і Cell to Chassis (CTC), зменшило використання структурних компонентів, покращило. щільність енергії та подальше зниження витрат на інтеграцію. Крім того, суттєво збільшений рівень локалізації ключового обладнання, такого як BMS і системи перетворення електроенергії (PCS), також сприяв зниженню витрат на системну інтеграцію.

• Зміни у вирівняній вартості енергії (LCOE): у 2025 році LCOE повного-життєвого циклу проектів інтеграції сонячних-акумуляторів становитиме приблизно від 0,0485 до 0,0554 доларів США за кіловат-год. Це досягнення виграє від подвійного зниження витрат на фотоелектричні (PV) модулі та системи накопичення енергії: очікується, що середня ціна на фотоелектричні модулі впаде нижче 0,1247 доларів США за ват у 2025 році, а в поєднанні з оптимізацією витрат на системи накопичення енергії LFP це значно знизило загальний LCOE. Крім того, впровадження інтегрованих конструкцій, таких як архітектури зі зв’язком DC- підвищила ефективність системи на 2-3 відсоткові пункти, тоді як інтеграція інтелектуальних систем управління енергією додатково оптимізувала споживання енергії, побічно знизивши LCOE. Для деяких систем накопичення енергії LFP із можливостями тривалого-циклу LCOE за цикл може навіть опускатися нижче 0,0277 доларів США за кіловат-годину, забезпечуючи високу економічну життєздатність у таких сценаріях, як-регулювання частоти на стороні мережі та збереження відновлюваної енергії.

Висновок

Акумуляторні системи накопичення енергіїперетворилися з традиційних рішень резервного живлення в наріжний камінь глобальної інфраструктури чистої енергії. З безперервним удосконаленням літій-залізо-фосфатних (LFP) акумуляторів і накопичувальних інверторів (PCS)-на основі карбіду кремнію (SiC) BESS тепер охоплює застосування від житлових систем потужністю 20 кВт до великомасштабних-мережевих-проектів.

Вони відіграють життєво важливу роль у забезпеченні енергетичної стабільності, контролю над витратами та забезпеченні масштабованої інтеграції сонячних і вітрових електростанцій. Таким чином,БЕСнадати важливу підтримку глобальному прагненню до-нульових викидів.

Шукаєте економічно{0}}ефективну систему накопичення енергії для свого підприємства чи будинку?Зв’яжіться з copo, щоб отримати останню й найновішу-інформацію.

FAQ

Який розмір BESS (5-20KW Дім/20-200 кВт Бізнес) Чи потрібно дляСонячна інтеграція?

Це залежить від вашого щоденного споживання електроенергії, пікового навантаження та того, чи використовуєте ви відновлювані джерела енергії (наприклад, сонячну). Домашні системи зазвичай коливаються від 5–20 кВт (ідеально длявласне-споживання сонячної енергії), тоді як підприємства/малі промислові об’єкти часто використовують 20–200 кВтпікове гоління.

Як довго триває AnСистема зберігання акумуляторів LFPОстанній? (4000-12000 циклів)

BESS зазвичай триває 10–15 років, сАкумулятори LFPпропонуючи 4 000–12 000 циклів (один із найдовших-варіантів). Правильний терморегулятор і регулярний моніторинг подовжують термін служби.

Які переваги BESSІнтеграція відновлюваної енергії сонця/вітру?

Зберігайте надлишок енергії в періоди пікового сонячного світла/вітру, забезпечуйте резервне живлення вночі, скорочуйте рахунки черезпікове гоління, а також зменшити викиди вуглецю.

Скільки коштує А20KW BESSВартість дляДомашнє використання сонячної енергіїУ 2025?

Вартість залежить від типу акумулятора - 20KWLFP BESSзазвичай посилається на середню вартість 2025 року в розмірі 0,08 доларів США за ват, причому загальна вартість залежить від компонентів і встановлення.

ЄАкумулятор LFPНайкращий вибір дляЗберігання енергії-в масштабі мережі?

Так -Акумулятори LFP'висока безпека (температура розгону 270 градусів), тривалий термін служби та економічна ефективність роблять їх кращим варіантом дляgrid{0}}масштаб зберігання.

пов'язані:

Топ-4 китайських виробників систем накопичення енергії в 2025 році