Výběr správných typů bateriových systémů pro ukládání energie pro vaše potřeby

Očekává se, že globální trh skladování energie se v souladu se zprávou BloombergNEF rozroste ze 17 GWh v roce 2020 na 358 GWh do roku 2030 díky významnému pokroku a investicím do systémů zálohování napájení po celém světě. Tedy, BESS hraje důležitou roli v moderní infrastruktuře energetické sítě.

Co je bateriový systém ukládání energie (BESS)?

Bateriový systém ukládání energie (BESS) je mechanismus, který akumuluje elektrickou energii v dobíjecích bateriích pro pozdější použití. Bateriové články, systémy správy baterií (BMS) a systémy konverze napájení (PCS) jsou některé z životně důležitých součástí. Primárně je využíván stejnosměrný proud uložený v bateriových modulech BESS aby byla zajištěna výkonová kapacita v době vysoké poptávky.

Systém energetického managementu (EMS) dohlíží na stav nabití (SOC) a optimalizuje využití zdrojů. BESS typicky využívá externí obvody a obousměrné invertory pro efektivní kvalitu energie a propojení sítě, které převádějí stejnosměrný proud na střídavý nebo naopak. Některé pokročilé jednotky mohou také kombinovat jiné formy skladování energie, jako je skladování tepelné a kinetické energie, aby se zvýšila její celková účinnost.

Proč jsou systémy pro ukládání energie z baterií nezbytné

Systémy skladování energie z baterie (BESS) jsou v dnešním energetickém prostředí zásadní z několika důvodů:

• Vylepšená stabilita mřížky: BESS stabilizuje dodávku elektřiny tím, že ukládá přebytečnou energii během nízké spotřeby a uvolňuje ji během období špičky poptávky po elektřině, čímž zajišťuje spolehlivé napájení.
• Optimalizovaná energetická účinnost: BESS uchovává energii z obnovitelných zdrojů, jako je solární energie, čímž maximalizuje účinnost snížením plýtvání energií a závislostí na fosilních palivech.
• Snížené náklady na energii: BESS umožňuje holení ve špičce, ukládání elektřiny, když jsou ceny elektřiny nízké, a její využití během špiček, což pomáhá snižovat náklady na energii pro podniky a majitele domů.
• Podpora pro integraci obnovitelné energie: BESS usnadňuje integraci obnovitelné energie do sítě tím, že ukládá přebytečnou energii a zajišťuje konzistentní dodávku čisté energie.

Typy bateriových systémů skladování energie

Přestože všechny systémy skladování energie používají baterie, nevyužívají stejné. Podobně se v řešeních skladování energie používá řada typů baterií a často se vyvíjejí nové.

Lithium-iontové baterie

Lithium-iontové baterie jsou jedním z nejběžnějších typů systémů pro ukládání energie baterií (BESS), které fungují tak, že posouvají ionty lithia mezi katodu a anodu během nabíjecích cyklů a vybíjení. Vzhledem ke své vysoké energetické hustotě nacházejí široké využití v elektrických vozidlech, přenosné elektronice a skladování energie v domácnostech.

Velkou nevýhodou je však možnost tepelného úniku, kdy dochází k rychlému nárůstu teploty v baterii vedoucí k požáru nebo dokonce explozi. Existuje mnoho příčin, například když dojde k přebití, fyzickému poškození nebo přehřátí. Aby byly lithium-iontové baterie bezpečné, musí mít k dispozici vhodné systémy řízení teploty a monitorování. Docházelo k neustálým zlepšováním s cílem učinit tato zařízení bezpečnějšími a efektivnějšími, aby byla dostatečně spolehlivá pro různé aplikace.

Olověné kyseliny

Olověné baterie jsou jednou z nejstarších a nejtradičnějších technologií skladování baterií; jsou uznávány pro svou spolehlivost a cenovou dostupnost. Fungují tak, že přeměňují chemickou energii na elektrickou energii prostřednictvím reakce mezi olověnými deskami s kyselinou sírovou. Navzdory své nízké hustotě energie, typicky asi 30-50 Wh/kg, a kratší životnosti, která se pohybuje mezi 200-800 nabíjecími cykly, zůstávají stále velmi využívané díky své levnosti. Ty se běžně používají v systémech záložního napájení, nepřerušitelných zdrojích napájení (UPS) a všude tam, kde je omezený rozpočet. Jsou také dostatečně odolné a mohou nabídnout vysoké rázové proudy, a proto jsou vhodné pro aplikace vyžadující okamžitou dostupnost energie.

Průtokové baterie

Průtokové baterie jsou typem baterie, která ukládá energii do tekutých roztoků elektrolytů, které protékají články baterie při nabíjení a vybíjení. Tato konstrukce umožňuje snadnou škálovatelnost, protože velikost nádrží s elektrolytem lze zvětšit a rozšířit tak energetickou kapacitu systému. Průtokové baterie mají dlouhou životnost, často přesahující 10,000 XNUMX cyklů, díky čemuž jsou ideální pro aplikace ve velkém měřítku, jako je skladování energie ve veřejném měřítku a průmyslové aplikace. Poskytují stabilní výkon po dlouhou dobu, což je činí vhodnými pro situace, kde je potřeba konzistentní a spolehlivý výkon. Jejich nižší energetická hustota ve srovnání s jinými formami baterií může omezovat jejich použití v aplikacích s omezeným prostorem. Jejich vysoká kapacita, odolnost a flexibilita však umožňují použití průtokových baterií pro potřeby velkokapacitního skladování energie.

Nikl-kadmiové baterie

Pozoruhodnou vlastností nikl-kadmiových (Ni-Cd) baterií je to, že jsou odolné a schopné fungovat i při vysokých teplotách, a proto jsou vhodné do náročných prostředí. Jako elektrody využívají hydroxid nikelnatý a kadmium, což je činí odolnými, ale snižuje jejich hustotu energie na 40-60 Wh/kg. Zahrnutí kadmia také vyvolává obavy o životní prostředí, které vyžaduje řádnou likvidaci a recyklaci. Výsledkem je, že Ni-Cd baterie nacházejí uplatnění pouze ve specializovaných průmyslových odvětvích, kde je spolehlivost v extrémních podmínkách kritická; například letectví, vojenské vybavení a další průmyslová odvětví. Bez ohledu na některé nedostatky mají Ni-Cd baterie dlouhou životnost a konzistentní výkon v náročných provozních prostředích.

Sodno-sirné baterie

Roztavený sodík a síra, které pracují při teplotě kolem 300-350 °C, se používají jako aktivní materiály v bateriích sodíku a síry (NaS). Vyznačují se vysokou hustotou energie, která se pohybuje v rozmezí cca 150-240 Wh/kg a vynikající účinností. NaS baterie jsou obvykle kvůli své provozní teplotě a designu omezeny na rozsáhlé instalace, jako jsou úložiště elektrické energie a elektrárny. Jejich dlouhodobá a stálá dostupnost elektřiny je činí zvláště cennými pro stabilizaci sítí, odříznutí špiček nebo integraci obnovitelných zdrojů energie. Jejich výhody však přicházejí s nevýhodou potřeby pokročilých systémů tepelného managementu, které lze efektivně řídit pouze ve stacionárních aplikacích ve velkém měřítku vzhledem k jejich extrémně horkému provozu.

Proč je lithium-iontová oblíbená volba?

Lithium-iontové baterie se staly přední volbou pro mnoho řešení pro ukládání energie díky kombinaci výkonu, účinnosti a spolehlivosti. Zde je důvod, proč vynikají:

• Vysoká hustota energie: Umožňuje skladování velkého množství energie v kompaktní formě, ideální pro aplikace s omezeným prostorem.
• Dlouhá životnost: Podporuje tisíce cyklů nabíjení a vybíjení, což přispívá k dlouhé životnosti.
• Vysoká účinnost: Účinnost nabíjení/vybíjení přibližně 90-95%, minimalizuje ztráty energie.
• Nízká rychlost samovybíjení: Udrží nabití po dlouhou dobu, ideální pro záložní napájení a spolehlivé dlouhodobé skladování energie.

Různé aplikace bateriových systémů skladování energie (BESS)

Systémy skladování energie z baterie (BESS) jsou zásadní v různých odvětvích, z nichž každé řeší jedinečné energetické potřeby.

Rezidenční bateriové úložiště energie

v domácnostech, BESS uchovává energii ze zdrojů, jako jsou solární panely, poskytuje záložní energii při výpadcích proudu a snižuje závislost na síti. To umožňuje majitelům domů efektivněji řídit spotřebu elektřiny a podporuje využívání obnovitelné energie.

Komerční bateriové úložiště energie

BESS je používán podniky pro špičkové oholení, skladování elektřiny v době, kdy není poptávka, aby bylo možné dosáhnout nižších nákladů v obdobích vyšší poptávky. Tyto systémy také poskytují nouzové napájení a podporují využívání obnovitelné energie, čímž zajišťují bezproblémový provoz a cíle udržitelnosti.

Ukládání energie z baterií v užitkovém měřítku

Užitkové měřítko BESS vyrovnává nabídku a poptávku v síti, šetří přebytečnou energii a v případě potřeby ji uvolňuje. Tyto systémy jsou životně důležité pro stabilitu sítě, zejména proto, že je integrováno více obnovitelných zdrojů, a plní takové základní funkce, jako jsou pomocné služby a podpora napětí. Kromě toho by tato zařízení mohla uvolnit napětí na distribučních vedeních v době špičky.

Vyhodnocení vašich potřeb skladování energie

Při výběru vhodného systému pro ukládání energie z baterií je nezbytné pečlivě posoudit vaše specifické požadavky. Následující tabulka uvádí klíčové faktory, které je třeba vzít v úvahu:

Závěr: Budoucnost bateriového systému ukládání energie (BESS)

V pokračujícím vývoji globální energetické transformace BESS má být ještě důležitější. Pokračující vývoj v technologii baterií zvyšuje účinnost, spolehlivost a cenovou dostupnost BESS, což z něj činí nedílnou součást udržitelné energie pro budoucí generace. A se snižující se závislostí na fosilních palivech, BESS bude užitečné při zachování robustnosti a bezpečnosti dodávek energie, protože to definuje její význam v měnícím se energetickém sektoru. Navíc je to zásadní krok k řešení změny klimatu.

Vylepšete své systémy pro ukládání energie z baterií pomocí BENY

Rozšiřte své systémy pro ukládání energie z baterií pomocí pokročilých řešení od BENY. Se špičkou v oboru R&D podporuje, naše špičkové zboží má být efektivní a spolehlivé v domácnostech, kancelářích a komerčních i rozsáhlých průmyslových aplikacích. v důsledku toho BENY nabízí rychlé reakce na míru a 24/7 globální podporu pro zajištění dobré optimalizace výkonu vašich systémů skladování energie s ohledem na cíle udržitelnosti, které jste si stanovili. Zlepšete své hospodaření s energií prostřednictvím propojení s BENY, takže vaše BESS projekty mohou být úspěšné.