انتخاب انواع مناسب سیستم های ذخیره انرژی باتری برای نیازهای شما

انتظار می‌رود بازار جهانی ذخیره‌سازی انرژی، مطابق با گزارش BloombergNEF، از 17 گیگاوات ساعت در سال 2020 به 358 گیگاوات ساعت تا سال 2030 بر اساس پیشرفت‌های چشمگیر و سرمایه‌گذاری در سیستم‌های پشتیبان برق در سراسر جهان افزایش یابد. بنابراین، BESS نقش مهمی در زیرساخت شبکه برق مدرن ایفا می کند.

سیستم ذخیره انرژی باتری چیست (BESS)?

سیستم ذخیره انرژی باتری (BESS) مکانیزمی است که انرژی الکتریکی را در باتری های قابل شارژ جمع می کند تا بعداً مورد استفاده قرار گیرد. سلول های باتری، سیستم های مدیریت باتری (BMS) و سیستم های تبدیل نیرو (PCS) برخی از اجزای حیاتی هستند. جریان مستقیم ذخیره شده در ماژول های باتری در درجه اول توسط BESS برای تامین ظرفیت برق در زمان های تقاضای بالا.

سیستم مدیریت انرژی (EMS) بر وضعیت شارژ (SOC) نظارت می کند و استفاده از منابع را بهینه می کند. BESS معمولاً از مدارهای خارجی و اینورترهای دو طرفه برای کیفیت توان کارآمد و اتصال به شبکه استفاده می کند که DC را به AC یا بالعکس تبدیل می کند. برخی از واحدهای پیشرفته همچنین ممکن است اشکال دیگر ذخیره انرژی مانند ذخیره انرژی حرارتی و جنبشی را برای افزایش کارایی کلی ترکیب کنند.

چرا سیستم های ذخیره انرژی باتری ضروری هستند؟

سیستم های ذخیره انرژی باتری (BESS) به چند دلیل در چشم انداز انرژی امروزی حیاتی هستند:

• پایداری شبکه پیشرفته: BESS با ذخیره انرژی اضافی در طول تقاضای کم و رهاسازی آن در دوره های اوج تقاضای برق، تامین برق را تثبیت می کند و منبع تغذیه قابل اعتماد را تضمین می کند.
• بهره وری انرژی بهینه: BESS انرژی را از منابع تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی ذخیره می کند و با کاهش اتلاف انرژی و اتکا به سوخت های فسیلی، کارایی را به حداکثر می رساند.
• کاهش هزینه های انرژی: BESS اوج تراشیدن، ذخیره برق زمانی که قیمت برق پایین است و استفاده از آن در دوره های اوج مصرف، به کاهش هزینه های انرژی برای مشاغل و صاحبان خانه کمک می کند.
• پشتیبانی از یکپارچه سازی انرژی های تجدیدپذیر: BESS ادغام انرژی های تجدیدپذیر در شبکه را با ذخیره انرژی اضافی و تضمین عرضه مداوم انرژی پاک تسهیل می کند.

انواع سیستم های ذخیره انرژی باتری

اگرچه تمام سیستم های ذخیره انرژی از باتری استفاده می کنند، اما از باتری های مشابه استفاده نمی کنند. به همین ترتیب، انواع مختلفی از باتری‌ها در راه‌حل‌های ذخیره‌سازی انرژی استفاده می‌شوند و اغلب موارد جدید توسعه می‌یابند.

باتری های لیتیوم-یون

باتری‌های لیتیوم یونی یکی از رایج‌ترین انواع سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی باتری هستند.BESS) که با جابجایی یون های لیتیوم در بین کاتد و آند در طول چرخه های شارژ و دشارژ کار می کنند. با توجه به چگالی انرژی بالای آنها، آنها کاربرد گسترده ای در وسایل نقلیه الکتریکی، وسایل الکترونیکی قابل حمل و ذخیره انرژی خانگی پیدا می کنند.

با این حال، یک اشکال عمده احتمال فرار حرارتی است، جایی که افزایش سریع دما در باتری منجر به آتش سوزی یا حتی انفجار می شود. دلایل زیادی وجود دارد، مانند زمانی که بیش از حد شارژ می شود، از نظر فیزیکی آسیب می بیند یا بیش از حد گرم می شود. برای اینکه باتری‌های لیتیوم یون ایمن باشند، باید سیستم‌های مدیریت حرارتی و مانیتورینگ مناسب داشته باشند. پیشرفت‌های مداومی با هدف ایمن‌تر کردن و کارآمدتر کردن این دستگاه‌ها صورت گرفته است، بنابراین برای کاربردهای مختلف خود به اندازه کافی قابل اعتماد هستند.

باتری های اسید سرب

باتری های سرب اسید یکی از قدیمی ترین و سنتی ترین فناوری ذخیره سازی باتری هستند. آنها به دلیل قابلیت اطمینان و مقرون به صرفه بودنشان شناخته می شوند. آنها با تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی از طریق واکنش بین صفحات سربی با اسید سولفوریک کار می کنند. علیرغم چگالی انرژی کم، معمولاً حدود 30 تا 50 وات ساعت بر کیلوگرم، و طول عمر کوتاه‌تر که بین 200 تا 800 چرخه شارژ متغیر است، به دلیل ارزان بودن همچنان بسیار مورد استفاده قرار می‌گیرند. اینها معمولاً در سیستم‌های برق پشتیبان، منابع تغذیه اضطراری (UPS) و هر جا که بودجه‌بندی محدودی وجود دارد استفاده می‌شوند. آنها همچنین به اندازه کافی سخت هستند و می توانند جریان های موج بالایی را ارائه دهند، بنابراین برای کاربردهایی که نیاز به دسترسی فوری به برق دارند، مناسب هستند.

باتری جریان

باتری های جریان نوعی باتری هستند که انرژی را در محلول های الکترولیت مایع ذخیره می کنند که در حین شارژ و دشارژ شدن از سلول های باتری عبور می کنند. این طراحی امکان مقیاس پذیری آسان را فراهم می کند زیرا اندازه مخازن الکترولیت می تواند برای افزایش ظرفیت انرژی سیستم افزایش یابد. باتری های جریان دارای چرخه طولانی هستند، اغلب بیش از 10,000 چرخه، که آنها را برای کاربردهای مقیاس بزرگ مانند ذخیره سازی انرژی در مقیاس کاربردی و کاربردهای صنعتی ایده آل می کند. آنها توان خروجی پایداری را در مدت زمان طولانی ارائه می دهند که آنها را برای موقعیت هایی که به برق ثابت و قابل اعتماد نیاز است مناسب می کند. چگالی انرژی کمتر آنها در مقایسه با سایر اشکال باتری ها ممکن است استفاده از آنها را در کاربردهای محدود فضا محدود کند. با این حال، ظرفیت بالا، دوام و انعطاف پذیری آنها اجازه می دهد تا باتری های جریان را برای نیازهای ذخیره انرژی با ظرفیت بالا مورد استفاده قرار دهند.

باتری های نیکل کادمیوم

یکی از ویژگی های قابل توجه باتری های نیکل کادمیوم (Ni-Cd) این است که آنها سخت هستند و می توانند در دماهای شدید کار کنند، بنابراین آنها را برای محیط های سخت مناسب می کند. آنها از هیدروکسید اکسید نیکل و کادمیوم به عنوان الکترود استفاده می کنند که آنها را مقاوم می کند اما چگالی انرژی آنها را به 40-60 وات ساعت بر کیلوگرم کاهش می دهد. گنجاندن کادمیوم همچنین نگرانی هایی را در مورد محیط زیست ایجاد می کند که مستلزم دفع و بازیافت مناسب است. در نتیجه، باتری‌های Ni-Cd تنها در صنایع تخصصی که قابلیت اطمینان در شرایط شدید حیاتی است، کاربرد پیدا می‌کنند. به عنوان مثال، هوانوردی، تجهیزات نظامی، در میان سایر بخش های صنعت. با وجود برخی کاستی ها، باتری های Ni-Cd از چرخه عمر طولانی و عملکرد ثابت در محیط های عملیاتی چالش برانگیز برخوردار هستند.

باتری های سدیم گوگردی

سدیم و گوگرد مذاب که در دمای حدود 300 تا 350 درجه سانتیگراد کار می کنند، به عنوان مواد فعال در باتری های سدیم-گوگرد (NaS) استفاده می شوند. آنها با چگالی انرژی بالا که بین 150-240 وات ساعت بر کیلوگرم متغیر است و راندمان عالی متمایز می شوند. باتری‌های NaS به دلیل دمای کار و طراحی، معمولاً به تأسیسات در مقیاس بزرگ مانند ذخیره‌سازی برق و نیروگاه‌ها محدود می‌شوند. در دسترس بودن طولانی مدت و ثابت آنها از الکتریسیته آنها را به ویژه برای تثبیت شبکه ها، قطع کردن قله ها یا یکپارچه سازی منابع انرژی تجدیدپذیر ارزشمند می کند. با این حال، مزایای آنها همراه با اشکالی است که نیاز به سیستم‌های مدیریت حرارتی پیشرفته را دارد که با توجه به عملیات بسیار داغ آن‌ها، تنها در کاربردهای ثابت و در مقیاس بزرگ می‌توانند به طور موثر مدیریت شوند.

چرا لیتیوم یون یک انتخاب محبوب است؟

باتری‌های لیتیوم یون به دلیل ترکیبی از عملکرد، کارایی و قابلیت اطمینان، به انتخاب پیشرو برای بسیاری از راه‌حل‌های ذخیره‌سازی انرژی تبدیل شده‌اند. در اینجا دلیل برجسته شدن آنها آمده است:

• چگالی انرژی بالا: امکان ذخیره مقادیر زیادی انرژی را به شکل فشرده فراهم می کند، ایده آل برای کاربردهای محدود.
• عمر چرخه طولانی: از هزاران چرخه شارژ و دشارژ پشتیبانی می کند و به طول عمر کمک می کند.
• راندمان بالا: راندمان شارژ / تخلیه حدود 90-95٪، به حداقل رساندن اتلاف انرژی.
• نرخ خود تخلیه پایین: شارژ را برای مدت طولانی حفظ می کند، برای تامین انرژی پشتیبان و ذخیره انرژی طولانی مدت قابل اعتماد عالی است.

کاربردهای متنوع سیستم های ذخیره انرژی باتری (BESS)

سیستم های ذخیره انرژی باتری (BESS) در بخش های مختلف ضروری هستند و هر کدام نیازهای انرژی منحصر به فردی را برطرف می کنند.

ذخیره سازی انرژی باتری مسکونی

در خانه ها، BESS انرژی را از منابعی مانند پنل های خورشیدی ذخیره می کند، برق پشتیبان را در هنگام قطع برق و کاهش وابستگی به شبکه را تامین می کند. این امر صاحبان خانه را قادر می سازد تا مصرف برق خود را به طور موثرتری مدیریت کنند و به پذیرش انرژی های تجدیدپذیر تشویق می شود.

ذخیره سازی انرژی باتری تجاری

BESS توسط شرکت ها برای پیک تراشیدن، ذخیره برق در مواقعی که تقاضا نیست استفاده می شود تا بتوان در دوره های تقاضای بالاتر هزینه های کمتری را به دست آورد. این سیستم‌ها همچنین برق اضطراری را فراهم می‌کنند و استفاده از انرژی‌های تجدیدپذیر را ترویج می‌کنند، بنابراین عملیات بدون درز و اهداف پایداری را تضمین می‌کنند.

Utility-Scale باتری ذخیره انرژی

مقیاس سودمند BESS عرضه و تقاضا را در شبکه متعادل می کند، در مصرف برق اضافی صرفه جویی می کند و در صورت لزوم آن را آزاد می کند. این سیستم‌ها برای پایداری شبکه حیاتی هستند، به ویژه از آنجایی که انرژی‌های تجدیدپذیر بیشتر یکپارچه شده‌اند و عملکردهای ضروری مانند خدمات جانبی و پشتیبانی ولتاژ را انجام می‌دهند. علاوه بر این، این تسهیلات می تواند تنش را در خطوط توزیع در ساعات اوج تقاضا کاهش دهد.

ارزیابی نیازهای ذخیره انرژی شما

هنگام انتخاب سیستم ذخیره انرژی باتری مناسب، ضروری است که نیازهای خاص خود را به دقت ارزیابی کنید. جدول زیر فاکتورهای کلیدی را که باید در نظر گرفته شود نشان می دهد:

نتیجه گیری: آینده سیستم ذخیره انرژی باتری (BESS)

در توسعه مستمر انتقال انرژی جهانی، BESS این است که حتی مهم تر باشد. پیشرفت‌های مداوم در فناوری باتری، کارایی، قابلیت اطمینان و مقرون به صرفه بودن را افزایش می‌دهد. BESSکه آن را به یک جنبه جدایی ناپذیر از انرژی پایدار برای نسل های آینده تبدیل می کند. و با کاهش وابستگی به سوخت های فسیلی، BESS در حفظ استحکام و امنیت منبع تغذیه مفید خواهد بود زیرا این امر اهمیت آن را در بخش انرژی در حال تغییر تعریف می کند. علاوه بر این، این یک گام اساسی برای رسیدگی به تغییرات آب و هوا است.

سیستم های ذخیره انرژی باتری خود را با BENY

سیستم های ذخیره انرژی باتری خود را با راه حل های پیشرفته از BENY. با پیشرو در صنعت R&D محصولات درجه یک ما در خانه ها، ادارات، تجاری و کاربردهای صنعتی در مقیاس بزرگ کارآمد و قابل اعتماد هستند. در نتیجه، BENY برای اطمینان از بهینه‌سازی عملکرد خوب سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی شما در راستای اهداف پایداری که تعیین کرده‌اید، واکنش‌های متناسب سریع و پشتیبانی جهانی ۲۴ ساعته و ۷ روز هفته را ارائه می‌دهد. مدیریت انرژی خود را از طریق ارتباط با BENY، به طوری که شما BESS پروژه ها می توانند موفق باشند