Odabir pravih vrsta baterijskih sustava za pohranu energije za vaše potrebe

Očekuje se da će se globalno tržište pohrane energije, u skladu s izvješćem BloombergNEF-a, proširiti sa 17 GWh u 2020. na 358 GWh do 2030. zahvaljujući značajnom napretku i ulaganjima u rezervne sustave napajanja diljem svijeta. dakle, BESS igra važnu ulogu u modernoj infrastrukturi električne mreže.

Što je sustav za pohranu energije baterije (BESS)?

Sustav za pohranu energije baterije (BESS) je mehanizam koji akumulira električnu energiju u punjivim baterijama koje se kasnije koriste. Baterijske ćelije, sustavi upravljanja baterijama (BMS) i sustavi za pretvorbu energije (PCS) neke su od vitalnih komponenti. Istosmjerna struja pohranjena unutar baterijskih modula prvenstveno se koristi za BESS kako bi se osigurao kapacitet napajanja tijekom vremena velike potražnje.

Sustav upravljanja energijom (EMS) nadzire stanje napunjenosti (SOC) i optimizira korištenje resursa. BESS obično koristi vanjske krugove i dvosmjerne pretvarače za učinkovitu kvalitetu električne energije i mrežno povezivanje koje pretvara istosmjernu struju u izmjeničnu struju ili obrnuto. Neke napredne jedinice također mogu kombinirati druge oblike pohrane energije poput pohrane toplinske i kinetičke energije kako bi povećale svoju ukupnu učinkovitost.

Zašto su sustavi za pohranu energije na baterije bitni

Sustavi za pohranu energije baterija (BESS) ključni su u današnjem energetskom krajoliku iz nekoliko razloga:

• Poboljšana stabilnost mreže: BESS stabilizira opskrbu električnom energijom pohranjujući višak energije tijekom niske potražnje i oslobađajući je tijekom razdoblja najveće potražnje za električnom energijom, osiguravajući pouzdanu opskrbu električnom energijom.
• Optimizirana energetska učinkovitost: BESS pohranjuje energiju iz obnovljivih izvora poput solarne energije, povećavajući učinkovitost smanjenjem rasipanja energije i oslanjanja na fosilna goriva.
• Smanjeni troškovi energije: BESS omogućuje brijanje tijekom vršnog opterećenja, skladištenje električne energije kada su cijene električne energije niske i korištenje tijekom vršnih razdoblja, čime se smanjuju troškovi energije za tvrtke i vlasnike kuća.
• Podrška za integraciju obnovljive energije: BESS olakšava integraciju obnovljive energije u mrežu pohranjivanjem viška energije i osiguravanjem stalne opskrbe čistom energijom.

Vrste baterijskih sustava za pohranu energije

Iako svi sustavi za pohranu energije koriste baterije, oni ne koriste iste. Isto tako, različite vrste baterija koriste se u rješenjima za pohranu energije i često se razvijaju nove.

Litij-ionske baterije

Litij-ionske baterije jedna su od najčešćih vrsta baterijskog sustava za pohranu energije (BESS) koji rade pomicanjem litijevih iona između katode i anode tijekom ciklusa punjenja i pražnjenja. S obzirom na njihovu visoku energetsku gustoću, nalaze široku primjenu u električnim vozilima, prijenosnoj elektronici i pohrani energije u kućanstvu.

Međutim, veliki nedostatak je mogućnost toplinskog bijega, gdje dolazi do brzog porasta temperature unutar baterije što dovodi do požara ili čak eksplozije. Mnogo je uzroka, primjerice kada se prepuni, fizički ošteti ili pregrije. Kako bi litij-ionske baterije bile sigurne, moraju imati odgovarajuće sustave za upravljanje toplinom i nadzor. U tijeku su poboljšanja s ciljem da se ti uređaji učine sigurnijim i učinkovitijim te da budu dovoljno pouzdani za različite primjene.

Olovne baterije

Olovne baterije jedna su od najstarijih i najtradicionalnijih tehnologija skladištenja baterija; prepoznati su po svojoj pouzdanosti i pristupačnosti. Oni rade pretvaranjem kemijske energije u električnu kroz reakciju između olovnih ploča sa sumpornom kiselinom. Unatoč njihovoj niskoj gustoći energije, obično oko 30-50 Wh/kg, i kraćem životnom vijeku koji se kreće između 200-800 ciklusa punjenja, i dalje su visoko iskorišteni zbog svoje jeftinosti. Oni se obično koriste u sustavima rezervnog napajanja, neprekidnim izvorima napajanja (UPS) i svugdje gdje postoji ograničen proračun. Također su dovoljno čvrsti i mogu ponuditi visoke udarne struje te su stoga prikladni za aplikacije koje zahtijevaju trenutnu dostupnost struje.

Baterije za protok

Protočne baterije vrsta su baterije koja pohranjuje energiju u tekućim otopinama elektrolita koji teku kroz baterije tijekom punjenja i pražnjenja. Ovaj dizajn omogućuje jednostavnu skalabilnost jer se veličina spremnika elektrolita može povećati kako bi se povećao energetski kapacitet sustava. Protočne baterije imaju dug životni ciklus, često veći od 10,000 ciklusa, što ih čini idealnim za velike primjene kao što su pohranjivanje energije u komunalnim poduzećima i industrijske primjene. Omogućuju stabilnu izlaznu snagu tijekom dugog trajanja što ih čini prikladnima za situacije u kojima je potrebna dosljedna i pouzdana snaga. Njihova niža gustoća energije u usporedbi s drugim oblicima baterija može ograničiti njihovu upotrebu u prostorno ograničenim aplikacijama. Međutim, njihov veliki kapacitet, izdržljivost i fleksibilnost omogućuju korištenje protočnih baterija za potrebe pohrane energije velikog kapaciteta.

Nikal-kadmijeve baterije

Izvanredna značajka nikl-kadmijevih (Ni-Cd) baterija je da su čvrste i sposobne funkcionirati na teškim temperaturama, što ih čini prikladnima za zahtjevna okruženja. Kao elektrode koriste nikal oksid hidroksid i kadmij, što ih čini otpornima, ali smanjuje njihovu gustoću energije na 40-60 Wh/kg. Uključivanje kadmija također izaziva zabrinutost za okoliš, što zahtijeva pravilno odlaganje i recikliranje. Kao rezultat toga, Ni-Cd baterije nalaze primjenu samo u specijaliziranim industrijama gdje je pouzdanost u ekstremnim uvjetima kritična; na primjer, zrakoplovstvo, vojna oprema, među ostalim sektorima industrije. Bez obzira na neke nedostatke, Ni-Cd baterije imaju dug životni ciklus i dosljedne performanse u izazovnim radnim okruženjima.

Natrij-sumporne baterije

Radeći na oko 300-350°C, rastaljeni natrij i sumpor koriste se kao aktivni materijali u natrij-sumpornim (NaS) baterijama. Odlikuje ih visoka energetska gustoća koja se kreće od oko 150-240 Wh/kg i izvrsna učinkovitost. NaS baterije obično su ograničene na velike instalacije kao što su komunalna skladišta energije i elektrane zbog njihove radne temperature i dizajna. Njihova dugotrajna i stalna dostupnost električne energije čini ih posebno vrijednima za stabilizaciju mreža, odsijecanje vršnih opterećenja ili integraciju obnovljivih izvora energije. Međutim, njihove prednosti dolaze s nedostatkom koji zahtijeva napredne sustave upravljanja toplinom kojima se može učinkovito upravljati samo u stacionarnim, velikim aplikacijama s obzirom na njihove ekstremno vruće operacije.

Zašto je litij-ionski popularan izbor?

Litij-ionske baterije postale su vodeći izbor za mnoga rješenja za pohranu energije zbog svoje kombinacije performansi, učinkovitosti i pouzdanosti. Evo zašto se ističu:

• Visoka gustoća energije: Omogućuje skladištenje velikih količina energije u kompaktnom obliku, idealno za prostorno ograničene aplikacije.
• Dug vijek trajanja: Podržava tisuće ciklusa punjenja i pražnjenja, pridonoseći dugovječnosti.
• Visoka učinkovitost: Učinkovitost punjenja/pražnjenja od oko 90-95%, minimizirajući gubitak energije.
• Niska stopa samopražnjenja: Zadržava napunjenost tijekom dugih razdoblja, savršeno za rezervno napajanje i pouzdanu dugoročnu pohranu energije.

Različite primjene baterijskih sustava za pohranu energije (BESS)

Sustavi za pohranu energije baterija (BESS) bitni su u različitim sektorima, a svaki se bavi jedinstvenim energetskim potrebama.

Stambena baterijska pohrana energije

U domovima, BESS pohranjuje energiju iz izvora kao što su solarni paneli, osiguravajući rezervno napajanje tijekom nestanka struje i smanjujući oslanjanje na mrežu. To omogućuje vlasnicima kuća da učinkovitije upravljaju svojom potrošnjom električne energije i potiče usvajanje obnovljive energije.

Komercijalna baterijska pohrana energije

BESS Koriste ga poduzeća za smanjivanje vršnog opterećenja, skladištenje električne energije u vrijeme kada nema potražnje, tako da se mogu postići niži troškovi u razdobljima veće potražnje. Ovi sustavi također pružaju napajanje za hitne slučajeve i promiču korištenje obnovljive energije, čime se osigurava besprijekoran rad i ciljevi održivosti.

Uslužna baterijska pohrana energije

Utility-scale BESS uravnotežuje ponudu i potražnju na mreži, štedeći višak energije i otpuštajući je kada je to potrebno. Ovi sustavi su od vitalnog značaja za stabilnost mreže, posebno jer je integrirano više obnovljivih izvora energije, i oni obavljaju tako bitne funkcije kao što su pomoćne usluge i podrška naponu. Štoviše, ovi bi objekti mogli smanjiti napetost na distribucijskim vodovima tijekom sati najveće potražnje.

Procjena vaših potreba za pohranom energije

Prilikom odabira odgovarajućeg sustava za pohranu energije iz baterije, važno je pažljivo procijeniti svoje specifične zahtjeve. Sljedeća tablica prikazuje ključne čimbenike koje treba uzeti u obzir:

Zaključak: Budućnost sustava za pohranu energije baterija (BESS)

U kontinuiranom razvoju globalne energetske tranzicije, BESS je biti još važnije. Tekući razvoj tehnologije baterija povećava učinkovitost, pouzdanost i pristupačnost BESS, što ga čini sastavnim aspektom održive energije za buduće generacije. I sa sve manjom ovisnošću o fosilnim gorivima, BESS bit će koristan u održavanju robusnosti i sigurnosti opskrbe električnom energijom jer to definira njegovu važnost u energetskom sektoru koji se mijenja. Nadalje, to je bitan korak prema rješavanju klimatskih promjena.

Poboljšajte sustave za pohranu energije u bateriji pomoću BENY

Povećajte svoje sustave za pohranu energije u baterijama naprednim rješenjima tvrtke BENY. S vodećim u industriji R&D podržava, naša vrhunska roba trebala bi biti učinkovita i pouzdana u kućama, uredima i komercijalnim, kao i velikim industrijskim aplikacijama. Kao rezultat toga, BENY nudi brze prilagođene reakcije i globalnu podršku 24/7 kako bi se osigurala dobra optimizacija performansi vaših sustava za pohranu energije prema ciljevima održivosti koje ste postavili. Poboljšajte upravljanje energijom povezivanjem s BENY, tako da vaš BESS projekti mogu biti uspješni.