Izbira pravih tipov baterijskih sistemov za shranjevanje energije za vaše potrebe

Globalni trg za shranjevanje energije naj bi se v skladu s poročilom BloombergNEF razširil s 17 GWh leta 2020 na 358 GWh do leta 2030 na podlagi znatnega napredka in naložb v sisteme za rezervno napajanje po vsem svetu. torej BESS igra pomembno vlogo v sodobni infrastrukturi električnega omrežja.

Kaj je baterijski sistem za shranjevanje energije (BESS)?

Baterijski sistem za shranjevanje energije (BESS) je mehanizem, ki akumulira električno energijo v polnilnih baterijah za kasnejšo uporabo. Baterijske celice, sistemi za upravljanje baterij (BMS) in sistemi za pretvorbo električne energije (PCS) so nekatere od ključnih komponent. Enosmerni tok, shranjen v baterijskih modulih, se uporablja predvsem za BESS za zagotavljanje zmogljivosti električne energije v času velikega povpraševanja.

Sistem upravljanja z energijo (EMS) nadzira stanje napolnjenosti (SOC) in optimizira uporabo virov. BESS običajno uporablja zunanja vezja in dvosmerne pretvornike za učinkovito kakovost električne energije in medsebojno povezovanje omrežja, ki pretvarja enosmerni tok v izmenični ali obratno. Nekatere napredne enote lahko združujejo tudi druge oblike shranjevanja energije, kot sta shranjevanje toplotne in kinetične energije, da povečajo svojo splošno učinkovitost.

Zakaj so baterijski sistemi za shranjevanje energije bistveni

Baterijski sistemi za shranjevanje energije (BESS) so ključnega pomena v današnjem energetskem okolju iz več razlogov:

• Izboljšana stabilnost omrežja: BESS stabilizira oskrbo z električno energijo tako, da shrani odvečno energijo med nizko porabo in jo sprosti v obdobjih največje porabe električne energije, kar zagotavlja zanesljivo oskrbo z električno energijo.
• Optimizirana energetska učinkovitost: BESS shranjuje energijo iz obnovljivih virov, kot je sončna energija, kar povečuje učinkovitost z zmanjšanjem izgube energije in odvisnosti od fosilnih goriv.
• Zmanjšani stroški energije: BESS omogoča britje ob konicah, shranjevanje električne energije, ko so cene električne energije nizke, in njeno uporabo v obdobjih konic, kar pomaga zmanjšati stroške energije za podjetja in lastnike stanovanj.
• Podpora za integracijo obnovljivih virov energije: BESS omogoča integracijo obnovljive energije v omrežje s shranjevanjem odvečne energije in zagotavljanjem dosledne oskrbe s čisto energijo.

Vrste baterijskih sistemov za shranjevanje energije

Čeprav vsi sistemi za shranjevanje energije uporabljajo baterije, ne uporabljajo istih. Podobno se v rešitvah za shranjevanje energije uporabljajo različne vrste baterij in pogosto se razvijajo nove.

Litij-ionske baterije

Litij-ionske baterije so ena najpogostejših vrst baterijskih sistemov za shranjevanje energije (BESS), ki delujejo tako, da med cikli polnjenja in praznjenja premikajo litijeve ione med katodo in anodo. Zaradi njihove visoke energijske gostote se široko uporabljajo v električnih vozilih, prenosni elektroniki in gospodinjskih shrambah energije.

Vendar pa je velika pomanjkljivost možnost toplotnega uhajanja, kjer pride do hitrega dviga temperature v bateriji, kar povzroči požar ali celo eksplozijo. Vzrokov je veliko, na primer, ko se preveč napolni, fizično poškoduje ali pregreje. Da bi bile litij-ionske baterije varne, morajo imeti nameščene ustrezne sisteme za upravljanje toplote in nadzor. Izboljševanja so v teku, da bi bile te naprave varnejše in učinkovitejše ter tako dovolj zanesljive za različne aplikacije.

Svinčeve baterije

Svinčeno-kislinske baterije so ena najstarejših in najbolj tradicionalnih tehnologij za shranjevanje baterij; priznani so po svoji zanesljivosti in cenovni dostopnosti. Delujejo tako, da pretvarjajo kemično energijo v električno energijo z reakcijo med svinčenimi ploščami z žveplovo kislino. Kljub nizki energijski gostoti, običajno okoli 30-50 Wh/kg, in krajši življenjski dobi, ki se giblje med 200-800 cikli polnjenja, še vedno ostajajo zelo izkoriščeni zaradi svoje poceni. Običajno se uporabljajo v rezervnih napajalnih sistemih, napajalnikih za neprekinjeno napajanje (UPS) in povsod, kjer je proračun omejen. Prav tako so dovolj močni in lahko nudijo visoke udarne tokove, zato so primerni za aplikacije, ki zahtevajo takojšnjo razpoložljivost električne energije.

Pretočne baterije

Pretočne baterije so vrsta baterije, ki shranjuje energijo v raztopinah tekočega elektrolita, ki teče skozi baterijske celice med polnjenjem in praznjenjem. Ta zasnova omogoča enostavno razširljivost, saj je mogoče povečati velikost rezervoarjev za elektrolit, da se poveča energetska zmogljivost sistema. Pretočne baterije imajo dolgo življenjsko dobo, ki pogosto presega 10,000 ciklov, zaradi česar so idealne za obsežne aplikacije, kot so shranjevanje energije v komunalnem obsegu in industrijske aplikacije. Zagotavljajo stabilno izhodno moč v dolgih obdobjih, zaradi česar so primerni za situacije, kjer je potrebna dosledna in zanesljiva moč. Njihova nižja energijska gostota v primerjavi z drugimi oblikami baterij lahko omejuje njihovo uporabo v prostorsko omejenih aplikacijah. Vendar pa njihova visoka zmogljivost, vzdržljivost in prilagodljivost omogočajo uporabo pretočnih baterij za potrebe shranjevanja energije z visoko zmogljivostjo.

Nikelj-kadmijeve baterije

Izjemna značilnost nikelj-kadmijevih (Ni-Cd) baterij je, da so močne in zmožne delovanja pri visokih temperaturah, zaradi česar so primerne za zahtevna okolja. Kot elektrodi uporabljajo nikljev oksid hidroksid in kadmij, zaradi česar so odporni, vendar znižajo njihovo energijsko gostoto na 40-60 Wh/kg. Vključitev kadmija vzbuja tudi zaskrbljenost glede okolja, kar zahteva ustrezno odlaganje in recikliranje. Posledično najdejo Ni-Cd baterije uporabo samo v specializiranih panogah, kjer je zanesljivost v ekstremnih pogojih kritična; na primer letalstvo, vojaška oprema, med drugimi sektorji industrije. Ne glede na nekatere pomanjkljivosti imajo Ni-Cd baterije dolge življenjske cikle in dosledno delovanje v zahtevnih delovnih okoljih.

Natrijeve žveplove baterije

Staljeni natrij in žveplo, ki delujejo pri približno 300–350 °C, sta uporabljena kot aktivna materiala v natrijevih žveplovih (NaS) baterijah. Odlikuje jih visoka energijska gostota, ki se giblje med cca 150-240 Wh/kg in odličen izkoristek. Baterije NaS so zaradi svoje delovne temperature in zasnove običajno omejene na velike naprave, kot so hranilniki električne energije in elektrarne. Zaradi njihove dolgotrajne in dosledne razpoložljivosti električne energije so še posebej dragoceni za stabilizacijo omrežij, prekinitev konic ali vključevanje obnovljivih virov energije. Njihove prednosti pa so povezane s pomanjkljivostjo, da so potrebni napredni sistemi za upravljanje toplote, ki jih je mogoče učinkovito upravljati samo v stacionarnih, obsežnih aplikacijah glede na njihove izjemno vroče operacije.

Zakaj je litij-ionska priljubljena izbira?

Litij-ionske baterije so postale vodilna izbira za številne rešitve za shranjevanje energije zaradi svoje kombinacije zmogljivosti, učinkovitosti in zanesljivosti. Evo, zakaj izstopajo:

• Visoka gostota energije: Omogoča shranjevanje velikih količin energije v kompaktni obliki, kar je idealno za prostorsko omejene aplikacije.
• Dolga življenjska doba: podpira na tisoče ciklov polnjenja in praznjenja, kar prispeva k dolgoživosti.
• Visoka učinkovitost: Učinkovitost polnjenja/praznjenja približno 90-95 %, kar zmanjša izgubo energije.
• Nizka stopnja samopraznjenja: zadrži polnjenje za dolga obdobja, kot nalašč za rezervno napajanje in zanesljivo dolgoročno shranjevanje energije.

Različne uporabe baterijskih sistemov za shranjevanje energije (BESS)

Baterijski sistemi za shranjevanje energije (BESS) so bistvenega pomena v različnih sektorjih, pri čemer vsak obravnava edinstvene energetske potrebe.

Hranjenje energije v stanovanjskih baterijah

V domovih, BESS shranjuje energijo iz virov, kot so sončne celice, zagotavlja rezervno napajanje med izpadi električne energije in zmanjšuje odvisnost od omrežja. To lastnikom stanovanj omogoča učinkovitejše upravljanje porabe električne energije in spodbuja uporabo obnovljivih virov energije.

Komercialno baterijsko shranjevanje energije

BESS uporabljajo podjetja za zmanjšanje konic, shranjevanje električne energije v času, ko ni povpraševanja, tako da je mogoče doseči nižje stroške v obdobjih večjega povpraševanja. Ti sistemi zagotavljajo tudi zasilno napajanje in spodbujajo uporabo obnovljive energije ter tako zagotavljajo brezhibno delovanje in trajnostne cilje.

Shranjevanje energije v baterijskem obsegu

Uporabna lestvica BESS uravnava ponudbo in povpraševanje v omrežju, prihrani presežek energije in jo sprosti, ko je to potrebno. Ti sistemi so ključnega pomena za stabilnost omrežja, zlasti ker je integriranih več obnovljivih virov energije, in opravljajo tako bistvene funkcije, kot so pomožne storitve in napetostna podpora. Poleg tega bi te naprave lahko razbremenile napetosti na distribucijskih vodih v urah največjega povpraševanja.

Ocenjevanje vaših potreb po shranjevanju energije

Ko izbirate ustrezen sistem za shranjevanje energije v baterijah, je bistveno, da natančno ocenite svoje posebne zahteve. V spodnji tabeli so navedeni ključni dejavniki, ki jih je treba upoštevati:

Zaključek: Prihodnost baterijskega sistema za shranjevanje energije (BESS)

V nadaljnjem razvoju globalnega energetskega prehoda, BESS je še bolj pomembno. Stalni razvoj tehnologije baterij izboljšuje učinkovitost, zanesljivost in cenovno dostopnost BESS, zaradi česar je sestavni del trajnostne energije za prihodnje generacije. In z vse manjšo odvisnostjo od fosilnih goriv, BESS bo koristen pri ohranjanju robustnosti in varnosti oskrbe z električno energijo, saj to opredeljuje njegov pomen v spreminjajočem se energetskem sektorju. Poleg tega je bistven korak k obravnavanju podnebnih sprememb.

Izboljšajte sisteme za shranjevanje energije v baterijah z BENY

Povečajte svoje sisteme za shranjevanje energije v baterijah z naprednimi rešitvami podjetja BENY. Z vodilnim v industriji R&D podpore, naj bi bilo naše vrhunsko blago učinkovito in zanesljivo v hišah, pisarnah ter komercialnih in obsežnih industrijskih aplikacijah. Kot rezultat, BENY ponuja hitre odzive po meri in globalno podporo 24/7 za zagotovitev dobre optimizacije delovanja vaših sistemov za shranjevanje energije v skladu s cilji trajnosti, ki ste jih zastavili. Izboljšajte upravljanje z energijo s povezovanjem z BENY, tako da vaš BESS projekti so lahko uspešni.