Вибір відповідних типів систем накопичення енергії для ваших потреб

Згідно зі звітом BloombergNEF, глобальний ринок накопичувачів енергії зросте з 17 ГВт-год у 2020 році до 358 ГВт-год до 2030 року завдяки значному прогресу та інвестиціям у системи резервного живлення по всьому світу. Таким чином, BESS відіграє важливу роль в інфраструктурі сучасної електромережі.

Що таке система накопичення енергії батареї (BESS)?

Система накопичення енергії акумулятора (BESS) – це механізм, який накопичує електричну енергію в акумуляторних батареях для подальшого використання. Акумуляторні елементи, системи керування батареями (BMS) і системи перетворення електроенергії (PCS) є одними з життєво важливих компонентів. Постійний струм, що накопичується в акумуляторних модулях, в основному використовується BESS для забезпечення потужності електроенергії під час високого попиту.

Система управління енергією (EMS) контролює стан заряду (SOC) і оптимізує використання ресурсів. BESS зазвичай використовує зовнішні схеми та двонаправлені інвертори для ефективної якості електроенергії та підключення до мережі, які перетворюють постійний струм у змінний або навпаки. Деякі передові пристрої можуть також поєднувати інші форми накопичення енергії, наприклад накопичення теплової та кінетичної енергії, щоб підвищити загальну ефективність.

Чому акумуляторні системи накопичення енергії є важливими

Системи акумулятора енергії акумулятора (BESS) мають вирішальне значення в сучасному енергетичному ландшафті з кількох причин:

• Покращена стабільність мережі: BESS стабілізує постачання електроенергії, накопичуючи надлишкову енергію під час низького попиту та вивільняючи її під час пікових періодів попиту на електроенергію, забезпечуючи надійне електропостачання.
• Оптимізована енергоефективність: BESS зберігає енергію з відновлюваних джерел, таких як сонячна енергія, максимізуючи ефективність за рахунок зменшення втрат енергії та використання викопного палива.
• Зменшені витрати на електроенергію: BESS дає змогу зменшувати витрати на електроенергію під час пікових навантажень, накопичувати електроенергію, коли ціни на електроенергію низькі, і використовувати її в періоди пікового навантаження, допомагаючи зменшити витрати на електроенергію для підприємств і домовласників.
• Підтримка інтеграції відновлюваної енергії: BESS сприяє інтеграції відновлюваної енергії в мережу, накопичуючи надлишкову енергію та забезпечуючи постійне постачання чистої енергії.

Типи акумуляторних систем накопичення енергії

Хоча всі системи зберігання енергії використовують батареї, вони не використовують однакові. Крім того, різні типи акумуляторів використовуються в рішеннях для зберігання енергії, і часто розробляються нові.

Літій-іонні акумулятори

Літій-іонні батареї є одним із найпоширеніших типів акумуляторних систем накопичення енергії (BESS), які працюють шляхом переміщення іонів літію між катодом і анодом протягом циклів заряджання та розряджання. З огляду на їхню високу щільність енергії, вони знаходять широке застосування в електромобілях, портативній електроніці та домашніх накопичувачах енергії.

Однак основним недоліком є ​​можливість термічного розбігу, коли відбувається швидке підвищення температури всередині батареї, що призводить до пожежі або навіть вибуху. Є багато причин, наприклад, коли він перезаряджається, фізично пошкоджений або перегрівається. Щоб літій-іонні батареї були безпечними, вони повинні мати відповідні системи управління температурою та моніторингу. Постійно вдосконалювалися з метою зробити ці пристрої більш безпечними та ефективними, а отже, достатньо надійними для різних застосувань.

Свинцево-кислотні акумулятори

Свинцево-кислотні акумулятори є однією з найстаріших і найбільш традиційних технологій зберігання акумуляторів; вони визнані своєю надійністю та доступністю. Вони працюють шляхом перетворення хімічної енергії в електричну через реакцію між свинцевими пластинами з сірчаною кислотою. Незважаючи на їх низьку щільність енергії, як правило, близько 30-50 Вт·год/кг, і меншу тривалість життя, яка коливається від 200 до 800 циклів заряджання, вони все ще широко використовуються через свою дешевизну. Вони зазвичай використовуються в системах резервного живлення, джерелах безперебійного живлення (ДБЖ) і скрізь, де є обмежений бюджет. Вони також досить міцні та можуть забезпечувати високі імпульсні струми, отже, підходять для застосувань, які потребують негайної доступності електроенергії.

Редокс-батареї

Проточні батареї – це тип батареї, яка накопичує енергію в розчинах рідкого електроліту, що протікає через елементи батареї під час заряджання та розряджання. Ця конструкція забезпечує легку масштабованість, оскільки розмір резервуарів для електроліту можна збільшити, щоб збільшити енергетичну ємність системи. Проточні батареї мають тривалий термін служби, який часто перевищує 10,000 XNUMX циклів, що робить їх ідеальними для великомасштабних застосувань, таких як накопичувачі енергії комунального масштабу та промислові застосування. Вони забезпечують стабільну вихідну потужність протягом тривалого періоду часу, що робить їх придатними для ситуацій, коли потрібна постійна та надійна потужність. Їх нижча щільність енергії порівняно з іншими типами батарей може обмежити їх використання в умовах обмеженого простору. Однак їх висока ємність, довговічність і гнучкість дозволяють використовувати проточні батареї для потреб накопичення енергії великої ємності.

Нікель-кадмієві акумулятори

Чудовою особливістю нікель-кадмієвих (Ni-Cd) акумуляторів є те, що вони міцні та здатні працювати за суворих температур, що робить їх придатними для вимогливих умов. Вони використовують гідроксид нікелю та кадмій як електроди, що робить їх стійкими, але знижує їх щільність енергії до 40-60 Вт-год/кг. Включення кадмію також викликає занепокоєння щодо навколишнього середовища, що вимагає належної утилізації та переробки. Як наслідок, Ni-Cd батареї знаходять застосування лише в спеціалізованих галузях промисловості, де надійність в екстремальних умовах є критичною; наприклад, авіація, військова техніка та інші галузі промисловості. Незважаючи на деякі недоліки, нікель-кадмієві батареї мають тривалий життєвий цикл і стабільну продуктивність у складних умовах експлуатації.

Сірчано-натрієві батареї

Працюючи при температурі близько 300-350°C, розплавлений натрій і сірка використовуються як активні матеріали в натрієво-сірчаних (NaS) батареях. Вони відрізняються високою щільністю енергії, яка коливається приблизно в межах 150-240 Вт·год/кг, і чудовою ефективністю. Батареї NaS зазвичай обмежуються великомасштабними установками, такими як накопичувачі електроенергії та електростанції через їх робочу температуру та конструкцію. Їх тривалий і стабільний доступ до електроенергії робить їх особливо цінними для стабілізації мереж, відсікання піків або інтеграції відновлюваних джерел енергії. Однак їхні переваги супроводжуються недоліком, який полягає в необхідності передових систем управління температурою, якими можна ефективно керувати лише в стаціонарних великомасштабних системах, враховуючи їх надзвичайно гарячі операції.

Чому літій-іонний є популярним вибором?

Літій-іонні акумулятори стали провідним вибором для багатьох рішень накопичення енергії завдяки поєднанню продуктивності, ефективності та надійності. Ось чому вони виділяються:

• Висока щільність енергії: дозволяє накопичувати велику кількість енергії в компактній формі, що ідеально підходить для програм з обмеженим простором.
• Довгий термін служби: підтримує тисячі циклів заряджання та розряджання, що сприяє довговічності.
• Висока ефективність: ефективність заряду/розряду становить близько 90-95%, мінімізуючи втрати енергії.
• Низька швидкість саморозряду: зберігає заряд протягом тривалого часу, ідеально підходить для резервного живлення та надійного тривалого зберігання енергії.

Різноманітні застосування систем накопичення енергії акумуляторів (BESS)

Системи акумулятора енергії акумулятора (BESS) важливі в різних секторах, кожен з яких відповідає унікальним енергетичним потребам.

Акумулятори енергії в житлових батареях

В оселях, BESS зберігає енергію від таких джерел, як сонячні панелі, забезпечуючи резервне живлення під час відключень електроенергії та зменшуючи залежність від мережі. Це дозволяє домовласникам ефективніше керувати споживанням електроенергії та заохочує використання відновлюваних джерел енергії.

Комерційне накопичення енергії акумулятора

BESS використовується підприємствами для зменшення пікових навантажень, накопичення електроенергії в періоди, коли на неї немає попиту, щоб можна було досягти нижчих витрат у періоди високого попиту. Ці системи також забезпечують аварійне живлення та сприяють використанню відновлюваної енергії, таким чином забезпечуючи безперебійну роботу та досягнення цілей сталого розвитку.

Зберігання енергії від акумуляторної батареї

Утилітарно-масштабний BESS збалансовує попит і пропозицію в мережі, зберігаючи надлишкову потужність і вивільняючи її за необхідності. Ці системи є життєво важливими для стабільності мережі, особливо враховуючи те, що інтегровано більше відновлюваних джерел енергії, і вони виконують такі важливі функції, як допоміжні послуги та підтримка напруги. Крім того, ці засоби могли б зняти напругу на розподільчих лініях у години пікового попиту.

Оцінка ваших потреб у накопиченні енергії

Вибираючи відповідну систему накопичення енергії акумулятора, важливо ретельно оцінити ваші конкретні вимоги. У наведеній нижче таблиці наведено ключові фактори, які слід враховувати.

Висновок: Майбутнє акумуляторної системи зберігання енергії (BESS)

У продовженні глобального енергетичного переходу, BESS має бути ще важливішим. Постійні розробки в технології акумуляторів підвищують ефективність, надійність і доступність BESS, що робить його невід’ємним аспектом сталої енергетики для майбутніх поколінь. І зі зменшенням залежності від викопного палива, BESS буде корисним для підтримки надійності та безпеки електропостачання, оскільки це визначає його значення в мінливому енергетичному секторі. Крім того, це важливий крок до вирішення проблеми зміни клімату.

Збільште рівень заряду акумулятора за допомогою систем накопичення енергії BENY

Розширте свої системи накопичення енергії акумулятора за допомогою передових рішень від BENY. З провідними в галузі R&D підтримкою, наші першокласні товари призначені для ефективності та надійності в будинках, офісах і комерційних, а також у великих галузях. В результаті BENY пропонує швидку індивідуальну реакцію та цілодобову глобальну підтримку, щоб забезпечити хорошу оптимізацію продуктивності ваших систем накопичення енергії відповідно до встановлених вами цілей сталого розвитку. Покращуйте управління енергією, об’єднавшись із BENY, так що ваш BESS проекти можуть бути успішними.