Сучасныя электрычныя сеткі і камерцыйныя аб'екты сутыкаюцца з расце праблемамі, звязанымі са стабільнасцю электраэнергіі, ростам кошту энергіі і інтэграцыяй аднаўляльных крыніц энергіі. Сістэма назапашвання энергіі акумулятара (BESS) вырашае гэтыя праблемы, назапашваючы недарагую або экалагічную электраэнергію і разраджаючы яе падчас пікавага попыту. Разуменне розных тыпаў сістэм захоўвання энергіі ад акумулятараў дапамагае менеджэрам энергіі і распрацоўшчыкам праектаў выбраць правільную тэхналогію для сваіх эксплуатацыйных патрэб.

Ключавыя вывады

• Асноўныя тэхналогіі BESS: Акумулятарныя сістэмы захоўвання энергіі ўключаюць літый-іённыя, свінцова-кіслотныя, праточныя, натрыева-іённыя і натрыева-серныя батарэі, кожная з якіх мае пэўныя перавагі, абмежаванні і прымяненне.
• Розныя канфігурацыі сістэмы: BESS таксама можна класіфікаваць як шафы C&I ESS, кантэйнерныя BESS, жылыя ESS і мабільныя ESS на аснове іх фізічнай канструкцыі, ёмістасці і патрэбаў у разгортванні.
• Асноўныя фактары выбару: Выбар правільнага BESS патрабуе ацэнкі энергетычнай ёмістасці, намінальнай магутнасці, працягласці разраду, жыццёвага цыкла, эфектыўнасці, бяспекі і выдаткаў на жыццёвы цыкл, каб адпавядаць канкрэтным патрабаванням праекта.

Што такое акумулятарная сістэма захоўвання энергіі (BESS)?

A акумулятарная сістэма захоўвання энергіі (BESS) гэта тэхналогія, якая захоўвае электрычную энергію ў акумулятарных батарэях і вызваляе яе пры неабходнасці. Гэта дазваляе захоўваць электраэнергію, выпрацаваную сонечнымі батарэямі, ветранымі турбінамі або сеткай, для наступнага выкарыстання.

Напрыклад, камерцыйны аб'ект можа зараджаць сваю сістэму BESS у перыяды нізкага попыту на электраэнергію і разраджаць яе ў гадзіны пік, каб знізіць выдаткі на энергію.

Тыповы BESS ўключае ў сябе некалькі узаемазвязаных кампанентаў:

• Сістэма кіравання батарэяй (BMS): Кантралюе напружанне батарэі, тэмпературу, ток і ўмовы працы.
• Сістэма пераўтварэння энергіі (PCS): Дазваляе двухнакіраванае пераўтварэнне энергіі паміж сістэмай пастаяннага току батарэі і сеткай пераменнага току або нагрузкай, адначасова кантралюючы магутнасць зарадкі і разрадкі ў адпаведнасці з патрабаваннямі сістэмы.
• Сістэма кіравання энергіяй (EMS): Каардынуе зарадку, разрадку і перадачу энергіі ў адпаведнасці з эксплуатацыйнымі патрабаваннямі.
• Сістэма цеплавога кіравання: Кантралюе тэмпературу батарэі з дапамогай паветранага або вадкаснага астуджэння.

Акумулятарныя сістэмы захоўвання энергіі (BESS) можна класіфікаваць двума асноўнымі спосабамі: па хімічным складзе батарэі і па канфігурацыі сістэмы. Катэгорыі, заснаваныя на хіміі, ўключаюць літый-іённыя, свінцова-кіслотныя, праточныя, натрыева-іённыя і натрыева-серныя батарэі, кожная з якіх мае розныя працоўныя характарыстыкі.

Катэгорыі на аснове канфігурацыі, такія як шафы C&I ESS, кантэйнерныя BESS, жылыя ESS і мабільныя ESS, апісваюць, як сістэма ўпакавана, разгорнута і выкарыстоўваецца. Гэтыя два метады класіфікацыі хутчэй дапаўняюць адзін аднаго, чым узаемазаменныя.

Якія асноўныя тыпы батарэйных сістэм захоўвання энергіі?

Асноўныя тыпы акумулятарных сістэм захоўвання энергіі ўключаюць літый-іённыя, свінцова-кіслотныя, праточныя і натрыевыя акумулятары. Кожная тэхналогія прапануе розныя характарыстыкі, якія ўплываюць на яе прыдатнасць для камерцыйных, прамысловых і камунальных праектаў.

1. Літый-іённыя акумулятарныя сістэмы захоўвання энергіі

Літый-іённыя акумулятары шырока выкарыстоўваюцца ў стацыянарных назапашвальніках энергіі, сярод часта абмяркоўваемых хімікатаў LFP (літый-жалеза-фасфат) і NMC (нікель-марганец-кобальт).

Хімічны склад LFP забяспечвае добрую тэрмічную стабільнасць, катодны склад без кобальту і працяглы тэрмін службы. Гэтыя характарыстыкі робяць LFP папулярным выбарам для камерцыйных будынкаў, заводаў і праектаў па захоўванні сонечнай энергіі.

Батарэі NMC звычайна забяспечваюць больш высокую гравіметрычную шчыльнасць энергіі, чым батарэі LFP, што робіць іх шырока выкарыстоўванымі ў прылажэннях, дзе вага і прастора з'яўляюцца важнымі фактарамі, напрыклад, у электрычных транспартных сродках. Батарэі LFP звычайна забяспечваюць лепшую тэрмічную стабільнасць і могуць прапанаваць больш працяглы тэрмін службы пры параўнальных умовах працы.

2. Свінцова-кіслотныя акумулятарныя сістэмы захоўвання энергіі

Свінцова-кіслотныя сістэмы ўяўляюць сабой традыцыйную тэхналогію акумулятараў з дзесяцігоддзямі выкарыстання ў палявых умовах. Іх галоўнай перавагай з'яўляецца нізкі першапачатковы кошт пакупкі.

Тым не менш, свінцова-кіслотныя акумулятары звычайна маюць меншую шчыльнасць энергіі і карацейшы тэрмін службы, чым літый-іённыя акумулятары, асабліва пры частым глыбокім цыкле. Яны звычайна выкарыстоўваюцца ў сістэмах КБС, рэзервовага сілкавання і асобных стацыянарных назапашвальнікаў, але гэтыя абмежаванні могуць зрабіць іх менш прыдатнымі для штодзённага інтэнсіўнага захоўвання энергіі.

3. Сістэмы назапашвання энергіі Flow Battery

Праточныя батарэі назапашваюць энергію ў вадкіх электралітах, якія захоўваюцца ў знешніх рэзервуарах, якія цыркулююць праз пакет элементаў, які змяшчае мембрану. У праточных батарэях энергетычная ёмістасць у асноўным вызначаецца памерам і канфігурацыяй стэка элементаў, у той час як энергетычная ёмістасць залежыць галоўным чынам ад аб'ёму і канцэнтрацыі электраліта.

Такі падзел робіць праточныя батарэі прыдатнымі для працяглага захоўвання энергіі, прычым працягласць разраду вызначаецца энергетычнай ёмістасцю сістэмы і намінальнай магутнасцю.

Аднак складаная помпавая інфраструктура, неабходнасць рэгулярнага тэхнічнага абслугоўвання і вялікая плошча ўстаноўкі абмяжоўваюць іх прыняцце на прамысловых пляцоўках з абмежаванай прасторай.

4. Сістэмы назапашвання энергіі акумулятараў на аснове натрыю

У натрыева-іённых і натрыева-серных батарэях выкарыстоўваюцца матэрыялы на аснове натрыю, але яны працуюць па-рознаму. Натрыева-іённыя батарэі назапашваюць энергію за кошт руху іёнаў натрыю паміж электродамі, у той час як звычайныя натрыева-серныя батарэі выкарыстоўваюць натрый і серу ў якасці актыўных матэрыялаў і працуюць пры павышаных тэмпературах. Умовы іх эксплуатацыі і прымяненне адрозніваюцца ў залежнасці ад тэхналогіі.

Якія розныя канфігурацыі BESS для праектаў захоўвання энергіі?

Акрамя хімічнага складу акумулятараў, устаноўкі BESS класіфікуюцца па фізічнай канструкцыі і маштабе разгортвання. Архітэктура асноўнай сістэмы вызначае, наколькі лёгка можна ўсталёўваць, абслугоўваць і маштабаваць абсталяванне з цягам часу.

1. Камерцыйныя і прамысловыя шафы ESS

Камерцыйныя і прамысловыя (C&I) шафы ESS аб'яднаць акумулятарныя модулі і дапаможнае абсталяванне ў адносна кампактным корпусе.

У залежнасці ад канструкцыі гэтыя шафы могуць аб'ядноўваць PCS, BMS, EMS, астуджальнае абсталяванне і супрацьпажарныя кампаненты.

Агульныя прыкладанні ўключаюць:

• Галенне ў пік і кіраванне попытам на электраэнергію.
• Сонечнае фотаэлектрычнае захоўванне энергіі.
• Кіраванне нагрузкай на зарадку EV.
• Рэзервовае харчаванне для камерцыйных і прамысловых аб'ектаў.

Іх інтэграваная канструкцыя робіць іх практычнымі для заводаў, камерцыйных будынкаў і іншых аб'ектаў з абмежаванай прасторай для ўстаноўкі.

2. Кантэйнерны BESS

Кантэйнерныя рашэнні BESS змяшчаюць акумулятарныя сістэмы высокай ёмістасці ў пераносныя кантэйнерныя канструкцыі.

Гэтыя сістэмы звычайна разгортваюцца ў маштабных праектах аднаўляльнай энергетыкі, прамысловых парках і праграмах падтрымкі сетак, якія патрабуюць захоўвання на ўзроўні мегават-гадзін.

Іх модульная архітэктура дазваляе распрацоўнікам аб'ядноўваць некалькі блокаў, каб задаволіць вялікія патрабаванні праекта з улікам электрычнага дызайну і абмежаванняў на месцы.

3. Жылы і мабільны BESS

Жылы BESS канфігурацыі, як правіла, меншыя сістэмы, прызначаныя для бытавых сонечных батарэй, электраэнергіі для ўласнага спажывання і рэзервовага харчавання.

Мабільныя рашэнні BESS аддаюць перавагу транспартабельнасці і могуць абслугоўваць часовыя будаўнічыя пляцоўкі, мерапрыемствы або месцы, дзе патрабуецца гнуткае разгортванне электраэнергіі.

Як выбраць правільную сістэму захоўвання энергіі ад акумулятара для вашага праекта

Выбар падыходнага BESS патрабуе ацэнкі тэхнічных характарыстык разам з эксплуатацыйнымі патрабаваннямі і доўгатэрміновымі выдаткамі.

1. Вызначыць энергетычную ёмістасць і магутнасць

Энергетычная ёмістасць, вымераная ў кВт.гадз або МВт.гадз, паказвае, колькі энергіі можа захоўваць батарэя. Намінальная магутнасць, вымераная ў кВт або МВт, паказвае, наколькі хутка сістэма можа дастаўляць або паглынаць энергію.

Напрыклад, BESS магутнасцю 2 МВт/4 МВт·г мае намінальную працягласць разраду прыблізна дзве гадзіны пры намінальнай магутнасці. Фактычная працягласць выкарыстання залежыць ад межаў разраду, страт пры канверсіі, умоў працы і канструкцыі сістэмы.

2. Ацаніце прадукцыйнасць батарэі

Прадукцыйнасць батарэі ўплывае на працяглую эксплуатацыю і эканоміку праекта.

Важныя паказчыкі ўключаюць:

• Цыкл жыцця: Колькасць цыклаў зарада-разраду, дасягальных пры вызначаных умовах выпрабаванняў.
• Глыбіня разраду (DoD): Працэнт ёмістасці батарэі, якая выкарыстоўваецца падчас разрадкі.
• Эфектыўнасць круглай паездкі: Доля энергіі, якая аднаўляецца пасля захоўвання.
• Дэградацыя: Паступовае памяншэнне карыснай ёмістасці з цягам часу.

Праекты, якія патрабуюць штодзённай працы на ровары, павінны звяртаць асаблівую ўвагу на чаканае пагаршэнне якасці і ўмовы гарантыі.

3. Ацэнка бяспекі і тэрмарэгулявання

Бяспека BESS залежыць ад хімічнага складу батарэі, электрычнай абароны, кіравання тэмпературай і інжынерыі на сістэмным узроўні. Ацаніце маніторынг тэмпературы, выяўленне і тушэнне пажару, функцыі аварыйнага адключэння і прыдатныя стандарты бяспекі.

Для вонкавых сістэм таксама важныя рэйтынгі аховы навакольнага асяроддзя і межы працоўнай тэмпературы. Вадкаснае астуджэнне можа падтрымліваць кантроль тэмпературы ў вялікіх зборках акумулятараў, але яго эфектыўнасць залежыць ад канструкцыі сістэмы.

4. Параўнайце агульныя выдаткі на жыццёвы цыкл

Пачатковая цана пакупкі дае толькі частку фінансавай карціны.

Распрацоўшчыкі праекта таксама павінны ўлічваць ўстаноўку, спажыванне электраэнергіі ў дапаможных сістэм, тэхнічнае абслугоўванне, замену батарэі і чаканы тэрмін службы.

Ацэнка выраўнаванага кошту захоўвання можа дапамагчы параўнаць тэхналогіі з рознымі інвестыцыйнымі і эксплуатацыйнымі характарыстыкамі.

5. Падбярыце сістэму да вашага прыкладання

Меркаванае прымяненне павінна кіраваць як хіміяй, так і выбарам канфігурацыі. У праектах C&I прыярытэтам можа быць кіраванне попытам і кампактная ўстаноўка. Праекты камунальнага маштабу часта патрабуюць большай магутнасці, магчымасцей інтэграцыі ў сетку і планавання пашырэння.

Рашэнні для захоўвання энергіі акумулятара LFP ад Wenergy

Паніжанне забяспечвае рашэнні для захоўвання энергіі акумулятара на аснове LFP для камерцыйных, прамысловых і камунальных прымянення. Яго партфель прадуктаў уключае інтэграваныя шафы ESS і кантэйнерныя сістэмы, прызначаныя для розных аб'ёмаў праектаў і эксплуатацыйных патрабаванняў.

Два рэпрэзентатыўныя рашэнні - гэта Stars CL289Pro і Turtle Series 5MWh BESS Container.

1. Stars CL289Pro: убудаванае назапашванне энергіі C&I

Яго цэласная канструкцыя аб'ядноўвае шэсць акумулятарных блокаў, PCS, вадкаснае астуджэнне, супрацьпажарную абарону і ўбудаваную EMS.

Асноўныя перавагі:

• Кампактная інтэграцыя:Габарыты шафы прыблізна 1588 × 1380 × 2450 мм падтрымліваюць усталяванне ў камерцыйных і прамысловых праектах, якія зважаюць на прастору.
• Тэрмічнае кіраванне і кіраванне бяспекай:Вадкаснае астуджэнне, шматслаёвая ахоўная абарона і аэразольная сістэма пажаратушэння.
• Доўгатэрміновая язда на ровары:Зададзены тэрмін службы не менш за 8000 цыклаў і максімальная эфектыўнасць сістэмы вышэй за 89%, у адпаведнасці са спецыфікацыямі прадукту Wenergy.

Шафа разлічана на працоўныя тэмпературы ад -30°C да 55°C, з патрабаваннем зніжэння магутнасці вышэй за 45°C.

Гэтыя характарыстыкі робяць яго прыдатным для такіх прыкладанняў, як камерцыйнае галенне ў пік, захоўванне сонечных батарэй і кіраванне энергіяй пры зарадцы электрамабіляў.

Зоркі CL289Pro

2. Серыя Turtle: захоўванне ў кантэйнерах для вялікіх праектаў

Яго 20-футавая кантэйнерная архітэктура ўключае шэсць акумулятарных кластараў, кожны з якіх змяшчае восем акумулятарных модуляў, а таксама абсталяванне для кіравання батарэямі, вадкаснага астуджэння і супрацьпажарнага абсталявання.

Асноўныя перавагі:

• Інтэграцыя высокай ёмістасці:Назапашванне энергіі ў памеры МВт-гадз у канструкцыі пераноснага кантэйнера.
• Модульнае пашырэнне:Архітэктура акумулятарнага кластара падтрымлівае вялікія канфігурацыі на ўзроўні праекта.
• Аператыўны маніторынг:Інтэлектуальнае кіраванне батарэяй і пратаколы сувязі падтрымліваюць інтэграцыю са знешнімі сістэмамі кіравання.
• Ахова навакольнага асяроддзя:Вадкаснае астуджэнне і абарона IP55 для пэўных абласцей корпуса, з пэўнымі выключэннямі.

Сістэма мае зададзены працоўны дыяпазон тэмператур ад -30°C да 50°C (за выключэннем ніжняга ліміту), з патрабаваннем зніжэння номінальных характарыстык вышэй за 45°C.

Ён прызначаны для буйных установак аднаўляльнай энергіі, падтрымкі сетак камунальнага маштабу, прамысловага кіравання энергіяй і прымянення мікрасетак.

Turtle Series 5MWh

Абодва рашэнні Wenergy выкарыстоўваюць тэхналогію LFP, але іх розныя магутнасці і канфігурацыі адпавядаюць розным патрабаванням праекта.

Заключэнне

Розныя тыпы сістэм захоўвання энергіі акумулятараў даюць відавочныя перавагі ў прадукцыйнасці, кошце і прымяненні. Выбар правільнага рашэння патрабуе ацэнкі хімічнага складу батарэі, канфігурацыі сістэмы, бяспекі і патрабаванняў праекта.

Связацца Венэргі каманды знайсці прыдатныя варыянты для камерцыйных, прамысловых і камунальных праектаў.