Заманауи электр желілері мен коммерциялық нысандар электр қуатының тұрақтылығымен, энергия құнының өсуімен және жаңартылатын интеграциямен байланысты өсіп келе жатқан қиындықтарға тап болады. Батарея қуатын сақтау жүйесі (BESS) бұл қиындықтарды арзан немесе жасыл электр қуатын сақтау және ең жоғары сұраныс кезінде разрядтау арқылы шешеді. Аккумулятор энергиясын сақтау жүйелерінің әртүрлі түрлерін түсіну энергия менеджерлері мен жобаны әзірлеушілерге операциялық қажеттіліктері үшін дұрыс технологияны таңдауға көмектеседі.

Негізгі қорытындылар

• Негізгі BESS технологиялары: Аккумулятор энергиясын сақтау жүйелеріне литий-ионды, қорғасын-қышқылды, ағынды, натрий-ионды және натрий-күкіртті аккумуляторлар кіреді, олардың әрқайсысының өзіндік артықшылықтары, шектеулері және қолданбалары бар.
• Әртүрлі жүйе конфигурациялары: BESS сонымен қатар физикалық дизайнына, сыйымдылығына және орналастыру қажеттіліктеріне байланысты C&I ESS шкафтары, контейнерлік BESS, тұрғын үй ESS және мобильді ESS ретінде жіктелуі мүмкін.
• Негізгі таңдау факторлары: Дұрыс BESS таңдау арнайы жоба талаптарына сәйкес келетін қуат сыйымдылығын, қуат рейтингін, разряд ұзақтығын, циклдің қызмет ету мерзімін, тиімділікті, қауіпсіздікті және өмірлік цикл шығындарын бағалауды талап етеді.

Аккумуляторлық энергияны сақтау жүйесі (BESS) дегеніміз не?

A батарея энергиясын сақтау жүйесі (BESS) қайта зарядталатын аккумуляторларда электр энергиясын сақтайтын және қажет кезде оны шығаратын технология. Ол күн панельдерінен, жел турбиналарынан немесе желіден өндірілетін электр энергиясын кейінірек пайдалану үшін сақтауға мүмкіндік береді.

Мысалы, коммерциялық нысан BESS жүйесін электр энергиясына төмен сұраныс кезінде зарядтай алады және энергия шығындарын азайтуға көмектесу үшін оны ең жоғары уақытта разрядтай алады.

Әдеттегі BESS өзара байланысты бірнеше компоненттерді қамтиды:

• Батареяны басқару жүйесі (BMS): Аккумулятордың кернеуін, температурасын, ток және жұмыс жағдайларын бақылайды.
• Қуатты түрлендіру жүйесі (PCS): Жүйе талаптарына сәйкес зарядтау және разрядтау қуатын басқара отырып, батареяның тұрақты ток жүйесі мен айнымалы ток желісі немесе жүктеме арасында екі жақты қуатты түрлендіруді қосады.
• Энергияны басқару жүйесі (EMS): Операциялық талаптарға сәйкес зарядтауды, разрядтауды және энергияны жіберуді үйлестіреді.
• Жылу басқару жүйесі: Ауа салқындату немесе сұйық салқындату арқылы батарея температурасын басқарады.

Батарея энергиясын сақтау жүйелерін (BESS) екі негізгі жолмен жіктеуге болады: батареяның химиялық құрамы бойынша және жүйе конфигурациясы бойынша. Химияға негізделген санаттарға литий-ионды, қорғасын-қышқылды, ағынды, натрий-ионды және натрий-күкіртті аккумуляторлар жатады, олардың әрқайсысының нақты жұмыс сипаттамалары бар.

C&I ESS шкафтары, контейнерлік BESS, тұрғын үй ESS және мобильді ESS сияқты конфигурацияға негізделген санаттар жүйенің қалай жинақталғанын, орналастырылғанын және пайдаланылғанын сипаттайды. Бұл екі жіктеу әдісі бірін-бірі алмастыратын емес, бірін-бірі толықтырады.

Аккумуляторлық энергияны сақтау жүйелерінің негізгі түрлері қандай?

Аккумулятор энергиясын сақтау жүйелерінің негізгі түрлеріне литий-ион, қорғасын-қышқыл, ағынды және натрий негізіндегі батареялар жатады. Әрбір технология оның коммерциялық, өндірістік және коммуналдық ауқымдағы жобаларға жарамдылығына әсер ететін әртүрлі сипаттамаларды ұсынады.

1. Литий-ионды аккумулятордың энергияны сақтау жүйелері

Литий-ионды аккумуляторлар тұрақты энергия сақтауда кеңінен қолданылады, LFP (литий темір фосфаты) және NMC (никель марганец кобальт) жиі талқыланатын химиялар арасында.

LFP химиясы жақсы термиялық тұрақтылықты, кобальтсыз катод құрамын және ұзақ циклдің қызмет ету мерзімін ұсынады. Бұл сипаттамалар LFP-ті коммерциялық ғимараттар, зауыттар және күн энергиясын сақтау жобалары үшін танымал таңдау жасайды.

NMC батареялары әдетте LFP батареяларына қарағанда жоғары гравиметриялық энергия тығыздығын ұсынады, бұл оларды электр көліктері сияқты салмақ пен кеңістік маңызды ескеретін қолданбаларда кеңінен қолдануға мүмкіндік береді. LFP батареялары әдетте жақсы термиялық тұрақтылықты қамтамасыз етеді және салыстырмалы жұмыс жағдайларында ұзақ циклдің қызмет ету мерзімін ұсына алады.

2. Қорғасын-қышқылды аккумуляторлық энергияны сақтау жүйелері

Қорғасын-қышқылдық жүйелер ондаған жылдар бойы далада қолданатын дәстүрлі аккумуляторлық технологияны білдіреді. Олардың басты артықшылығы - алдын ала сатып алудың төмен құны.

Дегенмен, қорғасын-қышқылды аккумуляторлар әдетте литий-ионды аккумуляторларға қарағанда энергияның тығыздығы төмен және циклдің қызмет ету мерзімі қысқа болады, әсіресе жиі терең айналымда. Олар әдетте UPS жүйелерінде, резервтік қуатта және таңдалған стационарлық сақтау қолданбаларында пайдаланылады, бірақ бұл шектеулер оларды күнделікті қарқынды энергияны сақтауға жарамсыз етеді.

3. Ағынды аккумуляторлық энергияны сақтау жүйелері

Ағынды батареялар энергияны сыртқы резервуарларда ұсталатын сұйық электролиттерде сақтайды, олар мембранасы бар ұяшықтар жинағы арқылы айналады. Ағынды батареяларда қуат сыйымдылығы ең алдымен ұяшықтар қабатының өлшемі мен конфигурациясымен анықталады, ал энергия сыйымдылығы негізінен электролиттің көлемі мен концентрациясына байланысты.

Бұл бөлу ағынды батареяларды разряд ұзақтығы жүйенің қуат сыйымдылығы мен қуат рейтингімен анықталатын энергияны ұзақ сақтауға жарамды етеді.

Дегенмен, күрделі сорғы инфрақұрылымы, тұрақты техникалық қызмет көрсету қажеттіліктері және үлкен орнату ізі оларды кеңістікте шектеулі өнеркәсіп орындарында қолдануды шектейді.

4. Натрий негізіндегі аккумуляторлық энергияны сақтау жүйелері

Натрий-ионды және натрий-күкіртті батареялар натрий негізіндегі материалдарды пайдаланады, бірақ басқаша жұмыс істейді. Натрий-ионды батареялар электродтар арасындағы натрий иондарының қозғалысы арқылы энергияны сақтайды, ал кәдімгі натрий-күкіртті аккумуляторлар натрий мен күкіртті белсенді материал ретінде пайдаланады және жоғары температурада жұмыс істейді. Технологияға байланысты олардың жұмыс жағдайлары мен қолданылуы әртүрлі.

Энергияны сақтау жобалары үшін әртүрлі BESS конфигурациялары қандай?

Батарея химиясынан басқа, BESS қондырғылары физикалық дизайн және орналастыру шкаласы бойынша жіктеледі. Жүйенің негізгі архитектурасы жабдықты орнатудың, техникалық қызмет көрсетудің және уақыт өте келе масштабтаудың қаншалықты оңай екенін анықтайды.

1. Коммерциялық және өнеркәсіптік ESS шкафтары

Коммерциялық және өнеркәсіптік (C&I) ESS шкафтары салыстырмалы түрде ықшам қоршауда батарея модульдері мен қолдаушы жабдықты біріктіріңіз.

Дизайнына байланысты бұл шкафтар PCS, BMS, EMS, салқындату жабдығы және өртке қарсы компоненттерді біріктіруі мүмкін.

Жалпы қосымшаларға мыналар кіреді:

• Ең жоғары қырыну және электр энергиясына сұранысты басқару.
• Күн фотоэлектрлік энергияны сақтау.
• EV зарядтау жүктемесін басқару.
• Коммерциялық және өнеркәсіптік нысандар үшін резервтік қуат.

Олардың біріктірілген құрылысы оларды зауыттар, коммерциялық ғимараттар және орнату кеңістігі шектеулі басқа учаскелер үшін практикалық етеді.

2. Контейнерленген BESS

Контейнерленген BESS шешімдері тасымалданатын контейнер құрылымдарының ішіндегі сыйымдылығы жоғары аккумуляторлық жүйелерді жинақтайды.

Бұл жүйелер әдетте коммуналдық ауқымдағы жаңартылатын энергия жобаларында, индустриалды парктерде және мегаватт-сағат деңгейінде сақтауды қажет ететін желіні қолдау қолданбаларында қолданылады.

Олардың модульдік архитектурасы әзірлеушілерге электрлік дизайн мен сайт шектеулеріне байланысты үлкенірек жоба талаптарын қанағаттандыру үшін бірнеше блоктарды біріктіруге мүмкіндік береді.

3. Тұрғын және жылжымалы BESS

BESS тұрғын үйі конфигурациялар, әдетте, тұрмыстық күн энергиясын сақтауға, электр энергиясын өздігінен тұтынуға және резервтік қуатқа арналған шағын жүйелер.

Мобильді BESS шешімдері тасымалдауға басымдылық береді және уақытша құрылыс алаңдарына, оқиғаларға немесе қуатты икемді орналастыруды қажет ететін орындарға қызмет көрсете алады.

Жобаңыз үшін дұрыс аккумуляторлық энергияны сақтау жүйесін қалай таңдауға болады

Сәйкес BESS таңдау операциялық талаптар мен ұзақ мерзімді шығындармен қатар техникалық өнімділікті бағалауды талап етеді.

1. Энергия сыйымдылығын және қуат рейтингін анықтаңыз

КВт/сағ немесе МВт/сағ-пен өлшенетін қуат сыйымдылығы батареяның қанша энергияны сақтай алатынын көрсетеді. КВт немесе МВт-пен өлшенетін қуат көрсеткіші жүйенің энергияны қаншалықты жылдам жеткізе алатынын немесе сіңіретінін сипаттайды.

Мысалы, 2 МВт/4 МВт сағ BESS номиналды қуатта екі сағатқа жуық номиналды разряд ұзақтығына ие. Нақты пайдалану ұзақтығы разряд шектеріне, түрлендіру шығындарына, жұмыс жағдайларына және жүйе дизайнына байланысты.

2. Батарея өнімділігін бағалау

Батарея өнімділігі ұзақ мерзімді жұмыс пен жоба экономикасына әсер етеді.

Маңызды көрсеткіштерге мыналар жатады:

• Өмірдің циклы: Белгіленген сынақ жағдайларында қол жеткізуге болатын зарядтау-разряд циклдерінің саны.
• Ағызу тереңдігі (DoD): Зарядтау кезінде пайдаланылған батарея сыйымдылығының пайызы.
• Дөңгелек сапар Тімдері: Сақтаудан кейін қалпына келтірілген кіріс энергиясының үлесі.
• Деградация: Уақыт өте келе пайдалы қуаттылықтың біртіндеп төмендеуі.

Күнделікті велосипедпен жүруді қажет ететін жобалар күтілетін тозу мен кепілдік шарттарына ерекше назар аударуы керек.

3. Қауіпсіздікті және жылуды басқаруды бағалау

BESS қауіпсіздігі батарея химиясына, электрлік қорғанысқа, жылуды басқаруға және жүйе деңгейіндегі инженерияға байланысты. Температураны бақылау, өртті анықтау және сөндіру, авариялық өшіру функцияларын және қолданылатын қауіпсіздік стандарттарын бағалаңыз.

Сыртқы жүйелер үшін қоршаған ортаны қорғау көрсеткіштері мен жұмыс температурасының шектері де маңызды. Сұйық салқындату үлкен батарея жинақтарында температураны бақылауды қолдай алады, бірақ оның тиімділігі жүйе дизайнына байланысты.

4. Жалпы өмірлік цикл шығындарын салыстырыңыз

Бастапқы сатып алу бағасы қаржылық көріністің бір бөлігін ғана қамтамасыз етеді.

Жобаны әзірлеушілер сонымен қатар орнатуды, қосымша электр энергиясын тұтынуды, техникалық қызмет көрсетуді, батареяны ауыстыруды және күтілетін қызмет мерзімін ескеруі керек.

Сақтаудың деңгейленген құнын бағалау әртүрлі инвестициялық және пайдалану сипаттамалары бар технологияларды салыстыруға көмектеседі.

5. Жүйені қолданбаңызға сәйкестендіріңіз

Тағайындалған қолданба химияны да, конфигурацияны таңдауды да бағыттауы керек. C&I жобалары сұранысты басқаруға және ықшам орнатуға басымдық бере алады. Коммуналдық ауқымдағы жобалар көбінесе үлкен қуаттарды, желілік біріктіру мүмкіндіктерін және кеңейтуді жоспарлауды талап етеді.

Wenergy LFP аккумуляторлық энергияны сақтау шешімдері

Wenerger коммерциялық, өнеркәсіптік және коммуналдық ауқымдағы қолданбалар үшін LFP негізіндегі батарея қуатын сақтау шешімдерін ұсынады. Оның өнім портфолиосы әр түрлі жобалық қуаттар мен пайдалану талаптарына арналған біріктірілген ESS шкафтары мен контейнерлік жүйелерді қамтиды.

Екі өкілдік шешім - Stars CL289Pro және Turtle Series 5MWh BESS контейнері.

1. Жұлдыздар CL289Pro: Біріктірілген C&I энергияны сақтау

Оның барлығы бір құрылғыда алты батарея жинағы, ДК, сұйық салқындату, өртке қарсы қорғаныс және кірістірілген EMS біріктірілген.

Негізгі артықшылықтарға мыналар жатады:

• Ықшам интеграция:Шамамен 1588 × 1380 × 2450 мм шкаф өлшемдері ғарышты қажет ететін коммерциялық және өнеркәсіптік жобаларда орнатуды қолдайды.
• Жылулық және қауіпсіздікті басқару:Сұйық салқындату, көп қабатты қауіпсіздік қорғанысы және аэрозольді өрт сөндіру жүйесі.
• Ұзақ мерзімді велоспорт:Wenergy өнімінің техникалық сипаттамаларына сәйкес циклдің белгіленген мерзімі кемінде 8000 цикл және жүйенің максималды тиімділігі 89% жоғары.

Шкаф -30°C-тан 55°C-қа дейінгі жұмыс температурасына арналған, 45°C-тан жоғары қуатты төмендету қажет.

Бұл сипаттамалар оны коммерциялық қырыну, күн энергиясын сақтау және электр энергиясын зарядтау энергиясын басқару сияқты қолданбаларға қолайлы етеді.

CL289Pro жұлдыздары

2. Тасбақа сериясы: үлкенірек жобаларға арналған контейнерлік қойма

Оның 20 футтық контейнер архитектурасы алты батарея кластерін қамтиды, олардың әрқайсысында сегіз батарея модулі бар, батареяны басқару, сұйық салқындату және өртке қарсы жабдық бар.

Негізгі артықшылықтарға мыналар жатады:

• Сыйымдылығы жоғары интеграция:Тасымалданатын контейнер құрылымында МВт-сағ көлеміндегі энергияны сақтау.
• Модульдік кеңейту:Батарея кластерінің архитектурасы жоба деңгейіндегі үлкенірек конфигурацияларды қолдайды.
• Операциялық бақылау:Батареяны интеллектуалды басқару және байланыс протоколдары сыртқы басқару жүйелерімен интеграцияны қолдайды.
• Қоршаған ортаны қорғау:Белгілі бір ерекшеліктерді қоспағанда, белгілі бір қоршау аймақтары үшін сұйық салқындату және IP55 қорғанысы.

Жүйеде -30°C-тан 50°C-қа дейінгі (төменгі шекті қоспағанда) жұмыс температурасының белгіленген диапазоны бар, 45°C-тан жоғары детинг қажет.

Ол жаңартылатын энергия көздерінің ірі қондырғыларына, коммуналдық желілерді қолдауға, өнеркәсіптік энергияны басқаруға және микроторды қолданбаларға арналған.

Тасбақа сериясы 5 МВт сағ

Wenergy шешімдерінің екеуі де LFP технологиясын пайдаланады , бірақ олардың әртүрлі қуаттары мен конфигурациялары әртүрлі жоба талаптарына жауап береді.

Қорытынды

Батарея қуатын сақтау жүйелерінің әртүрлі түрлері өнімділік, құны және қолданбалары бойынша ерекше артықшылықтарды ұсынады. Дұрыс шешімді таңдау батареяның химиясын, жүйе конфигурациясын, қауіпсіздікті және жоба талаптарын бағалауды талап етеді.

Байланысу Венергия командалар коммерциялық, өнеркәсіптік және коммуналдық ауқымдағы жобалар үшін қолайлы нұсқаларды табу.