Современите електрични мрежи и комерцијалните објекти се соочуваат со се поголеми предизвици со стабилноста на електричната енергија, зголемените трошоци за енергија и интеграцијата на обновливите извори на енергија. Систем за складирање на енергија од батерии (BESS) се справува со овие предизвици со складирање на евтина или зелена електрична енергија и нејзино празнење за време на најголема побарувачка. Разбирањето на различните типови системи за складирање енергија од батерии им помага на енергетските менаџери и на развивачите на проекти да ја изберат вистинската технологија за нивните оперативни потреби.

Клучни производи за носење

• Главните технологии на BESS: Системите за складирање на енергија на батериите вклучуваат литиум-јонски, олово-киселински, проток, натриум-јонски и натриум-сулфур батерии, секоја со посебни предности, ограничувања и апликации.
• Различни системски конфигурации: BESS исто така може да се категоризира како C&I ESS кабинети, контејнеризирани BESS, станбени ESS и мобилни ESS врз основа на нивниот физички дизајн, капацитет и потреби за распоредување.
• Клучни фактори за избор: Изборот на вистинскиот BESS бара проценка на енергетскиот капацитет, рејтингот на моќност, времетраењето на празнењето, животниот век на циклусот, ефикасноста, безбедноста и трошоците за животниот циклус за да одговараат на специфичните барања на проектот.

Што е систем за складирање енергија од батерии (BESS)?

A систем за складирање на енергија од батеријата (BESS) е технологија која ја складира електричната енергија во батерии на полнење и ја ослободува кога е потребно. Тоа овозможува да се складира електричната енергија произведена од соларни панели, турбини на ветер или мрежа за подоцнежна употреба.

На пример, комерцијален објект може да го полни својот систем BESS за време на периоди на мала побарувачка на електрична енергија и да го испушти за време на шпицот за да помогне да се намалат трошоците за енергија.

Типичен BESS вклучува неколку меѓусебно поврзани компоненти:

• Систем за управување со батерии (BMS): Ги следи напонот, температурата, струјата и работните услови на батеријата.
• Систем за конверзија на енергија (PCS): Овозможува двонасочна конверзија на енергија помеѓу DC системот на батеријата и AC мрежата или оптоварувањето, истовремено контролирајќи ја моќта на полнење и празнење според барањата на системот.
• Систем за управување со енергија (EMS): Координира полнење, празнење и испраќање енергија според оперативните барања.
• Систем за термичко управување: Ја контролира температурата на батеријата користејќи воздушно ладење или течно ладење.

Системите за складирање на енергија од батерии (BESS) може да се класифицираат на два главни начини: според хемијата на батериите и според системската конфигурација. Категориите базирани на хемија вклучуваат литиум-јонски, олово-киселински, проток, натриум-јонски и натриум-сулфур батерии, секоја со различни работни карактеристики.

Категориите засновани на конфигурација, како што се кабинети C&I ESS, контејнеризирани BESS, станбени ESS и мобилни ESS, опишуваат како системот се пакува, распоредува и се користи. Овие два методи на класификација се комплементарни наместо заменливи.

Кои се главните типови системи за складирање енергија од батерии?

Главните типови системи за складирање на енергија од батерии вклучуваат литиум-јонски, олово-киселински, проток и батерии на база на натриум. Секоја технологија нуди различни карактеристики кои влијаат на нејзината соодветност за комерцијални, индустриски и комунални проекти.

1. Системи за складирање на енергија од литиум-јонски батерии

Литиум-јонските батерии се широко користени во стационарното складирање на енергија, со LFP (литиум железо фосфат) и NMC (никел манган кобалт) меѓу најчесто дискутираните хемии.

LFP хемијата нуди добра термичка стабилност, катоден состав без кобалт и долг животен век. Овие карактеристики го прават LFP популарен избор за комерцијални згради, фабрики и проекти за складирање на соларна енергија.

NMC батериите генерално нудат поголема гравиметриска густина на енергија од LFP батериите, што ги прави широко користени во апликации каде што тежината и просторот се важни, како што се електричните возила. LFP батериите обично обезбедуваат подобра термичка стабилност и можат да понудат подолг животен век при споредливи работни услови.

2. Системи за складирање на енергија од оловно-киселински батерии

Системите со оловна киселина претставуваат традиционална технологија за батерии со децении на теренска употреба. Нивната примарна предност е ниската цена за купување однапред.

Меѓутоа, оловно-киселинските батерии обично имаат помала густина на енергија и пократок век на траење од литиум-јонските батерии, особено при често длабоко возење велосипед. Тие најчесто се користат во UPS-системи, резервна моќност и избрани апликации за стационарно складирање, но овие ограничувања може да ги направат помалку погодни за интензивно дневно складирање енергија.

3. Проточни системи за складирање на енергија од батерии

Проточните батерии складираат енергија во течни електролити кои се чуваат во надворешни резервоари, кои се циркулираат низ оџакот на ќелиите што содржи мембрана. Кај батериите со проток, капацитетот на енергија првенствено се одредува според големината и конфигурацијата на оџакот на ќелиите, додека енергетскиот капацитет главно зависи од волуменот и концентрацијата на електролитот.

Ова раздвојување ги прави батериите со проток погодни за долготрајно складирање на енергија, со времетраење на празнење определено од енергетскиот капацитет и оцената на моќноста на системот.

Сепак, сложената инфраструктура за пумпање, потребите за редовно одржување и големиот отпечаток на инсталација го ограничуваат нивното прифаќање во индустриски локации со ограничен простор.

4. Системи за складирање на енергија од батерии базирани на натриум

Натриум-јонските и натриум-сулфурните батерии користат материјали базирани на натриум, но работат поинаку. Натриум-јонските батерии складираат енергија преку движењето на натриумовите јони помеѓу електродите, додека конвенционалните натриум-сулфур батерии користат натриум и сулфур како активни материјали и работат на покачени температури. Нивните работни услови и апликации се разликуваат во зависност од технологијата.

Кои се различните конфигурации на BESS за проекти за складирање енергија?

Надвор од хемијата на батериите, инсталациите на BESS се категоризираат според физичкиот дизајн и скалата на распоредување. Архитектурата на основниот систем одредува колку лесно опремата може да се инсталира, одржува и зголемува со текот на времето.

1. Комерцијални и индустриски ESS кабинети

Комерцијални и индустриски (C&I) ESS кабинети комбинираат модули за батерии и опрема за поддршка во релативно компактно куќиште.

Во зависност од нивниот дизајн, овие кабинети може да ги интегрираат PCS, BMS, EMS, опремата за ладење и компонентите за заштита од пожар.

Вообичаени апликации вклучуваат:

• Врвот на бричење и управување со побарувачката на електрична енергија.
• Складирање на соларна фотоволтаична енергија.
• Управување со оптоварувањето со полнење на EV.
• Резервна моќност за комерцијални и индустриски објекти.

Нивната интегрирана конструкција ги прави практични за фабрики, комерцијални згради и други локации со ограничен простор за инсталација.

2. Контејнеризиран BESS

Контејнеризираните решенија BESS пакуваат батериски системи со висок капацитет во структурите на транспортните контејнери.

Овие системи вообичаено се користат во проекти за обновлива енергија во обем на комунални услуги, индустриски паркови и апликации за поддршка на мрежата кои бараат складирање на ниво на мегават-час.

Нивната модуларна архитектура им овозможува на програмерите да комбинираат повеќе единици за да ги исполнат поголемите проектни барања, предмет на електричниот дизајн и ограничувањата на локацијата.

3. Станбени и мобилни BESS

Станбена BESS конфигурациите се генерално помали системи дизајнирани за соларно складирање во домаќинството, само-потрошувачка на електрична енергија и резервна моќност.

Мобилните решенија BESS даваат приоритет на транспортноста и може да опслужуваат привремени градилишта, настани или локации кои бараат флексибилно распоредување на енергија.

Како да го изберете вистинскиот систем за складирање енергија од батерии за вашиот проект

Изборот на соодветен BESS бара проценка на техничките перформанси заедно со оперативните барања и долгорочните трошоци.

1. Определете го енергетскиот капацитет и рејтингот на моќноста

Енергетскиот капацитет, измерен во kWh или MWh, покажува колку енергија може да складира батеријата. Оцената на моќноста, измерена во kW или MW, опишува колку брзо системот може да испорача или апсорбира енергија.

На пример, BESS од 2 MW/4 MWh има номинално времетраење на празнење од приближно два часа при номинална моќност. Вистинското употребливо времетраење зависи од границите на празнење, загубите од конверзија, работните услови и дизајнот на системот.

2. Оценете ги перформансите на батеријата

Перформансите на батеријата влијаат на долгорочното работење и економијата на проектот.

Важните индикатори вклучуваат:

• Живот на циклус: Бројот на циклуси на полнење-празнење што може да се постигнат при одредени услови за тестирање.
• Длабочина на празнење (DoD): Процентот на капацитет на батеријата што се користи при празнење.
• Ефикасност на патувањето: Процентот на влезната енергија повратена по складирањето.
• Деградација: Постепеното намалување на употребливиот капацитет со текот на времето.

Проектите за кои е потребно секојдневно возење велосипед треба да обрнат особено внимание на очекуваната деградација и гарантните услови.

3. Проценете го безбедноста и термичкиот менаџмент

Безбедноста на BESS зависи од хемијата на батериите, електричната заштита, термичкото управување и инженерството на ниво на системот. Оценете го следењето на температурата, откривањето и сузбивањето пожар, функциите за итно исклучување и применливите безбедносни стандарди.

За системи на отворено, оценките за заштита на животната средина и ограничувањата на работната температура се исто така важни. Течното ладење може да поддржува контрола на температурата кај големите склопови на батерии, но неговата ефикасност зависи од дизајнот на системот.

4. Споредете ги вкупните трошоци на животниот циклус

Почетната откупна цена дава само дел од финансиската слика.

Развивачите на проекти, исто така, треба да размислат за инсталација, помошна потрошувачка на електрична енергија, одржување, замена на батеријата и очекуваниот век на траење.

Оценувањето на израмнетите трошоци за складирање може да помогне да се споредат технологиите со различни инвестициски и оперативни карактеристики.

5. Поврзете го системот со вашата апликација

Предвидената апликација треба да го води и изборот на хемијата и конфигурацијата. Проектите за C&I може да имаат приоритет на управувањето со побарувачката и компактната инсталација. Проектите од комунални размери често бараат поголеми капацитети, можности за интеграција во мрежата и планирање на проширување.

Wenergy's LFP Battery Storage Storage Solutions

Венџир обезбедува решенија за складирање на енергија од батерии базирани на LFP за комерцијални, индустриски и корисни апликации. Нејзиното портфолио на производи вклучува интегрирани ESS кабинети и системи со контејнери дизајнирани за различни проектни капацитети и оперативни барања.

Две репрезентативни решенија се Stars CL289Pro и Turtle Series 5MWh BESS контејнер.

1. Stars CL289Pro: интегрирано складирање на енергија C&I

Нејзината сè-во-едно конструкција интегрира шест батерии, персонален компјутер, течно ладење, заштита од пожар и вграден EMS.

Главните предности вклучуваат:

• Компактна интеграција:Димензиите на кабинетот од приближно 1588 × 1380 × 2450 mm ја поддржуваат инсталацијата во комерцијални и индустриски проекти кои се свесни за просторот.
• Термичко и безбедносно управување:Течно ладење, повеќеслојна безбедносна заштита и аеросолен систем за сузбивање пожар.
• Долгорочно возење велосипед:Специфичен век на траење од најмалку 8.000 циклуси и максимална ефикасност на системот над 89%, според спецификациите на производот на Wenergy.

Кабинетот е дизајниран за работни температури од -30°C до 55°C, со потреба од намалување на моќноста над 45°C.

Овие карактеристики го прават погоден за апликации како што се комерцијално врвно бричење, складирање на сончева енергија и управување со енергијата за полнење EV.

Ѕвезди CL289Pro

2. Turtle Series: Containerized Storage for Larger Projects

Неговата контејнерска архитектура од 20 стапки вклучува шест групи батерии, од кои секоја содржи осум батериски модули, заедно со опрема за управување со батерии, течно ладење и заштита од пожар.

Главните предности вклучуваат:

• Интеграција со висок капацитет:Складирање на енергија во размер MWh во структура на пренослив контејнер.
• Модуларно проширување:Архитектурата на кластерот на батерии поддржува поголеми конфигурации на ниво на проект.
• Оперативен мониторинг:Интелигентното управување со батеријата и протоколите за комуникација поддржуваат интеграција со надворешни контролни системи.
• Заштита на животната средина:Течно ладење и заштита IP55 за одредени области на затворен простор, со дефинирани исклучоци.

Системот има специфициран работен температурен опсег од -30°C до 50°C (со исклучена долната граница), со потреба од намалување над 45°C.

Дизајниран е за големи инсталации за обновливи извори на енергија, поддршка на мрежата во размер за комунални услуги, управување со индустриска енергија и апликации за микромрежа.

Turtle Series 5MWh

Двете решенија на Wenergy користат LFP технологија, но нивните различни капацитети и конфигурации одговараат на различни проектни барања.

Заклучок

Различни типови системи за складирање на енергија од батерии нудат различни предности во перформансите, трошоците и апликациите. Изборот на вистинското решение бара проценка на хемијата на батеријата, конфигурацијата на системот, безбедноста и проектните барања.

Контакт Венерги тимови да се најдат соодветни опции за комерцијални, индустриски и комунални проекти.