โครงข่ายไฟฟ้าและสิ่งอำนวยความสะดวกเชิงพาณิชย์สมัยใหม่เผชิญกับความท้าทายที่เพิ่มขึ้นด้วยเสถียรภาพด้านพลังงาน ต้นทุนพลังงานที่เพิ่มขึ้น และการบูรณาการพลังงานทดแทน ระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ (BESS) จัดการกับความท้าทายเหล่านี้โดยการจัดเก็บไฟฟ้าราคาประหยัดหรือไฟฟ้าที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม และคายประจุในระหว่างที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าสูงสุด การทำความเข้าใจระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ประเภทต่างๆ ช่วยให้ผู้จัดการพลังงานและผู้พัฒนาโครงการเลือกเทคโนโลยีที่เหมาะสมสำหรับความต้องการในการปฏิบัติงานของตนได้

ประเด็นสำคัญ

• เทคโนโลยี BESS หลัก: ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ประกอบด้วยแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ตะกั่วกรด โฟลว์ โซเดียมไอออน และโซเดียมซัลเฟอร์ ซึ่งแต่ละแบตเตอรี่มีข้อดี ข้อจำกัด และการใช้งานที่แตกต่างกันออกไป
• การกำหนดค่าระบบที่แตกต่างกัน: BESS ยังสามารถจัดประเภทเป็นตู้ C&I ESS, BESS แบบคอนเทนเนอร์, ESS สำหรับที่พักอาศัย และ ESS แบบเคลื่อนที่ ขึ้นอยู่กับการออกแบบทางกายภาพ ความจุ และความต้องการใช้งาน
• ปัจจัยการคัดเลือกที่สำคัญ: การเลือก BESS ที่เหมาะสมจำเป็นต้องประเมินความจุพลังงาน อัตรากำลัง ระยะเวลาการปล่อย อายุการใช้งานของวงจร ประสิทธิภาพ ความปลอดภัย และต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน เพื่อให้ตรงกับข้อกำหนดเฉพาะของโครงการ

ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ (BESS) คืออะไร?

A ระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ (BESS) เป็นเทคโนโลยีที่เก็บพลังงานไฟฟ้าไว้ในแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้และปล่อยออกมาเมื่อจำเป็น ช่วยให้ไฟฟ้าที่ผลิตได้จากแผงโซลาร์เซลล์ กังหันลม หรือโครงข่ายสามารถเก็บไว้ใช้ในภายหลังได้

ตัวอย่างเช่น สถานประกอบการเชิงพาณิชย์สามารถชาร์จระบบ BESS ในช่วงที่มีความต้องการใช้ไฟฟ้าต่ำ และคายประจุไฟฟ้าในช่วงชั่วโมงเร่งด่วน เพื่อช่วยลดค่าใช้จ่ายด้านพลังงาน

BESS ทั่วไปประกอบด้วยส่วนประกอบที่เชื่อมต่อถึงกันหลายอย่าง:

• ระบบการจัดการแบตเตอรี่ (BMS): ตรวจสอบแรงดันแบตเตอรี่ อุณหภูมิ กระแส และสภาพการทำงาน
• ระบบแปลงกำลัง (PCS): ช่วยให้สามารถแปลงพลังงานแบบสองทิศทางระหว่างระบบ DC ของแบตเตอรี่และโครงข่ายไฟฟ้ากระแสสลับหรือโหลด ในขณะที่ควบคุมการชาร์จและการคายประจุพลังงานตามความต้องการของระบบ
• ระบบการจัดการพลังงาน (EMS): ประสานงานการชาร์จ การคายประจุ และการส่งพลังงานตามความต้องการในการปฏิบัติงาน
• ระบบการจัดการความร้อน: ควบคุมอุณหภูมิแบตเตอรี่โดยใช้การระบายความร้อนด้วยอากาศหรือการระบายความร้อนด้วยของเหลว

ระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ (BESS) สามารถจำแนกได้สองวิธีหลัก: ตามเคมีของแบตเตอรี่ และตามการกำหนดค่าระบบ หมวดหมู่ที่อิงเคมี ได้แก่ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ตะกั่วกรด โฟลว์ โซเดียมไอออน และโซเดียมซัลเฟอร์ ซึ่งแต่ละประเภทมีลักษณะการทำงานที่แตกต่างกัน

หมวดหมู่ตามการกำหนดค่า เช่น ตู้ C&I ESS, BESS แบบคอนเทนเนอร์, ESS สำหรับที่พักอาศัย และ ESS แบบเคลื่อนที่ อธิบายวิธีการบรรจุ ปรับใช้ และใช้งานระบบ วิธีการจำแนกทั้งสองวิธีนี้เป็นการเสริมกันแทนที่จะใช้แทนกันได้

ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ประเภทหลักมีอะไรบ้าง?

ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ประเภทหลัก ได้แก่ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แบตเตอรี่ตะกั่วกรด แบตเตอรี่ไหล และโซเดียม เทคโนโลยีแต่ละอย่างนำเสนอคุณลักษณะที่แตกต่างกันซึ่งมีอิทธิพลต่อความเหมาะสมสำหรับโครงการเชิงพาณิชย์ อุตสาหกรรม และสาธารณูปโภค

1. ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการจัดเก็บพลังงานแบบอยู่กับที่ โดยมี LFP (ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต) และ NMC (นิกเกิลแมงกานีสโคบอลต์) เป็นหนึ่งในสารเคมีที่กล่าวถึงกันทั่วไป

เคมีของ LFP มีเสถียรภาพทางความร้อนที่ดี มีองค์ประกอบแคโทดที่ปราศจากโคบอลต์ และมีอายุการใช้งานยาวนาน คุณลักษณะเหล่านี้ทำให้ LFP เป็นตัวเลือกยอดนิยมสำหรับอาคารพาณิชย์ โรงงาน และโครงการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์

โดยทั่วไป แบตเตอรี่ NMC ให้ความหนาแน่นพลังงานกราวิเมตริกสูงกว่าแบตเตอรี่ LFP ทำให้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานที่คำนึงถึงน้ำหนักและพื้นที่เป็นสำคัญ เช่น ยานพาหนะไฟฟ้า โดยทั่วไปแบตเตอรี่ LFP จะมีเสถียรภาพทางความร้อนที่ดีกว่า และมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าภายใต้สภาวะการทำงานที่เทียบเคียงได้

2. ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ตะกั่วกรด

ระบบกรดตะกั่วเป็นตัวแทนของเทคโนโลยีแบตเตอรี่แบบดั้งเดิมที่มีการใช้งานภาคสนามมานานหลายทศวรรษ ข้อได้เปรียบหลักของพวกเขาคือต้นทุนการจัดซื้อล่วงหน้าต่ำ

อย่างไรก็ตาม แบตเตอรี่ตะกั่วกรดโดยทั่วไปมีความหนาแน่นของพลังงานต่ำกว่าและมีอายุการใช้งานสั้นกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน โดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้การปั่นจักรยานลึกบ่อยครั้ง โดยทั่วไปจะใช้ในระบบ UPS พลังงานสำรอง และแอปพลิเคชันการจัดเก็บแบบอยู่กับที่บางประเภท แต่ข้อจำกัดเหล่านี้อาจทำให้ไม่เหมาะสมสำหรับการจัดเก็บพลังงานรายวันแบบเข้มข้น

3. ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ Flow

แบตเตอรี่ของ Flow เก็บพลังงานไว้ในอิเล็กโทรไลต์เหลวที่เก็บไว้ในถังภายนอก ซึ่งถูกหมุนเวียนผ่านเซลล์ปึกที่มีเมมเบรน ในแบตเตอรี่แบบไหล ความจุไฟฟ้าจะขึ้นอยู่กับขนาดและโครงสร้างของสแต็กเซลล์เป็นหลัก ในขณะที่ความจุพลังงานจะขึ้นอยู่กับปริมาตรและความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์เป็นหลัก

การแยกนี้ทำให้โฟลแบตเตอรี่เหมาะสำหรับการจัดเก็บพลังงานในระยะยาว โดยระยะเวลาคายประจุจะกำหนดโดยความจุพลังงานและระดับพลังงานของระบบ

อย่างไรก็ตาม โครงสร้างพื้นฐานการสูบน้ำที่ซับซ้อน ความต้องการการบำรุงรักษาตามปกติ และการติดตั้งขนาดใหญ่จำกัดการใช้งานในพื้นที่อุตสาหกรรมที่มีพื้นที่จำกัด

4. ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ที่ใช้โซเดียม

แบตเตอรี่โซเดียมไอออนและโซเดียมซัลเฟอร์ใช้วัสดุที่มีโซเดียมเป็นหลักแต่ทำงานต่างกัน แบตเตอรี่โซเดียม-ไอออนเก็บพลังงานผ่านการเคลื่อนที่ของโซเดียมไอออนระหว่างอิเล็กโทรด ในขณะที่แบตเตอรี่โซเดียม-ซัลเฟอร์แบบธรรมดาใช้โซเดียมและซัลเฟอร์เป็นวัสดุออกฤทธิ์และทำงานที่อุณหภูมิสูง สภาพการทำงานและการใช้งานแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับเทคโนโลยี

การกำหนดค่า BESS ที่แตกต่างกันสำหรับโครงการจัดเก็บพลังงานมีอะไรบ้าง

นอกเหนือจากเคมีของแบตเตอรี่แล้ว การติดตั้ง BESS ยังแบ่งประเภทตามการออกแบบทางกายภาพและขนาดการใช้งาน สถาปัตยกรรมระบบหลักจะกำหนดความง่ายดายในการติดตั้ง บำรุงรักษา และปรับขนาดอุปกรณ์เมื่อเวลาผ่านไป

1. ตู้ ESS เชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม

ตู้ ESS เชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม (C&I) รวมโมดูลแบตเตอรี่และอุปกรณ์สนับสนุนภายในตู้ที่ค่อนข้างกะทัดรัด

ตู้เหล่านี้อาจรวม PCS, BMS, EMS, อุปกรณ์ทำความเย็น และส่วนประกอบป้องกันอัคคีภัย ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับการออกแบบ

แอปพลิเคชันทั่วไปรวมถึง:

• การโกนสูงสุดและการจัดการความต้องการไฟฟ้า
• การจัดเก็บพลังงานไฟฟ้าโซลาร์เซลล์
• การจัดการโหลดการชาร์จ EV
• พลังงานสำรองสำหรับโรงงานเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรม

โครงสร้างแบบผสมผสานทำให้ใช้งานได้จริงกับโรงงาน อาคารพาณิชย์ และไซต์อื่นๆ ที่มีพื้นที่ติดตั้งจำกัด

2. BESS แบบบรรจุในตู้

โซลูชัน BESS ที่บรรจุในตู้บรรจุระบบแบตเตอรี่ความจุสูงภายในโครงสร้างตู้คอนเทนเนอร์ที่ขนย้ายได้

โดยทั่วไประบบเหล่านี้จะถูกนำไปใช้ในโครงการพลังงานทดแทนระดับสาธารณูปโภค สวนอุตสาหกรรม และแอปพลิเคชันที่รองรับโครงข่ายไฟฟ้าซึ่งต้องการพื้นที่จัดเก็บระดับเมกะวัตต์ชั่วโมง

สถาปัตยกรรมแบบโมดูลาร์ช่วยให้นักพัฒนาสามารถรวมหลายยูนิตเข้าด้วยกันเพื่อตอบสนองความต้องการของโครงการขนาดใหญ่ โดยขึ้นอยู่กับการออกแบบทางไฟฟ้าและข้อจำกัดของสถานที่

3. ที่อยู่อาศัยและมือถือ BESS

ที่อยู่อาศัย BESS โดยทั่วไปการกำหนดค่าจะเป็นระบบขนาดเล็กที่ออกแบบมาสำหรับการจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ในครัวเรือน การใช้ไฟฟ้าเอง และพลังงานสำรอง

โซลูชัน Mobile BESS ให้ความสำคัญกับความสามารถในการขนส่งและสามารถให้บริการสถานที่ก่อสร้าง งานกิจกรรม หรือสถานที่ชั่วคราวที่ต้องการการปรับใช้พลังงานอย่างยืดหยุ่น

วิธีเลือกระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ที่เหมาะสมสำหรับโครงการของคุณ

การเลือก BESS ที่เหมาะสมจำเป็นต้องมีการประเมินประสิทธิภาพทางเทคนิคควบคู่ไปกับข้อกำหนดในการปฏิบัติงานและต้นทุนระยะยาว

1. กำหนดความจุพลังงานและพิกัดกำลัง

ความจุพลังงานที่วัดเป็น kWh หรือ MWh ระบุปริมาณพลังงานที่แบตเตอรี่สามารถเก็บได้ อัตรากำลังซึ่งวัดเป็นกิโลวัตต์หรือเมกะวัตต์ อธิบายว่าระบบสามารถส่งหรือดูดซับพลังงานได้เร็วเพียงใด

ตัวอย่างเช่น BESS ขนาด 2 MW/4 MWh มีระยะเวลาการคายประจุปกติประมาณสองชั่วโมงที่กำลังไฟพิกัด ระยะเวลาการใช้งานจริงขึ้นอยู่กับขีดจำกัดการคายประจุ การสูญเสียการแปลง สภาพการทำงาน และการออกแบบระบบ

2. ประเมินประสิทธิภาพของแบตเตอรี่

ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ส่งผลต่อการดำเนินงานในระยะยาวและการประหยัดของโครงการ

ตัวชี้วัดที่สำคัญได้แก่:

• วงจรชีวิต: จำนวนรอบการคายประจุที่สามารถทำได้ภายใต้สภาวะการทดสอบที่ระบุ
• ความลึกของการปล่อย (DoD): เปอร์เซ็นต์ความจุของแบตเตอรี่ที่ใช้ระหว่างการคายประจุ
• ประสิทธิภาพการเดินทางไปกลับ: สัดส่วนของพลังงานอินพุตที่ได้รับคืนหลังการเก็บรักษา
• การย่อยสลาย: ความสามารถในการใช้งานลดลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปเมื่อเวลาผ่านไป

โครงการที่ต้องการการปั่นจักรยานทุกวันควรให้ความสนใจเป็นพิเศษกับการเสื่อมสภาพและเงื่อนไขการรับประกันที่คาดหวัง

3. ประเมินการจัดการความปลอดภัยและความร้อน

ความปลอดภัยของ BESS ขึ้นอยู่กับเคมีของแบตเตอรี่ การป้องกันทางไฟฟ้า การจัดการความร้อน และวิศวกรรมระดับระบบ ประเมินการตรวจสอบอุณหภูมิ การตรวจจับและการระงับอัคคีภัย ฟังก์ชันการปิดระบบฉุกเฉิน และมาตรฐานความปลอดภัยที่เกี่ยวข้อง

สำหรับระบบภายนอกอาคาร ระดับการคุ้มครองสิ่งแวดล้อมและขีดจำกัดอุณหภูมิในการทำงานก็มีความสำคัญเช่นกัน การระบายความร้อนด้วยของเหลวสามารถรองรับการควบคุมอุณหภูมิในส่วนประกอบแบตเตอรี่ขนาดใหญ่ แต่ประสิทธิภาพจะขึ้นอยู่กับการออกแบบระบบ

4. เปรียบเทียบต้นทุนตลอดอายุการใช้งาน

ราคาซื้อครั้งแรกเป็นเพียงส่วนหนึ่งของภาพทางการเงินเท่านั้น

ผู้พัฒนาโครงการควรพิจารณาการติดตั้ง การใช้ไฟฟ้าเสริม การบำรุงรักษา การเปลี่ยนแบตเตอรี่ และอายุการใช้งานที่คาดหวัง

การประเมินต้นทุนการจัดเก็บแบบปรับระดับสามารถช่วยเปรียบเทียบเทคโนโลยีที่มีการลงทุนและลักษณะการดำเนินงานที่แตกต่างกัน

5. จับคู่ระบบกับแอปพลิเคชันของคุณ

การใช้งานที่ต้องการควรเป็นแนวทางทั้งการเลือกทางเคมีและการกำหนดค่า โครงการ C&I อาจจัดลำดับความสำคัญของการจัดการความต้องการและการติดตั้งแบบกะทัดรัด โครงการระดับยูทิลิตี้มักต้องการความจุที่มากขึ้น ความสามารถในการรวมกริด และการวางแผนการขยาย

โซลูชันการจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ LFP ของ Wenergy

การเหี่ยวแห้ง นำเสนอโซลูชันการจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ที่ใช้ LFP สำหรับการใช้งานเชิงพาณิชย์ อุตสาหกรรม และสาธารณูปโภค กลุ่มผลิตภัณฑ์ของบริษัทประกอบด้วยตู้ ESS แบบบูรณาการและระบบตู้คอนเทนเนอร์ที่ออกแบบมาสำหรับความจุของโครงการและข้อกำหนดในการดำเนินงานที่แตกต่างกัน

โซลูชันที่เป็นตัวแทนสองรายการ ได้แก่ Stars CL289Pro และ Turtle Series 5MWh BESS Container

1. Stars CL289Pro: การจัดเก็บพลังงาน C&I แบบบูรณาการ

โครงสร้างแบบครบวงจรประกอบด้วยชุดแบตเตอรี่ 6 ชุด, PCS หนึ่งชุด, ระบบระบายความร้อนด้วยของเหลว, ระบบป้องกันอัคคีภัย และ EMS ในตัว

ข้อดีที่สำคัญ ได้แก่ :

• บูรณาการขนาดกะทัดรัด:ขนาดตู้ประมาณ 1588 × 1380 × 2450 มม. รองรับการติดตั้งในโครงการเชิงพาณิชย์และอุตสาหกรรมที่คำนึงถึงพื้นที่
• การจัดการความร้อนและความปลอดภัย:การระบายความร้อนด้วยของเหลว การป้องกันความปลอดภัยหลายชั้น และระบบดับเพลิงจากละอองลอย
• การปั่นจักรยานระยะยาว:วงจรชีวิตที่ระบุอย่างน้อย 8,000 รอบ และประสิทธิภาพระบบสูงสุดที่สูงกว่า 89% ตามข้อกำหนดผลิตภัณฑ์ของ Wenergy

ตู้ได้รับการออกแบบสำหรับอุณหภูมิการทำงานตั้งแต่ -30°C ถึง 55°C โดยต้องมีการลดกำลังไฟฟ้าที่สูงกว่า 45°C

คุณลักษณะเหล่านี้ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งาน เช่น การโกนหนวดเชิงพาณิชย์ การเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ และการจัดการพลังงานในการชาร์จ EV

สตาร์ CL289Pro

2. Turtle Series: พื้นที่จัดเก็บแบบคอนเทนเนอร์สำหรับโครงการขนาดใหญ่

สถาปัตยกรรมตู้คอนเทนเนอร์ขนาด 20 ฟุตประกอบด้วยกลุ่มแบตเตอรี่ 6 กลุ่ม แต่ละกลุ่มประกอบด้วยโมดูลแบตเตอรี่ 8 โมดูล ควบคู่ไปกับการจัดการแบตเตอรี่ การทำความเย็นด้วยของเหลว และอุปกรณ์ป้องกันอัคคีภัย

ข้อดีที่สำคัญ ได้แก่ :

• การบูรณาการความจุสูง:การจัดเก็บพลังงานระดับ MWh ภายในโครงสร้างคอนเทนเนอร์ที่ขนย้ายได้
• การขยายแบบโมดูลาร์:สถาปัตยกรรมคลัสเตอร์แบตเตอรี่รองรับการกำหนดค่าระดับโครงการที่ใหญ่กว่า
• การตรวจสอบการปฏิบัติงาน:การจัดการแบตเตอรี่อัจฉริยะและโปรโตคอลการสื่อสารรองรับการบูรณาการกับระบบควบคุมภายนอก
• การคุ้มครองสิ่งแวดล้อม:การระบายความร้อนด้วยของเหลวและการป้องกัน IP55 สำหรับพื้นที่ตู้ที่ระบุ โดยมีข้อยกเว้นที่กำหนดไว้

ระบบมีช่วงอุณหภูมิการทำงานที่ระบุอยู่ที่ -30°C ถึง 50°C (โดยไม่รวมขีดจำกัดล่าง) โดยต้องมีการลดพิกัดที่สูงกว่า 45°C

ได้รับการออกแบบมาสำหรับการติดตั้งพลังงานหมุนเวียนขนาดใหญ่ การสนับสนุนกริดระดับสาธารณูปโภค การจัดการพลังงานทางอุตสาหกรรม และการใช้งานไมโครกริด

เต่าซีรีส์ 5MWh

โซลูชัน Wenergy ทั้งสองใช้เทคโนโลยี LFP แต่ความจุและการกำหนดค่าที่แตกต่างกันตอบสนองความต้องการของโครงการที่แตกต่างกัน

บทสรุป

ระบบกักเก็บพลังงานแบตเตอรี่ประเภทต่างๆ มีข้อดีที่แตกต่างกันในด้านประสิทธิภาพ ต้นทุน และการใช้งาน การเลือกโซลูชันที่เหมาะสมจำเป็นต้องประเมินคุณสมบัติทางเคมีของแบตเตอรี่ การกำหนดค่าระบบ ความปลอดภัย และข้อกำหนดของโครงการ

ติดต่อ เวนเนอร์จี ทีม เพื่อค้นหาตัวเลือกที่เหมาะสมสำหรับโครงการเชิงพาณิชย์ อุตสาหกรรม และสาธารณูปโภค