Co je systém ukládání energie z baterie?

Co je systém ukládání energie z baterie?

Baterie skladování energie systém (BESS) je zařízení, které dokáže uchovávat elektrickou energii ve formě chemické energie a v případě potřeby ji uvolňovat. BESS může energetickému systému poskytnout různé výhody a služby, jako je posílení integrace obnovitelné energie, zlepšení kvality a spolehlivosti napájení, snížení špičkové poptávky a snížení emisí skleníkových plynů. BESS však také čelí některým výzvám, jako jsou vysoké náklady, bezpečnostní problémy, dopady na životní prostředí a regulační překážky. V tomto blogu si představíme, co je BESS, jak funguje, jaké typy baterií se používají, o jaké technologie se jedná a jaké aplikace a případy použití jsou možné.

Úvod

  • Co je to bateriový systém ukládání energie (BESS) a jak funguje?
  • Jaké jsou výhody a výzvy používání BESS?
  • Jaké jsou hlavní aplikace a případy použití BESS?

!Systém pro ukládání energie z baterie)

Co je to bateriový systém ukládání energie (BESS) a jak funguje?

Bateriový systém ukládání energie (BESS) je zařízení, které dokáže ukládat elektrickou energii ve formě chemické energie a v případě potřeby ji uvolňovat. BESS se skládá ze tří hlavních součástí: baterie, napájecího měniče a řídicího systému. Baterie je základní složkou, která přeměňuje elektrickou energii na chemickou energii a naopak. Výkonový měnič je rozhraní, které připojuje baterii k síti nebo zátěži. Může převádět střídavý proud (AC) na stejnosměrný proud (DC) nebo naopak v závislosti na směru toku energie. Řídící systém je mozek, který monitoruje a řídí provoz BESS. Dokáže komunikovat s provozovatelem sítě, zátěží nebo jinými zdroji energie a optimalizovat výkon a účinnost BESS.

Jaké jsou výhody a výzvy používání BESS?

BESS může energetickému systému poskytovat různé výhody a služby, jako například:

  • Posílení integrace obnovitelné energie: BESS může ukládat přebytečnou energii z obnovitelných zdrojů, když je výroba vysoká a poptávka je nízká, a uvolňovat ji, když je výroba nízká a poptávka vysoká. To může snížit omezování obnovitelné energie, zvýšit její využití a zmírnit její přerušování a proměnlivost.
  • Zlepšení kvality a spolehlivosti napájení: BESS může poskytnout rychlou a flexibilní reakci na kolísání napětí a frekvence, harmonické a další problémy s kvalitou napájení. BESS může také poskytnout záložní napájení a možnost černého startu v případě výpadků sítě nebo nouzových situací.
  • Snížení špičkové poptávky: BESS může nabíjet mimo špičku, když je cena elektřiny nízká, a vybíjet během špičky, když je cena elektřiny vysoká. To může snížit špičkovou poptávku, snížit účet za elektřinu a odložit potřebu nové výrobní a přenosové kapacity.
  • Snížení emisí skleníkových plynů: BESS může snížit závislost na výrobě založené na fosilních palivech, zejména ve špičce, a zvýšit podíl obnovitelné energie v energetickém mixu. To může snížit emise skleníkových plynů a zmírnit dopad změny klimatu.

BESS však také čelí některým výzvám, jako jsou:

  • Vysoké náklady: BESS je stále relativně drahý ve srovnání s jinými zdroji energie, zejména pokud jde o kapitálové náklady, náklady na provoz a údržbu a náklady na životnost. Cena BESS závisí na mnoha faktorech, jako je typ baterie, velikost systému, aplikace a tržní podmínky. Očekává se, že náklady na BESS budou v budoucnu klesat, jak technologie dospívá a rozsah se zvyšuje, ale stále může být překážkou pro široké přijetí.
  • Bezpečnostní problémy: BESS zahrnuje vysoké napětí, vysoký proud a vysokou teplotu, které představují potenciální riziko požáru, výbuchu, úniku a úrazu elektrickým proudem. BESS také obsahuje nebezpečné materiály, jako jsou kovy, kyseliny a elektrolyty, které mohou způsobit ohrožení životního prostředí a zdraví, pokud se s nimi nezachází a nejsou správně likvidovány. BESS vyžaduje přísné bezpečnostní normy, předpisy a postupy k zajištění bezpečného provozu a správy.
  • Dopady na životní prostředí: BESS může mít negativní dopady na životní prostředí, jako je vyčerpávání zdrojů, využívání půdy, využívání vody, produkce odpadu a znečištění. BESS vyžaduje velké množství surovin, jako je lithium, kobalt, nikl a měď, kterých je ve světě málo a jsou nerovnoměrně distribuovány. BESS také spotřebovává vodu a půdu pro těžbu, výrobu, instalaci a provoz. BESS během svého životního cyklu vytváří odpad a emise, které mohou ovlivnit kvalitu ovzduší, vody a půdy. BESS musí zvážit dopady na životní prostředí a přijmout udržitelné postupy k jejich minimalizaci.
  • Regulační bariéry: BESS čelí některým regulačním bariérám, jako je nejasné vlastnictví, oceňování a kompenzace služeb poskytovaných BESS, nedostatek standardizovaných kódů a standardů pro propojení a provoz BESS a nejistota budoucího tržního a politického prostředí pro BESS. BESS potřebuje překonat tyto regulační bariéry a vytvořit příznivé a stabilní prostředí pro svůj vývoj a nasazení.

Jaké jsou hlavní aplikace a případy použití BESS?

BESS lze použít pro různé aplikace a případy použití v závislosti na umístění, velikosti a účelu systému. Některé z hlavních aplikací a případů použití jsou:

  • Grid-scale BESS: Grid-scale BESS je rozsáhlý systém, který je připojen k přenosové nebo distribuční soustavě a poskytuje služby provozovateli sítě nebo velkoobchodnímu trhu. Grid-scale BESS lze použít pro regulaci frekvence, podporu napětí, rezervu rotace, podporu rampingu, zmírnění přetížení a integraci obnovitelné energie.
  • Distribuovaný BESS: Distribuovaný BESS je malý systém, který je umístěn u zákazníka a poskytuje služby zákazníkovi nebo maloobchodnímu trhu. Distribuované BESS lze použít pro špičkové holení, odezvu na poptávku, zlepšení kvality napájení, záložní napájení a vlastní spotřebu obnovitelné energie.
  • Microgrid BESS: Microgrid BESS je systém, který je integrován s mikrosítí, což je místní síť distribuovaných energetických zdrojů, které mohou fungovat nezávisle nebo paralelně s hlavní sítí. Microgrid BESS lze použít pro vyrovnávání zátěže, ostrůvkování a odolnost.

Typy BESS

  • Jaké různé typy baterií se používají v BESS?
  • Jaké jsou výhody a nevýhody jednotlivých typů baterií?
  • Jak vybrat nejlepší typ baterie pro vaše potřeby?

!Typy BESS)

Jaké různé typy baterií se používají v BESS?

Existuje mnoho typů baterií, které lze použít v BESS, ale ty nejběžnější jsou:

  • Olověné baterie: Olověné baterie jsou nejstarším a nejpoužívanějším typem baterií. Skládají se z olověných desek a elektrolytu kyseliny sírové. Mají nízkou cenu, vysokou spolehlivost a dlouhou životnost. Mají však také nízkou hustotu energie, nízkou účinnost a velký dopad na životní prostředí.
  • Lithium-iontové baterie: Lithium-iontové baterie jsou nejoblíbenějším a nejpokročilejším typem baterií. Skládají se z lithiových kovových nebo složených elektrod a organického elektrolytu. Mají vysokou energetickou hustotu, vysokou účinnost a nízký dopad na životní prostředí. Mají však také vysoké náklady, bezpečnostní problémy a omezenou životnost.
  • Průtokové baterie: Průtokové baterie jsou typem dobíjecích baterií, které využívají tekuté elektrolyty uložené v externích nádržích. Mají nízkou energetickou hustotu, vysokou účinnost a dlouhou životnost. Mají však také vysokou cenu, nízkou hustotu výkonu a složitý systém.
  • Jiné typy baterií: Existují také další typy baterií, které lze použít v BESS, jako jsou sodno-sírové baterie, nikl-kadmiové baterie, nikl-metalhydridové baterie a superkondenzátory. Mají různé vlastnosti a výkon a mohou vyhovovat různým aplikacím a případům použití.

Jaké jsou výhody a nevýhody jednotlivých typů baterií?

Každý typ baterie má své výhody a nevýhody, které lze shrnout v následující tabulce:

Typ baterie Výhody Nevýhody
Olovo-kyselina Nízká cena, vysoká spolehlivost, dlouhá životnost Nízká hustota energie, nízká účinnost, velký dopad na životní prostředí
Lithium-iontová Vysoká hustota energie, vysoká účinnost, nízký dopad na životní prostředí Vysoká cena, bezpečnostní problémy, omezená životnost
Flow Nízká hustota energie, vysoká účinnost, dlouhá životnost Vysoká cena, nízká hustota výkonu, složitý systém
Ostatní Liší se v závislosti na typu Liší se v závislosti na typu

Jak vybrat nejlepší typ baterie pro vaše potřeby?

Na tuto otázku neexistuje jednoznačná odpověď, protože nejlepší typ baterie závisí na mnoha faktorech, jako jsou:

  • Použití a případ použití BESS: Různé aplikace a případy použití mohou vyžadovat různý výkon a charakteristiky baterie, jako je výkon, energie, doba vybíjení, doba nabíjení, životnost cyklu a doba odezvy.
  • Analýza nákladů a přínosů BESS: Analýza nákladů a přínosů BESS by měla vzít v úvahu nejen počáteční kapitálové náklady, ale také náklady na provoz a údržbu, náklady na životnost a hodnotu služeb poskytovaných BESS.
  • Dostupnost a přístupnost baterie: Dostupnost a přístupnost baterie může záviset na nabídce a poptávce po surovinách, výrobní a přepravní kapacitě, tržním a politickém prostředí a místních podmínkách a zdrojích.

Nejlepší typ baterie pro vaše potřeby by proto měl být vybrán na základě komplexního a holistického vyhodnocení výše uvedených faktorů a může se případ od případu lišit. Můžete se poradit s odborníky, výrobci nebo poskytovateli služeb, kteří vám pomohou učinit nejlepší rozhodnutí.

Technologie BESS

  • Jaké jsou klíčové komponenty a technologie BESS?
  • Jak optimalizovat výkon a efektivitu BESS?
  • Jak zajistit bezpečnost a spolehlivost BESS?

!BESS technologie)

Jaké jsou klíčové komponenty a technologie BESS?

BESS se skládá ze tří hlavních součástí: baterie, napájecího měniče a řídicího systému. Každá součást má své vlastní technologie a funkce, které lze popsat následovně:

  • Baterie: Baterie je základní složkou, která přeměňuje elektrickou energii na chemickou energii a naopak. Baterie má dvě hlavní dílčí součásti: článek a modul. Článek je základní jednotkou baterie, která obsahuje elektrody, elektrolyt a separátor. Článek určuje napětí, kapacitu a chemii baterie. Modul je skupina článků zapojených sériově nebo paralelně do větší jednotky. Modul určuje výkon, energii a konfiguraci baterie. Baterie má také další dílčí součásti, jako je systém řízení baterie (BMS), systém řízení teploty (TMS) a mechanická struktura. BMS je zodpovědný za sledování a řízení stavu nabití, zdravotního stavu, teploty, proudu a napětí baterie. TMS je zodpovědný za regulaci teploty baterie a zabránění přehřátí nebo přechlazení. Mechanická struktura je zodpovědná za podporu a ochranu baterie a zajišťuje její mechanickou stabilitu a integritu.
  • Výkonový měnič: Výkonový měnič je rozhraní, které připojuje baterii k síti nebo zátěži. Výkonový měnič má dvě hlavní dílčí součásti: střídač a transformátor. Invertor je zařízení, které převádí stejnosměrný proud na střídavý nebo střídavý proud na stejnosměrný v závislosti na směru toku energie. Měnič určuje frekvenci, tvar vlny a kvalitu výstupního výkonu. Transformátor je zařízení, které mění úroveň napětí energie, a to buď zvýšením nebo snížením. Transformátor určuje úroveň napětí a impedanci výstupního výkonu. Výkonový měnič má také další dílčí součásti, jako je filtr, spínač a ovladač. Filtr je zodpovědný za vyhlazování a filtrování výstupního výkonu a snižuje harmonické a šum. Spínač je zodpovědný za zapínání a vypínání napájení a řízení toku energie. Regulátor je zodpovědný za regulaci a synchronizaci výstupního výkonu a komunikaci se sítí nebo zátěží.
  • Řídicí systém: Řídicí systém je mozek, který monitoruje a řídí provoz BESS. Řídicí systém má dvě hlavní dílčí součásti: místní ovladač a centrální ovladač. Lokální ovladač je zařízení, které ovládá jednotlivé komponenty BESS, jako je baterie, napájecí měnič a ochranná zařízení. Místní ovladač určuje provozní režim, nastavenou hodnotu a strategii řízení BESS. Centrální ovladač je zařízení, které koordinuje více jednotek BESS nebo jiných zdrojů energie, jako je síť, zátěž nebo obnovitelná energie. Centrální kontrolér určuje optimální odeslání, plánování a agregaci BESS. Řídicí systém má také další dílčí komponenty, jako je snímač, měřič a komunikační zařízení. Senzor je zodpovědný za měření a sběr dat BESS, jako je napětí, proud, výkon, energie, teplota a stav. Elektroměr je zodpovědný za záznam a zobrazení dat BESS, jako je spotřeba energie, výroba energie a výnosy. Komunikační zařízení je zodpovědné za přenos a příjem dat a příkazů BESS, jako je signál sítě, tržní signál a uživatelské rozhraní.

Aplikace BESS

  • Jak integrovat BESS s obnovitelnými zdroji energie, jako je vítr a slunce?
  • Jak používat BESS pro špičkové holení, mikrosítě a záložní napájení?
  • Jak používat BESS pro podporu a stabilitu sítě?

Aplikace !BESS)

Jak integrovat BESS s obnovitelnými zdroji energie, jako je vítr a slunce?

BESS lze integrovat s obnovitelnými zdroji energie (OZE), jako je vítr a slunce, aby se zvýšilo jejich pronikání a využití v energetickém systému. Existují dva hlavní způsoby, jak integrovat BESS s OZE: společné umístění a hybridizace.

  • Společné umístění: Společné umístění znamená, že BESS a RES jsou instalovány na stejném místě a připojeny ke stejnému bodu společného propojení (PCC). Společné umístění může snížit přenosové a distribuční ztráty, zvýšit místní spotřebu OZE a poskytovat podpůrné služby do sítě. Společné umístění může být buď za metrem (BTM) nebo před metrem (IFOM). BTM znamená, že BESS a RES jsou připojeny k měřidlu na straně zákazníka a obsluhují zátěž zákazníka. IFOM znamená, že BESS a OZE jsou připojeny na síťovou stranu elektroměru a účastní se velkoobchodního trhu.
  • Hybridizace: Hybridizace znamená, že BESS a OZE jsou spojeny do jediného systému a fungují jako jeden celek. Hybridizace může optimalizovat provoz a řízení BESS a RES a zvýšit jejich výkon a efektivitu. Hybridizace může být střídavá nebo stejnosměrná. AC-coupled znamená, že BESS a RES jsou připojeny ke stejné AC sběrnici a používají samostatné střídače. DC-coupled znamená, že BESS a RES jsou připojeny ke stejné DC sběrnici a používají jeden střídač.

Jak používat BESS pro špičkové holení, mikrosítě a záložní napájení?

BESS lze použít pro špičkové holení, mikrosítě a záložní napájení pro snížení nákladů na elektřinu, zlepšení spolehlivosti a zvýšení odolnosti energetického systému. Některé příklady:

  • Špičkové holení: Špičkové holení znamená, že BESS se nabíjí v době mimo špičku, kdy je cena elektřiny nízká, a vybíjí se během špičky, kdy je cena elektřiny vysoká. Snížení špiček může snížit špičkovou poptávku, snížit účet za elektřinu a odložit potřebu nové výrobní a přenosové kapacity. Špičkové ořezávání může být provedeno jak v mřížkovém měřítku, tak distribuovaným BESS, v závislosti na struktuře trhu a tarifním schématu.
  • Mikrosítě: Mikrosítě jsou místní sítě distribuovaných energetických zdrojů, které mohou fungovat nezávisle nebo paralelně s hlavní sítí. Mikrosítě mohou poskytovat spolehlivou a čistou energii vzdáleným nebo izolovaným oblastem, kritickým zátěžím nebo komunitám. BESS lze integrovat s mikromřížkami pro zajištění vyrovnávání zátěže, ostrůvkování a odolnosti. Vyrovnání zátěže znamená, že BESS vyrovnává nabídku a poptávku mikrosítě a snižuje kolísání a variace výkonu. Islanding znamená, že BESS umožňuje mikrosíti odpojit se od hlavní sítě a fungovat autonomně v případě výpadků sítě nebo nouzových situací. Odolnost znamená, že BESS pomáhá mikrosíti zotavit se a obnovit její normální provoz po poruše nebo poruše.
  • Záložní napájení: Záložní napájení znamená, že BESS poskytuje nouzové napájení zátěži v případě výpadků sítě nebo poruch. Záložní napájení může zlepšit spolehlivost a zabezpečení napájecího zdroje a zabránit ztrátě dat, produkce nebo života. Záložní napájení může být zajištěno jak síťovým, tak distribuovaným BESS, v závislosti na velikosti a době trvání zátěže a výpadku.

Jak používat BESS pro podporu a stabilitu sítě?

BESS lze použít pro podporu a stabilitu sítě k poskytování různých doplňkových služeb provozovateli sítě nebo trhu, jako je regulace frekvence, podpora napětí, rezerva rotace, podpora nárůstu, zmírnění přetížení a integrace obnovitelné energie. Některé příklady:

  • Regulace frekvence: Regulace frekvence znamená, že BESS upravuje svůj výstupní výkon tak, aby udržoval frekvenci sítě v určitém rozsahu. Regulace frekvence může zlepšit kvalitu energie a stabilitu systému a kompenzovat nerovnováhu mezi výrobou a zátěží. Regulace frekvence může být poskytována jak v grid-scale, tak distribuovaném BESS, v závislosti na tržním mechanismu a participačním schématu.
  • Podpora napětí: Podpora napětí znamená, že BESS vstřikuje nebo absorbuje jalový výkon, aby udrželo síťové napětí v určitém rozsahu. Podpora napětí může zlepšit kvalitu napájení a stabilitu systému a kompenzovat pokles nebo nárůst napětí způsobený impedancí vedení nebo změnou zátěže. Podpora napětí může být poskytována jak mřížkovým, tak distribuovaným BESS, v závislosti na konfiguraci sítě a strategii řízení.
  • Rezerva odstřeďování: Rezerva odstřeďování znamená, že BESS rezervuje určité množství výstupního výkonu, aby reagovalo na náhlé zvýšení nebo snížení zátěže nebo výroby. Rezerva rotace může zlepšit spolehlivost a bezpečnost napájení a zabránit kolapsu nebo výpadku systému. Spinning rezerva může být poskytnuta mřížkovým BESS v závislosti na požadavku trhu a dostupnosti BESS.
  • Ramping support: Ramping support znamená, že BESS zvyšuje nebo snižuje svůj výstupní výkon, aby sledoval nárůst nebo pokles výroby nebo zátěže. Podpora rampy může zlepšit účinnost a flexibilitu energetického systému a vyhladit přerušování a proměnlivost obnovitelné energie. Podpora rampy může být poskytována jak v mřížkovém měřítku, tak v distribuovaném BESS, v závislosti na stavu sítě a obnovitelné penetraci.
  • Úleva od přetížení: Úleva od přetížení znamená, že BESS snižuje tok energie na přetížených vedeních nebo uzlech sítě. Odlehčení od přetížení může zlepšit provoz a ekonomiku energetického systému a vyhnout se přetížení nebo omezení výroby nebo zátěže. Úlevu od přetížení lze zajistit pomocí BESS v mřížkovém měřítku v závislosti na topologii sítě a úrovni přetížení.
  • Integrace obnovitelné energie: Integrace obnovitelné energie znamená, že BESS ukládá přebytečnou obnovitelnou energii, když je výroba vysoká a poptávka je nízká, a uvolňuje ji, když je výroba nízká a poptávka vysoká. Integrace obnovitelné energie může snížit omezování obnovitelné energie, zvýšit její využití a zmírnit její přerušování a proměnlivost. Integrace obnovitelné energie může být zajištěna jak v síťovém měřítku, tak distribuovaným BESS, v závislosti na umístění a velikosti obnovitelné energie.

Proč investovat do čističky vzduchu?

  • Jaké jsou současné trendy a vyhlídky BESS do budoucna?
  • Jaké jsou nejlepší postupy a tipy pro používání BESS?

Jaké jsou současné trendy a vyhlídky BESS do budoucna?

BESS je rychle rostoucí a vyvíjející se obor, který má v energetickém systému mnoho příležitostí a výzev. Některé ze současných trendů a budoucích vyhlídek BESS jsou:

  • Rostoucí poptávka a zavádění BESS: Očekává se, že poptávka a zavádění BESS se v nadcházejících letech výrazně zvýší, a to v důsledku rostoucího rozšíření obnovitelné energie, rostoucích cen elektřiny, zlepšujících se nákladů a výkonu baterií a podpůrných politik a pobídky. Podle zprávy BloombergNEF se očekává, že globální kumulativní instalovaná kapacita BESS do roku 741 dosáhne 2030 GWh, což je 31násobný nárůst oproti roku 2019.
  • Diverzifikace aplikací a případů použití BESS: Očekává se, že aplikace a případy použití BESS se budou v budoucnu diverzifikovat a rozšiřovat a pokrývají různé sektory a služby, jako je doprava, průmysl, budovy a zemědělství. BESS může také umožnit nové obchodní modely a hodnotové toky, jako jsou virtuální elektrárny, peer-to-peer obchodování a transaktivní energie.
  • Inovativní technologie a řešení BESS: Očekává se, že technologie a řešení BESS budou v budoucnu inovovat a posouvat se, zvyšovat výkon a efektivitu BESS a snižovat náklady a dopad BESS na životní prostředí. Některé z nově vznikajících technologií a řešení BESS jsou polovodičové baterie, baterie druhé životnosti, úložiště vodíku a blockchain.

Jaké jsou nejlepší postupy a tipy pro používání BESS?

BESS je komplexní a dynamický systém, který vyžaduje pečlivé plánování, návrh, provoz a správu. Některé z osvědčených postupů a tipů pro používání BESS jsou:

  • Proveďte studii proveditelnosti a analýzu nákladů a přínosů BESS: Před instalací nebo použitím BESS je důležité provést studii proveditelnosti a analýzu nákladů a přínosů BESS, abyste vyhodnotili technické, ekonomické a environmentální aspekty BESS, a porovnat alternativy a možnosti BESS. To může pomoci určit optimální velikost, typ, umístění a konfiguraci BESS a odhadnout návratnost investic a dobu návratnosti BESS.
  • Vyberte si správný typ baterie a správného dodavatele BESS: Jak již bylo uvedeno výše, v BESS lze použít mnoho typů baterií, z nichž každá má své výhody a nevýhody. Je důležité vybrat správný typ baterie, který vyhovuje vašim potřebám a preferencím, a vzít v úvahu faktory, jako je výkon, cena, životnost, bezpečnost a dopad baterie na životní prostředí. Je také důležité vybrat správného dodavatele BESS, který může poskytnout spolehlivé, vysoce kvalitní a přizpůsobené produkty a služby a který může nabídnout záruku, údržbu a podporu pro BESS.
  • Optimalizujte provoz a řízení BESS: Provoz a řízení BESS jsou klíčové pro maximalizaci přínosů a minimalizaci rizik BESS. Je důležité optimalizovat provoz a řízení BESS pomocí chytrých algoritmů, analýzy dat a umělé inteligence a zohledněním faktorů, jako je stav sítě, signál trhu, poptávka uživatelů a stav baterie. Je také důležité monitorovat a řídit BESS pomocí senzorů, měřičů a komunikačních zařízení a shromažďováním a analýzou dat a zpětné vazby BESS.
Co je skladování energie?

Co je skladování energie?

Co je akumulace energie setrvačníku?

Co je akumulace energie setrvačníku?

Prázdný obsah. Vyberte článek pro náhled

Získejte bezplatné řešení

Pro Váš Projekt

Můžeme vám zdarma přizpůsobit vaše vlastní řešení

kontaktujte nás