Zavedení
Energetický průmysl tradičně tvrdil, že energetický byznys se odlišuje od všech ostatních subjektů a trhů, protože jej nelze skladovat.
To bylo v zásadě správné, ale budoucí pokroky mohou tuto představu vypudit a mohou konsolidovat úložiště s dalšími technologiemi mřížkové matice a vytvořit tak nové paradigma!
Elektrické baterie mohou nabídnout nejlepší potenciál jako aktivátor inteligentní sítě. Nejnovější baterie jsou právě nyní přepravovány, aby sloužily různým formám přenosových a distribučních aplikací, s různými výhodami, které se mohou rozlévat z osamělého zařízení: Battery Energy Storage System.
Výzkum pokračuje v hledání nových technologií, které poskytnou pokrok v paměťových médiích, které poskytnou průlom v nízkonákladovém paměťovém médiu pro budoucí utility.
Definice bateriových systémů skladování energie (BESS).
BESS je typ systému skladování energie, který využívá baterie k ukládání a distribuci energie ve formě elektřiny.
Tyto systémy se běžně používají v elektrických sítích a v dalších aplikacích, jako jsou elektrická vozidla, solární elektrárny a chytré domy.
Na své nejzákladnější úrovni se BESS skládá z jedné nebo více baterií, které ukládají elektrickou energii pro pozdější použití. Tato uložená energie pak může být čerpána v případě potřeby ke splnění různých požadavků na energii v různých aplikacích.
BESS může také poskytnout výhody oproti jiným systémům skladování energie, včetně vyšší účinnosti a flexibility, rychlejší odezvy při napájení zařízení nebo zařízení a celkově nižších nákladů.
Ukládání energie vede ke snížení špičkové poptávky po elektrické soustavě a majitelé ESS jsou často kompenzováni prostřednictvím regionálních programů trhu s rozvodnou sítí. Regulační orgány také nabízejí pobídky (a v některých případech mandáty) k podpoře účasti.
„Bateriový systém ukládání energie se stane jádrem domácího úložiště energie“
-YOUHOMENERGIE
Proč BESS oproti jiným úložným technologiím
BESS má výhodu oproti jiným technologiím skladování, protože má malý půdorys a žádná omezení na geografické oblasti, ve kterých by mohl být umístěn. Jiné technologie skladování, jako je přečerpávací vodní úložiště (PHS) a skladování energie stlačeného vzduchu (CAES), jsou vhodné pouze pro omezený počet míst, s ohledem na omezení související s vodou a umístěním a omezení přenosu. Energetické a výkonové hustoty některých technologií jsou následující:
V souladu s tím BESS využívající technologii Lithium Ion nabízí vysokou hustotu energie a výkonu, které jsou vhodné pro použití na úrovni distribučních transformátorů. Dostupný prostor v nastavení distribučního transformátoru lze využít k umístění BESS.
Noční špička, kterou je třeba zvládnout, je maximálně asi 4 hodiny, a proto doba vybíjení potřebná pro konkrétní BESS je méně než 4 hodiny. Dále se jmenovitý zdánlivý výkon distribučních transformátorů pohybuje v rozmezí 160 kVA, 400 kVA až 1 MVA (pro venkov, město a metropoli).
BESS proto potřebuje dodat pouze část této kapacity během maximálně 4 hodin ve špičce.
Následující obrázek ilustruje místa, která mají různé technologie v prostoru s výkonem, energií a dobou vybíjení jako rozměry.
Charakteristika bateriového systému skladování energie
Efektivita zpáteční cesty — Označuje množství využitelné energie, kterou lze vybít ze skladovacího systému, v poměru k množství energie, která byla vložena. To odpovídá ztrátě energie během každého cyklu nabíjení a vybíjení. Typické hodnoty se pohybují od 60 % do 95 %.
Doba odezvy — Doba potřebná k tomu, aby úložný systém přešel z pohotovostního režimu do plného výkonu. Toto výkonnostní kritérium je jedním z důležitých ukazatelů flexibility úložiště jako zdroje sítě ve vztahu k alternativám. Většina úložných systémů má rychlou odezvu, obvykle méně než minutu. Přečerpávací vodní akumulace energie a akumulace energie stlačeného vzduchu bývají ve srovnání s bateriemi relativně pomalé.
Ramp Rate — Ramp rate udává rychlost, kterou lze měnit akumulační výkon. Rychlost rampy pro baterie může být rychlejší než 100% změna během jedné až několika sekund. Rychlost náběhu pro přečerpávací vodní akumulaci a pro akumulaci energie stlačeného vzduchu je podobná náběhové rychlosti konvenčních výrobních zařízení.
Zadržování energie nebo ztráty v pohotovostním režimu — Doba zdržení energie je doba, po kterou si akumulační systém uchovává svůj náboj. Koncepce zadržování energie je důležitá z důvodu tendence některých typů skladování samovolně se vybíjet nebo rozptylovat energii, když se úložiště nepoužívá.
Energetická hustota — Množství energie, které lze uložit pro danou plochu, objem nebo hmotnost. Toto kritérium je důležité v aplikacích, kde je plocha omezujícím faktorem, například v městské rozvodně, kde by prostor mohl být omezujícím omezením pro ukládání energie na místě.
Hustota výkonu — Hustota výkonu udává množství výkonu, které lze dodat pro danou plochu, objem nebo hmotnost. Kromě toho, stejně jako hustota energie, se hustota výkonu výrazně liší mezi typy úložiště. Opět platí, že hustota výkonu je důležitá, pokud je oblast a/nebo prostor omezený nebo pokud je problémem hmotnost.
Bezpečnost — Bezpečnost souvisí jak s elektřinou, tak se specifickými materiály a procesy, které jsou součástí skladovacích systémů. Chemikálie a reakce používané v bateriích mohou představovat bezpečnostní nebo požární obavy.
Délka života — měřeno v cyklech.
Hloubka vybití (DoD) — Týká se množství využité kapacity baterie. Vyjadřuje se jako procento plné energetické kapacity baterie. Čím hlubší je vybití baterie, tím kratší je očekávaná životnost. Hluboký cyklus je často definován jako 80% nebo více DoD.
Okolní teplota — Má důležitý vliv na výkon baterie. Vysoké okolní teploty způsobují vnitřní reakce a mnoho baterií ztrácí kapacitu rychleji v teplejším klimatu.
Důležité pokyny pro výběr baterie
Parametry pro stanovení ekonomiky BESS
Mnoho kritérií hraje důležitou roli při výběru baterie pro BESS, jak je znázorněno výše. Ty sahají od regulačních otázek až po náklady a technologické dimenze. Nicméně největším deterministickým faktorem pro výběr baterie je aplikace, kterou musí BESS obsluhovat spolu s řízením požadavků na výkon.
Aspekty ekonomiky bateriových systémů skladování energie:
Optimalizace BESS Economics spočívá v těsném triangulaci parametrů trhu, parametrů spotřebitelů a parametrů skladovacího systému. Každý z těchto soustředěných parametrů má několik dílčích parametrů, které hrají významnou roli v celkové ekonomice systému.
Klasifikace BESS podle typů baterií
BESS ve své podstatě používají elektrochemická řešení, která se projevují v některých z následujících typů baterií:
- Lithium-iontová — tyto nabízejí na svou velikost dobré úložiště energie a lze je během své životnosti mnohokrát nabít/vybíjet. Používají se v široké škále spotřební elektroniky, jako jsou chytré telefony, tablety, notebooky, elektronické cigarety a digitální fotoaparáty. Používají se také v elektromobilech a některých letadlech.
- Kyselina olova — jedná se o tradiční dobíjecí baterie a ve srovnání s novějšími typy baterií jsou levné. Využití zahrnuje ochranné a řídicí systémy, záložní zdroje energie a ukládání energie do sítě.
- Sodná síra — použití zahrnují skladování energie z obnovitelných zdrojů, jako je sluneční nebo větrná energie.
- Brom zinečnatý — použití zahrnují skladování energie z obnovitelných zdrojů, jako je sluneční nebo větrná energie.
- Tok — průtokové baterie jsou poměrně velké a obecně se používají k ukládání energie z obnovitelných zdrojů.
Pokročilé vlastnosti technologie baterií
Pokročilé vlastnosti technologie baterií
K dispozici jsou různé typy BESS v závislosti na vašich potřebách a preferencích.
Některé běžné typy zahrnují lithium-iontové baterie, olověné baterie, průtokové baterie a setrvačníky. Každý typ má své výhody a nevýhody ve výkonu, životnosti, ceně a dalších faktorech.
- Lithium-iontové baterie
Tyto baterie jsou jedním z nejoblíbenějších typů BESS. Nabízejí vysokou hustotu energie a jsou relativně lehké, takže se snadno přepravují a instalují. - Olověné baterie
Olověné baterie jsou dalším běžným typem BESS. Obvykle jsou levnější než lithium-iontové baterie, ale mají kratší životnost a nejsou tak účinné. - Průtokové baterie
Průtokové baterie jsou novějším typem BESS, které nabízejí delší životnost než tradiční olověné nebo lithium-iontové baterie. Fungují tak, že energii ukládají do roztoku elektrolytu, který lze podle potřeby přesměrovat do různých částí baterie. - Setrvačníky
Setrvačníky jsou dalším systémem skladování energie, který využívá kinetickou energii k ukládání a uvolňování elektřiny. Setrvačníky se obvykle používají pro aplikace krátkodobého ukládání, jako je vyrovnávání zátěže nebo záložní výroba energie.
Například Youlumi nabízí řadu řešení přenosných napájecích zdrojů, včetně přenosných elektráren a zálohování domácích baterií. elektrárna 2000W je nejlepší přenosná elektrárna v roce 2023.
Reference:
· National Energy Technology Laboratory, USA
· Wikipedie
· IEC
· IRENA
· Lithium-iontové baterie Energy Storage Systems, AIG Energy Industry Group
