Batteri energilagringssystem

Traditionelt har elindustrien hævdet, at energivirksomhed er differentieret fra alle andre enheder og markeder, da den ikke kan lagres.

Dette har i det væsentlige været rigtigt, men fremtidige fremskridt kan muligvis fordrive denne idé og kan konsolidere storage med andre grid matrix-teknologier for at skabe et nyt paradigme!

Elektriske batterier kan tilbyde det bedste potentiale som en muliggører for smart grid. De nyeste batterier bliver lige nu formidlet til at tjene forskellige former for transmissions- og distributionsapplikationer, med forskellige fordele, der muligvis løber ud af en ensom virksomhed: Batterienergilagringssystem.

Forskning fortsætter med at lede efter nye teknologier, der vil give fremskridt inden for lagringsmedier, som vil give et gennembrud i lavpris lagringsmedier til fremtidige forsyningsselskaber.

Battery Energy Storage Systems (BESS) Definition

En BESS er en type energilagringssystem, der bruger batterier til at lagre og distribuere energi i form af elektricitet.

Disse systemer er almindeligt anvendt i elnet og i andre applikationer såsom elbiler, solenergianlæg og smarte hjem.

På sit mest basale niveau består en BESS af et eller flere batterier, der lagrer elektrisk energi til brug på et senere tidspunkt. Denne lagrede energi kan derefter trækkes på, når det er nødvendigt for at imødekomme forskellige krav til strøm på tværs af forskellige applikationer.

BESS kan også give fordele i forhold til andre energilagringssystemer, herunder større effektivitet og fleksibilitet, hurtigere responstider ved strømforsyning til udstyr eller enheder og lavere omkostninger generelt.

Energilagring resulterer i en reduktion i den maksimale efterspørgsel efter elektriske systemer, og ESS-ejere bliver ofte kompenseret gennem regionale netmarkedsprogrammer. Regulatorer tilbyder også incitamenter (og i nogle tilfælde mandater) for at tilskynde til deltagelse.

"Battery Energy Storage System vil blive kernen i energiopbevaring i hjemmet"

-YOUHOMENERGY

Hvorfor BESS frem for andre lagringsteknologier

BESS har fordel i forhold til andre Storage-teknologier, da det har et lille fodaftryk og ingen begrænsninger på geografiske placeringer, som det kan være placeret i. Andre Storage-teknologier som Pumped Hydro Storage (PHS) og Compressed Air Energy Storage (CAES) er kun egnet til et begrænset antal lokationer, i betragtning af vand- og lokalitetsrelaterede restriktioner og transmissionsbegrænsninger. Energi- og effekttætheder for nogle teknologier er som følger:

Derfor tilbyder BESS, der anvender Lithium Ion-teknologi, høje energi- og effekttætheder, der er velegnede til brug på distributionstransformatorniveau. Den tilgængelige plads ved distributionstransformatoropsætningen kan bruges til at lokalisere BESS.

Nattespidsen, som skal håndteres, er maksimalt omkring 4 timer, og derfor er den nødvendige afladningstid for en bestemt BESS mindre end 4 timer. Ydermere er den nominelle tilsyneladende effekt af distributionstransformatorer i området 160 kVA, 400 kVA op til 1 MVA (for henholdsvis landdistrikter, byer og storbyområder).

Derfor behøver BESS kun at levere en del af den kapacitet i maksimalt 4 timers spidsbelastningstid.

Følgende figur illustrerer de steder, forskellige teknologier har i rummet med kraften, energien og afladningstiden som dimensioner.

Karakteristika for et batterienergilagringssystem

Rundturseffektivitet — Angiver mængden af ​​brugbar energi, der kan aflades fra et lagersystem i forhold til mængden af ​​energi, der blev lagt i. Dette tegner sig for den energi, der går tabt under hver opladning og afladningscyklus. Typiske værdier spænder fra 60 % til 95 %.

Svartid — Mængden af ​​tid, der kræves for et lagersystem at gå fra standbytilstand til fuld output. Dette præstationskriterium er en vigtig indikator for fleksibiliteten af ​​lager som en netressource i forhold til alternativer. De fleste lagersystemer har en hurtig responstid, typisk mindre end et minut. Pumpet vandkraftlagring og komprimeret luftenergilagring har en tendens til at være relativt langsom sammenlignet med batterier.

Rampehastighed — Rampehastighed angiver den hastighed, hvormed lagereffekten kan varieres. En rampehastighed for batterier kan være hurtigere end 100 % variation på et til et par sekunder. Rampehastigheden for pumpet hydroelektrisk lagring og for komprimeret luftenergilagring svarer til rampehastigheden for konventionelle produktionsanlæg.

Energiretention eller standbytab — Energitilbageholdelsestid er den tid, et lagersystem bevarer sin ladning. Begrebet energiopbevaring er vigtigt på grund af tendensen til, at nogle typer lagring selvaflader eller spreder energi, mens lagringen ikke er i brug.

Energitæthed — Den mængde energi, der kan lagres for en given mængde areal, volumen eller masse. Dette kriterium er vigtigt i applikationer, hvor arealet er en begrænsende faktor, for eksempel i en bystation, hvor plads kan være en begrænsende begrænsning for energilagring på stedet.

Effekttæthed — Effekttæthed angiver mængden af ​​strøm, der kan leveres for en given mængde areal, volumen eller masse. Derudover varierer effekttætheden, ligesom energitætheden, betydeligt mellem lagertyper. Igen er effekttæthed vigtig, hvis areal og/eller plads er begrænset, eller hvis vægt er et problem.

Sikkerhed — Sikkerhed er relateret til både elektricitet og til de specifikke materialer og processer, der er involveret i lagersystemer. De kemikalier og reaktioner, der bruges i batterier, kan give anledning til sikkerheds- eller brandproblemer.

Levetid — målt i cyklusser.

Depth of Discharge (DoD) — Refererer til mængden af ​​batteriets kapacitet, der er blevet udnyttet. Det udtrykkes som en procentdel af batteriets fulde energikapacitet. Jo dybere et batteris afladning er, jo kortere er den forventede levetid. Dyb cyklus er ofte defineret som 80% eller mere DoD.

Omgivelsestemperatur — Har en vigtig effekt på batteriets ydeevne. Høje omgivende temperaturer forårsager interne reaktioner, og mange batterier mister kapacitet hurtigere i varmere klimaer.

Vigtige overvejelser ved valg af batteri

Parametre til bestemmelse af BESS økonomi

Mange kriterier spiller en vigtig rolle i udvælgelsen af ​​batteriet til BESS som afbildet ovenfor. Disse spænder fra regulatoriske spørgsmål til omkostnings- og teknologidimensioner. Den største deterministiske faktor for batterivalg er imidlertid den applikation, som BESS skal servicere sammen med styring af ydeevnekrav.

Aspekter af batterienergilagringssystemers økonomi:

Optimeringen af ​​BESS Economics ligger i en tæt triangulering af markedsparametre, forbrugerparametre og lagersystemparametre. Hver af disse klumpede parametre har flere underparametre, som spiller en væsentlig rolle i systemets overordnede økonomi.

Referencer:

· National Energy Technology Laboratory, USA

· Wikipedia

· IEC

· IRENA

· Lithium-ion Battery Energy Storage Systems, AIG Energy Industry Group