Pengenalan
Secara tradisinya, industri kuasa berpendapat bahawa perniagaan tenaga dibezakan dari setiap entiti dan pasaran lain kerana ia tidak dapat disimpan.
Ini pada dasarnya betul, namun kemajuan masa depan mungkin dapat mengusir tanggapan ini dan dapat menyatukan penyimpanan dengan teknologi matriks grid lain untuk membuat paradigma baru!
Bateri elektrik mungkin menawarkan potensi terbaik sebagai pemboleh grid pintar. Bateri terkini kini disampaikan untuk melayani pelbagai bentuk aplikasi penghantaran dan pengedaran, dengan kelebihan yang berbeza mungkin menumpahkan pertubuhan bersendirian: Sistem Penyimpanan Tenaga Bateri.
Penyelidikan terus mencari teknologi baru yang akan memberikan kemajuan dalam medium penyimpanan yang akan memberikan kejayaan dalam medium penyimpanan kos rendah untuk utiliti masa depan.
Definisi Sistem Penyimpanan Tenaga Bateri (BESS)
Bess adalah sejenis sistem penyimpanan tenaga yang menggunakan bateri untuk menyimpan dan mengedarkan tenaga dalam bentuk elektrik.
Sistem ini biasanya digunakan dalam grid elektrik dan dalam aplikasi lain seperti kenderaan elektrik, pemasangan kuasa solar, dan rumah pintar.
Pada tahap yang paling asas, BESS terdiri daripada satu atau lebih bateri yang menyimpan tenaga elektrik untuk digunakan pada masa akan datang. Tenaga yang disimpan ini kemudiannya boleh ditarik apabila diperlukan untuk memenuhi pelbagai permintaan untuk kuasa merentasi aplikasi yang berbeza.
BESS juga boleh memberikan kelebihan ke atas sistem penyimpanan tenaga yang lain, termasuk kecekapan dan fleksibiliti yang lebih tinggi, masa tindak balas yang lebih cepat apabila menggerakkan peralatan atau peranti, dan kos yang lebih rendah secara keseluruhan.
Penyimpanan tenaga mengakibatkan pengurangan permintaan sistem elektrik puncak dan pemilik ESS sering dikompensasi melalui program pasaran grid serantau. Pengawal selia juga menawarkan insentif (dan dalam beberapa kes mandat) untuk menggalakkan penyertaan.
"Sistem Penyimpanan Tenaga Bateri Akan Menjadi Teras Penyimpanan Tenaga Rumah"
-Youhomenergy
Mengapa Bess melalui Teknologi Penyimpanan Lain
Bess mempunyai kelebihan ke atas teknologi penyimpanan yang lain kerana ia mempunyai jejak kecil dan tiada sekatan ke atas lokasi geografi yang boleh ditempatkan. Teknologi penyimpanan lain seperti penyimpanan hidro yang dipam (PHS) dan penyimpanan tenaga udara termampat (CAES) hanya sesuai untuk bilangan lokasi yang terhad, memandangkan batasan air dan penyebaran yang berkaitan. Ketumpatan tenaga dan kuasa beberapa teknologi adalah seperti berikut:
Oleh itu, Bess menggunakan teknologi ion lithium menawarkan ketumpatan tenaga dan kuasa yang tinggi yang sesuai untuk menggunakan tahap pengubah pengedaran. Ruang yang ada di persediaan pengubah pengedaran boleh digunakan untuk mencari BESS.
Puncak malam yang perlu diuruskan adalah kira -kira 4 jam maksimum dan oleh itu masa pelepasan yang diperlukan untuk Bess tertentu kurang dari 4 jam. Selanjutnya, kuasa transformer pengedaran yang dinilai berada dalam lingkungan 160 kVA, 400kVA sehingga 1 MVA (untuk luar bandar, bandar dan metropolitan masing -masing).
Oleh itu, Bess hanya perlu membekalkan sebahagian daripada kapasiti itu selama maksimum 4 jam waktu puncak.
Berikutan angka menggambarkan tempat -tempat teknologi yang berbeza di dalam ruang yang mempunyai kuasa, tenaga dan masa pelepasan sebagai dimensi.
Ciri -ciri Sistem Penyimpanan Tenaga Bateri
Kecekapan perjalanan - Menunjukkan jumlah tenaga yang boleh digunakan yang boleh dilepaskan dari sistem penyimpanan berbanding dengan jumlah tenaga yang dimasukkan. Ini menyumbang tenaga yang hilang semasa setiap kitaran caj dan pelepasan. Nilai tipikal berkisar antara 60% hingga 95%.
Masa tindak balas - Jumlah masa yang diperlukan untuk sistem penyimpanan untuk pergi dari mod siap sedia ke output penuh. Kriteria prestasi ini adalah salah satu petunjuk penting dalam fleksibiliti penyimpanan sebagai sumber grid berbanding alternatif. Kebanyakan sistem penyimpanan mempunyai masa tindak balas yang cepat, biasanya kurang dari satu minit. Penyimpanan hidroelektrik yang dipam dan penyimpanan tenaga udara termampat cenderung agak perlahan berbanding dengan bateri.
Kadar ramp - Kadar ramp menunjukkan kadar di mana kuasa penyimpanan boleh diubah. Kadar ramp untuk bateri boleh lebih cepat daripada variasi 100% dalam satu hingga beberapa saat. Kadar ramp untuk penyimpanan hidroelektrik yang dipam dan untuk penyimpanan tenaga udara termampat adalah serupa dengan kadar ramp kemudahan penjanaan konvensional.
Pengekalan tenaga atau kerugian siap sedia - Masa pengekalan tenaga adalah jumlah masa yang sistem penyimpanan mengekalkan cajnya. Konsep pengekalan tenaga adalah penting kerana kecenderungan untuk beberapa jenis penyimpanan untuk menimpa diri atau menghilangkan tenaga sementara storan tidak digunakan.
Ketumpatan tenaga - Jumlah tenaga yang boleh disimpan untuk jumlah kawasan, jumlah, atau jisim yang diberikan. Kriteria ini penting dalam aplikasi di mana kawasan adalah faktor yang membatasi, contohnya, dalam pencawang bandar di mana ruang boleh menjadi kekangan yang terhad kepada penyimpanan tenaga tapak.
Ketumpatan kuasa - Ketumpatan kuasa menunjukkan jumlah kuasa yang boleh dihantar untuk jumlah kawasan, jumlah, atau jisim yang diberikan. Di samping itu, seperti ketumpatan tenaga, ketumpatan kuasa berbeza dengan ketara di antara jenis penyimpanan. Sekali lagi, ketumpatan kuasa adalah penting jika kawasan dan/atau ruang terhad atau jika berat badan adalah masalah.
Keselamatan - Keselamatan berkaitan dengan kedua -dua elektrik dan bahan dan proses tertentu yang terlibat dalam sistem penyimpanan. Bahan kimia dan tindak balas yang digunakan dalam bateri boleh menimbulkan kebimbangan keselamatan atau kebakaran.
Jangka hayat - Diukur dalam kitaran.
Kedalaman Pelepasan (DOD) - merujuk kepada jumlah kapasiti bateri yang telah digunakan. Ia dinyatakan sebagai peratusan kapasiti tenaga penuh bateri. Yang lebih mendalam pelepasan bateri, semakin pendek masa hayat yang diharapkan. Kitaran dalam sering ditakrifkan sebagai 80% atau lebih DOD.
Suhu ambien - mempunyai kesan penting terhadap prestasi bateri. Suhu ambien yang tinggi menyebabkan tindak balas dalaman berlaku, dan banyak bateri kehilangan kapasiti lebih cepat di iklim yang lebih panas.
Pertimbangan penting untuk pemilihan bateri
Parameter untuk menentukan ekonomi Bess
Banyak kriteria memainkan peranan penting dalam pemilihan bateri untuk Bess seperti yang digambarkan di atas. Ini terdiri daripada isu pengawalseliaan kepada dimensi kos dan teknologi. Walau bagaimanapun faktor deterministik terbesar untuk pemilihan bateri adalah aplikasi yang BESS diperlukan untuk berkhidmat bersama dengan pengurusan keperluan prestasi.
Aspek Ekonomi Sistem Penyimpanan Tenaga Bateri:
Pengoptimuman ekonomi Bess terletak pada parameter pasaran, parameter pengguna dan parameter sistem penyimpanan yang rapat. Setiap parameter lumped ini mempunyai pelbagai parameter sub yang memainkan peranan penting dalam keseluruhan ekonomi sistem.
Klasifikasi Bess oleh Jenis Bateri
Besss secara intrinsik menggunakan penyelesaian elektro-kimia yang nyata dalam beberapa jenis bateri berikut:
- Lithium-ion - Ini menawarkan penyimpanan tenaga yang baik untuk saiz mereka dan boleh dicas/ dilepaskan berkali -kali dalam hidup mereka. Mereka digunakan dalam pelbagai elektronik pengguna seperti telefon pintar, tablet, komputer riba, rokok elektronik dan kamera digital. Mereka juga digunakan dalam kereta elektrik dan beberapa pesawat.
- Plumbum-asid - Ini adalah bateri boleh dicas semula tradisional dan murah berbanding dengan jenis bateri yang lebih baru. Kegunaan termasuk sistem perlindungan dan kawalan, bekalan kuasa sokongan, dan penyimpanan tenaga grid.
- Natrium sulfur - Kegunaan termasuk menyimpan tenaga dari sumber yang boleh diperbaharui seperti solar atau angin.
- Zink Bromine - Kegunaan termasuk menyimpan tenaga dari sumber yang boleh diperbaharui seperti solar atau angin.
- Aliran - Bateri aliran agak besar dan biasanya digunakan untuk menyimpan tenaga dari sumber yang boleh diperbaharui.
Ciri -ciri Teknologi Bateri Lanjutan
Ciri -ciri Teknologi Bateri Lanjutan
Terdapat pelbagai jenis BESS yang ada, bergantung kepada keperluan dan keutamaan anda.
Sesetengah jenis biasa termasuk bateri lithium-ion, bateri asid plumbum, bateri aliran, dan flywheels. Setiap jenis mempunyai kelebihan dan kekurangannya dalam prestasi, jangka hayat, kos, dan faktor lain.
- Bateri lithium-ion
Bateri ini adalah salah satu jenis Bess yang paling popular. Mereka menawarkan ketumpatan tenaga yang tinggi dan agak ringan, menjadikannya mudah untuk mengangkut dan memasang. - Bateri asid plumbum
Bateri asid plumbum adalah satu lagi jenis BESS biasa. Mereka biasanya lebih murah daripada bateri lithium-ion tetapi mempunyai jangka hayat yang lebih pendek dan tidak begitu cekap. - Bateri aliran
Bateri aliran adalah jenis bess yang lebih baru yang menawarkan jangka hayat yang lebih panjang daripada bateri asid plumbum atau lithium-ion tradisional. Mereka bekerja dengan menyimpan tenaga dalam larutan elektrolit, yang boleh diarahkan ke bahagian yang berlainan bateri seperti yang diperlukan. - Flywheels
Flywheels adalah satu lagi sistem penyimpanan tenaga yang menggunakan tenaga kinetik untuk menyimpan dan melepaskan elektrik. Flywheels biasanya digunakan untuk aplikasi penyimpanan jangka pendek, seperti meratakan beban atau penjanaan kuasa sandaran.
Sebagai contoh, YoLumi menawarkan pelbagai penyelesaian bekalan kuasa mudah alih, termasuk stesen janakuasa mudah alih dan sandaran bateri rumah. Stesen Kuasa 2000 Watt adalah stesen kuasa mudah alih terbaik pada tahun 2023.
Rujukan:
· Makmal Teknologi Tenaga Negara, Amerika Syarikat
· Wikipedia
· IEC
· Irena
· Sistem Penyimpanan Tenaga Bateri Lithium-Ion, Kumpulan Industri Tenaga AIG
