giriiş
Geleneksel olarak enerji endüstrisi, enerji işinin depolanamaması nedeniyle diğer tüm kuruluşlardan ve pazarlardan farklı olduğunu ileri sürmüştür.
Bu aslında doğruydu, ancak gelecekteki gelişmeler muhtemelen bu kavramı ortadan kaldırabilir ve yeni bir Paradigma oluşturmak için depolamayı diğer grid matris teknolojileriyle birleştirebilir!
Elektrikli piller akıllı şebekeyi etkinleştirici olarak en iyi potansiyeli sunabilir. En son piller şu anda farklı iletim ve dağıtım uygulamalarına hizmet etmek üzere taşınıyor ve farklı avantajlar muhtemelen tek bir kuruluştan kaynaklanıyor: Pil Enerji Depolama Sistemi.
Araştırmalar, gelecekteki hizmetlere yönelik düşük maliyetli depolama ortamında bir atılım sağlayacak olan depolama ortamında ilerleme sağlayacak yeni teknolojiler aramaya devam ediyor.
Batarya Enerji Depolama Sistemleri (BESS) Tanımı
BESS, enerjiyi elektrik biçiminde depolamak ve dağıtmak için pilleri kullanan bir tür enerji depolama sistemidir.
Bu sistemler elektrik şebekelerinde ve elektrikli araçlar, güneş enerjisi tesisleri ve akıllı evler gibi diğer uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
En temel düzeyde BESS, daha sonra kullanılmak üzere elektrik enerjisini depolayan bir veya daha fazla pilden oluşur. Bu depolanan enerji daha sonra ihtiyaç duyulduğunda farklı uygulamalardaki çeşitli güç taleplerini karşılamak için kullanılabilir.
BESS ayrıca diğer enerji depolama sistemlerine göre daha fazla verimlilik ve esneklik, ekipman veya cihazlara güç verirken daha hızlı yanıt süreleri ve genel olarak daha düşük maliyetler gibi avantajlar da sağlayabilir.
Enerji depolama, elektrik sistemi talebinin en yüksek seviyede azalmasına neden olur ve ESS sahiplerine genellikle bölgesel şebeke piyasası programları yoluyla tazminat ödenir. Düzenleyiciler ayrıca katılımı teşvik etmek için teşvikler (ve bazı durumlarda zorunluluklar) sunmaktadır.
“ Pil Enerji Depolama Sistemi ev Enerji Depolamanın temeli olacak ”
-SENİNENERJİ
Neden diğer depolama teknolojilerine göre BESS
BESS, az yer kaplaması ve yerleştirilebileceği coğrafi konumlara ilişkin hiçbir kısıtlama olmaması nedeniyle diğer Depolama teknolojilerine göre avantaja sahiptir. Pompalı hidro depolama (PHS) ve Basınçlı hava enerji depolaması (CAES) gibi diğer Depolama teknolojileri, su ve konumla ilgili kısıtlamalar ve iletim kısıtlamaları dikkate alındığında yalnızca sınırlı sayıda konum için uygundur. Bazı teknolojilerin enerji ve güç yoğunlukları aşağıdaki gibidir:
Bu doğrultuda Lityum İyon teknolojisini kullanan BESS, dağıtım trafosu seviyesinde kullanıma uygun yüksek enerji ve güç yoğunlukları sunmaktadır. Dağıtım trafosu kurulumundaki mevcut alan BESS'in yerini belirlemek için kullanılabilir.
Yönetilmesi gereken gece zirvesi maksimum yaklaşık 4 saattir ve dolayısıyla belirli bir BESS için gereken deşarj süresi 4 saatten azdır. Ayrıca dağıtım transformatörlerinin nominal görünür gücü 160 kVA, 400 kVA'dan 1 MVA'ya kadar (sırasıyla kırsal, kentsel ve metropol için) aralığındadır.
Bu nedenle BESS'in maksimum 4 saatlik yoğun zaman sırasında bu kapasitenin yalnızca bir kısmını sağlaması gerekir.
Aşağıdaki şekil güç, enerji ve deşarj süresinin boyutları olarak farklı teknolojilerin mekanda sahip olduğu yerleri göstermektedir.
Pil Enerji Depolama Sisteminin Özellikleri
Gidiş-dönüş verimliliği — Bir depolama sisteminden boşaltılabilen kullanılabilir enerji miktarını, içine konulan enerji miktarına göre belirtir. Bu, her şarj ve deşarj döngüsü sırasında kaybedilen enerjiye karşılık gelir. Tipik değerler %60 ila %95 arasındadır.
Tepki Süresi — Depolama sisteminin bekleme modundan tam çıkışa geçmesi için gereken süre. Bu performans kriteri, alternatiflere göre bir şebeke kaynağı olarak depolamanın esnekliğinin önemli bir göstergesidir. Çoğu depolama sistemi, genellikle bir dakikadan kısa sürede hızlı yanıt verme süresine sahiptir. Pompalanan hidroelektrik depolama ve basınçlı hava enerji depolaması, pillerle karşılaştırıldığında nispeten yavaş olma eğilimindedir.
Rampa Hızı — Rampa hızı, depolama gücünün değiştirilebileceği hızı belirtir. Piller için artış hızı, bir ila birkaç saniye içindeki %100 değişimden daha hızlı olabilir. Pompalı hidroelektrik depolama ve basınçlı hava enerji depolaması için artış hızı, geleneksel üretim tesislerinin artış hızına benzer.
Enerji Tutma veya Beklemede Kayıplar — Enerji tutma süresi, bir depolama sisteminin şarjını koruduğu süredir. Enerji tutma kavramı, bazı depolama türlerinin kendi kendine deşarj olma veya depolama kullanımda değilken enerjiyi dağıtma eğilimi nedeniyle önemlidir.
Enerji Yoğunluğu — Belirli bir alan, hacim veya kütle miktarı için depolanabilen enerji miktarı. Bu kriter, alanın sınırlayıcı bir faktör olduğu uygulamalarda, örneğin alanın enerji depolama alanında sınırlayıcı bir kısıtlama olabileceği bir kentsel trafo merkezinde önemlidir.
Güç Yoğunluğu — Güç yoğunluğu, belirli bir alan, hacim veya kütle miktarı için iletilebilecek güç miktarını belirtir. Ayrıca enerji yoğunluğu gibi güç yoğunluğu da depolama türleri arasında önemli ölçüde farklılık gösterir. Yine, eğer alan ve/veya alan sınırlıysa veya ağırlık bir sorunsa, güç yoğunluğu önemlidir.
Emniyet — Güvenlik hem elektrikle hem de depolama sistemlerinde yer alan spesifik materyaller ve süreçlerle ilgilidir. Pillerde kullanılan kimyasallar ve reaksiyonlar güvenlik veya yangınla ilgili endişelere yol açabilir.
Ömür — döngülerle ölçülür.
Deşarj Derinliği (DoD) — Pilin kullanılan kapasitesinin miktarını ifade eder. Pilin tam enerji kapasitesinin yüzdesi olarak ifade edilir. Pilin deşarjı ne kadar derin olursa, beklenen ömrü de o kadar kısa olur. Derin döngü genellikle %80 veya daha fazla DoD olarak tanımlanır.
Ortam sıcaklığı — Pil performansına önemli etkisi vardır. Yüksek ortam sıcaklıkları dahili reaksiyonların oluşmasına neden olur ve sıcak iklimlerde birçok pilin kapasitesi daha hızlı kaybolur.
Pil Seçiminde Önemli Hususlar
BESS ekonomisini belirlemeye yönelik parametreler
Yukarıda belirtildiği gibi BESS için akü seçiminde birçok kriter önemli rol oynamaktadır. Bunlar düzenleme sorunlarından maliyet ve teknoloji boyutlarına kadar uzanır. Ancak pil seçiminde en büyük belirleyici faktör, performans gereksinimi yönetiminin yanı sıra BESS'in hizmet vermesi gereken uygulamadır.
Pil Enerji Depolama Sistemlerinin Ekonomisinin Yönleri:
BESS Economics'in optimizasyonu, piyasa parametreleri, tüketici parametreleri ve depolama sistemi parametrelerinin yakından üçgenlenmesinde yatmaktadır. Bu toplu parametrelerin her biri, sistemin genel ekonomisinde önemli bir rol oynayan birden fazla alt parametreye sahiptir.
BESS'in Pil Tiplerine Göre Sınıflandırılması
BESS'ler özünde aşağıdaki Pil Türlerinden bazılarında kendini gösteren elektro-kimyasal çözümler kullanır:
- Lityum-iyon — bunlar boyutlarına göre iyi bir enerji depolama olanağı sunar ve kullanım ömrü boyunca birçok kez şarj edilebilir/deşarj edilebilir. Akıllı telefonlar, tabletler, dizüstü bilgisayarlar, elektronik sigaralar ve dijital kameralar gibi çok çeşitli tüketici elektroniğinde kullanılırlar. Elektrikli otomobillerde ve bazı uçaklarda da kullanılıyorlar.
- Kurşun-asit — bunlar geleneksel şarj edilebilir pillerdir ve yeni pil türleriyle karşılaştırıldığında ucuzdur. Kullanım alanları arasında koruma ve kontrol sistemleri, yedek güç kaynakları ve şebeke enerji depolama yer alır.
- Sodyum Kükürt — Kullanım alanları, güneş veya rüzgar gibi yenilenebilir kaynaklardan enerji depolamayı içerir.
- Çinko brom — Kullanım alanları, güneş veya rüzgar gibi yenilenebilir kaynaklardan enerji depolamayı içerir.
- Akış — akış pilleri oldukça büyüktür ve genellikle yenilenebilir kaynaklardan enerji depolamak için kullanılır.
Gelişmiş Pil Teknolojisi Özellikleri
Gelişmiş Pil Teknolojisi Özellikleri
İhtiyaçlarınıza ve tercihlerinize bağlı olarak çeşitli BESS türleri mevcuttur.
Bazı yaygın türler arasında lityum iyon piller, kurşun asit piller, akışlı piller ve volanlar bulunur. Her türün performans, kullanım ömrü, maliyet ve diğer faktörler açısından avantaj ve dezavantajları vardır.
- Lityum İyon Piller
Bu piller BESS'in en popüler türlerinden biridir. Yüksek enerji yoğunluğu sunarlar ve nispeten hafiftirler, bu da onları taşımayı ve kurmayı kolaylaştırır. - Kurşun-Asit Aküler
Kurşun-asit aküler başka bir yaygın BESS türüdür. Genellikle lityum iyon pillerden daha ucuzdurlar ancak daha kısa ömürlüdürler ve o kadar verimli değildirler. - Akış Pilleri
Akış pilleri, geleneksel kurşun-asit veya lityum-iyon pillerden daha uzun kullanım ömrü sunan daha yeni bir BESS türüdür. Enerjiyi, gerektiğinde pilin farklı bölümlerine yönlendirilebilen bir elektrolit çözeltisinde depolayarak çalışırlar. - Volanlar
Volanlar, elektriği depolamak ve serbest bırakmak için kinetik enerjiyi kullanan başka bir enerji depolama sistemidir. Volanlar genellikle yük dengeleme veya yedek güç üretimi gibi kısa süreli depolama uygulamaları için kullanılır.
Örneğin Youlumi, taşınabilir güç istasyonları ve evde pil yedekleme dahil olmak üzere bir dizi taşınabilir güç kaynağı çözümü sunuyor. elektrik santrali 2000 watt 2023'ün en iyi taşınabilir elektrik santrali.
Referanslar:
· Ulusal Enerji Teknolojisi Laboratuvarı, ABD
· Vikipedi
· IEC
· IRENA
· Lityum İyon Pilli Enerji Depolama Sistemleri, AIG Enerji Endüstri Grubu
