Каков принцип работы аккумуляторной системы хранения энергии?

Аккумуляторная система хранения энергии (BESS) является важнейшей технологией в современном энергетическом ландшафте, играющей жизненно важную роль в балансировании спроса и предложения электроэнергии, интеграции возобновляемых источников энергии и повышении стабильности сети. Как ведущий поставщик аккумуляторных систем хранения энергии, я рад поделиться с вами принципом работы этой замечательной технологии.

Основные компоненты аккумуляторной системы хранения энергии

Прежде чем углубляться в принцип работы, важно понять ключевые компоненты BESS. Типичная BESS состоит из следующих основных частей:

1. Батарейные модули: Это сердце системы, где электрическая энергия хранится в химической форме. В BESS могут использоваться различные типы аккумуляторов, например, литий-ионные аккумуляторы (например, LiFePO4), свинцово-кислотные аккумуляторы и проточные аккумуляторы. Среди них широко используются литий-ионные аккумуляторы из-за их высокой плотности энергии, длительного срока службы и относительно низкой скорости саморазряда. Например, нашСистема хранения энергии LiFePO4 Контейнериспользует передовую технологию аккумуляторов LiFePO4, обеспечивающую высокую производительность и надежность.
2. Система управления батареями (BMS): BMS отвечает за мониторинг и управление аккумуляторными модулями. Он измеряет такие параметры, как напряжение, ток, температура и состояние заряда (SOC) каждого элемента батареи. Тем самым обеспечивается безопасная и эффективная работа аккумуляторов, предотвращая перезарядку, чрезмерную разрядку и перегрев. BMS также балансирует заряд между элементами батареи, чтобы продлить срок их службы.
3. Система преобразования энергии (PCS): PCS действует как интерфейс между аккумуляторными модулями и электрической сетью или нагрузкой. Он может преобразовывать постоянный ток (DC) от аккумуляторов в переменный ток (AC) для использования в сети или на стороне нагрузки. И наоборот, во время процесса зарядки он преобразует переменный ток из сети в постоянный для зарядки аккумуляторов. PCS также контролирует поток мощности и регулирует напряжение и частоту в соответствии с требованиями сети.
4. Система управления: Эта система управляет всей работой BESS. Он получает сигналы от оператора сети или других центров управления и принимает решения о том, когда заряжать или разряжать батареи, основываясь на таких факторах, как цены на электроэнергию, спрос на электроэнергию и доступность возобновляемых источников энергии.

Принцип работы зарядки

Процесс зарядки BESS инициируется, когда в сети имеется избыток электроэнергии или когда зарядка аккумуляторов экономически выгодна. Вот пошаговое объяснение того, как работает процесс зарядки:

1. Подключение источника питания: BESS подключается к источнику питания, которым может быть электрическая сеть, генератор возобновляемой энергии (например, солнечная панель или ветряная турбина) или их комбинация. При использовании возобновляемых источников энергии BESS может хранить избыточную энергию, которая в противном случае была бы потрачена впустую, если выработка превышает непосредственный спрос.
2. Преобразование переменного тока в постоянный: PCS получает мощность переменного тока от источника питания и преобразует ее в мощность постоянного тока. Это преобразование необходимо, поскольку батареи хранят энергию в форме постоянного тока. PCS также регулирует зарядный ток и напряжение, чтобы обеспечить безопасную и эффективную зарядку аккумуляторов.
3. Зарядка аккумулятора: Питание постоянного тока от PCS затем передается на аккумуляторные модули. Внутри батареи происходит химическая реакция, которая сохраняет электрическую энергию в виде химической энергии. Например, в литий-ионном аккумуляторе ионы лития перемещаются от положительного электрода (катода) к отрицательному электроду (аноду) через электролит во время зарядки.
4. Мониторинг БМС: На протяжении всего процесса зарядки BMS постоянно контролирует параметры аккумулятора. Когда аккумулятор достигает состояния полной зарядки (SOC = 100%), BMS отправляет сигнал в PCS, чтобы остановить процесс зарядки, чтобы предотвратить перезарядку.

Принцип работы разрядки

Процесс разрядки BESS запускается, когда в сети существует высокий спрос на электроэнергию или когда цена на электроэнергию высока. Вот как это работает:

1. Сигнал спроса: В систему управления БЭСС поступает сигнал о необходимости разрядки аккумуляторов. Этот сигнал может исходить от оператора сети, системы интеллектуальной сети или местного блока управления.
2. Преобразование постоянного тока в переменный: PCS получает питание постоянного тока от аккумуляторных модулей и преобразует его в питание переменного тока. PCS также регулирует напряжение и частоту переменного тока в соответствии с требованиями сети или нагрузки.
3. Доставка энергии: преобразованная мощность переменного тока затем передается в сеть или нагрузку. Например, в периоды пиковой нагрузки BESS может подавать электроэнергию в сеть, чтобы помочь справиться с возросшей нагрузкой, тем самым снижая нагрузку на сеть и потенциально избегая отключений электроэнергии.
4. Мониторинг БМС: Подобно процессу зарядки, BMS контролирует параметры батареи во время разрядки. Когда уровень заряда аккумулятора достигает определенного низкого уровня (например, SOC = 20%), BMS отправляет сигнал в PCS, чтобы остановить процесс разрядки, чтобы предотвратить чрезмерную разрядку.

Применение аккумуляторных систем хранения энергии

Аккумуляторные системы хранения энергии имеют широкий спектр применения, в том числе:

1. Стабилизация сети: BESS может помочь сбалансировать спрос и предложение электроэнергии в сети. Сохраняя избыточную мощность в часы непиковой нагрузки и высвобождая ее в часы пик, она может сглаживать колебания выработки и потребления электроэнергии, повышая стабильность и надежность сети.
2. Интеграция возобновляемых источников энергии: Возобновляемые источники энергии, такие как солнечная и ветровая энергия, по своей природе являются непостоянными. BESS может хранить энергию, вырабатываемую этими источниками, когда она доступна, и высвобождать ее, когда есть спрос, что делает возобновляемую энергию более надежной и предсказуемой. НашКонтейнерное хранение энергиирешения особенно подходят для крупномасштабных проектов интеграции возобновляемых источников энергии.
3. Пиковое бритье: Промышленные и коммерческие клиенты могут использовать BESS для сокращения своих счетов за электроэнергию, разряжая батареи в периоды пиковой нагрузки, когда цены на электроэнергию высоки, и заряжая их в периоды низкой нагрузки, когда цены низкие.
4. Резервное питание: BESS может обеспечить резервное питание в случае сбоев в сети. Для критически важных объектов, таких как больницы, центры обработки данных и телекоммуникационные станции, надежная система BESS может обеспечить непрерывную работу во время перебоев в подаче электроэнергии. НашСтоечная аккумуляторная батареяявляется идеальным выбором для приложений резервного питания.

Заключение

В заключение отметим, что аккумуляторная система хранения энергии — это сложная, но высокоэффективная технология, которая играет решающую роль в современной энергетической инфраструктуре. Понимая принцип его работы, мы сможем лучше оценить его преимущества и потенциальные возможности применения. Являясь ведущим поставщиком аккумуляторных систем хранения энергии, мы стремимся предоставлять высококачественные, надежные и экономичные решения для удовлетворения разнообразных потребностей наших клиентов.

Если вы хотите узнать больше о наших аккумуляторных системах хранения энергии или обсудить возможные закупки, свяжитесь с нами. Мы с нетерпением ждем возможности работать с вами и внести свой вклад в более устойчивое и надежное энергетическое будущее.

Ссылки

• Кемптон В. и Томич Дж. (2005). Основы электроснабжения от транспортных средств к сети: расчет мощности и чистой прибыли. Журнал источников энергии, 144 (1), 268–279.
• Лунд Х. и Матисен Б.В. (2009). Анализ энергетических систем со 100% возобновляемыми источниками энергии – пример Дании в 2030 году. Energy, 34(5), 524 – 531.
• Лу Л., Хань Х., Ли Дж., Хуа Дж. и Оуян М. (2013). Обзор ключевых вопросов управления литий-ионными аккумуляторами в электромобилях. Журнал источников энергии, 226, 272–288.