Magazynowanie energii baterii jest niezbędne dla zrównoważonego i odpornego systemu energetycznego. Przechowuje energię elektryczną do późniejszego użytkowania, wspierając przesunięcie z paliw kopalnych na źródła odnawialne, takie jak wiatr i słoneczne.
Dzięki rejestrowaniu energii odnawialnej, jeśli jest dostępna i wysyłając ją w razie potrzeby, magazynowanie baterii poprawia wydajność siatki, niezawodność i zrównoważony rozwój. Ten blog bada, jak działa magazyn energii baterii i jego znaczenie.
Jak działa magazynowanie energii baterii
Akumulator przechowuje energię elektryczną jako energia chemiczna, która jest uwalniana jako energia elektryczna. Ładowanie przekształca energię elektryczną na energię chemiczną i rozładowywanie to odwraca. Systemy magazynowania energii baterii wykorzystują zaawansowane sterowanie do wydajnego zarządzania energią. Kluczowe komponenty obejmują system akumulatorów, falownika, system zarządzania akumulatorami, elementy sterujące środowiskiem, kontroler i sprzęt bezpieczeństwa, takie jak systemy supresji pożaru i czujniki.
Znaczenie magazynowania energii baterii
Systemy magazynowania energii baterii (BESS) są ważne w dzisiejszym krajobrazie energetycznym, oferując korzyści konsumentom i szerszej sieci. Oto dlaczego są kluczowe:
Zwiększenie integracji energii odnawialnej
- Łagodzenie przerywania: Bess przechowuje nadwyżkę energii z słonecznego i wiatru podczas szczytowej produkcji w celu użycia, gdy popyt jest wysoki lub generowanie odnawialne jest niskie.
- Optymalizacja operacji siatki: pomagają narzędziom utrzymać stabilny zasilacz poprzez wygładzanie wahań wydajności odnawialnej.
Poprawa niezawodności i odporności siatki
- Moc kopii zapasowej: Bess zapewnia kopię zapasową podczas awarii, zapewniając siłę infrastruktury krytycznej.
- Regulacja częstotliwości: Szybko reagują na zmiany częstotliwości siatki, utrzymując stabilność.
Umożliwianie elektryfikacji transportu i ogrzewania
- Bess obsługuje pojazdy elektryczne za pomocą technologii infrastruktury ładowania i pojazdu do siatki (V2G).
- Pomagają zintegrować pompy ciepła z systemem w celu wydajnego ogrzewania i chłodzenia.
Zwiększenie niezależności energii i bezpieczeństwa
- Zaporając energię odnawialną, Bess zmniejszaj poleganie na paliwach kopalnych.
- Umożliwiają społeczności generowanie i przechowywanie własnej energii, zwiększając niezależność.
Rodzaje magazynowania energii baterii
Kilka rodzajów baterii jest używanych w systemach magazynowania energii, każdy z odrębnymi zaletami i wadami:
Baterie litowo-jonowe
Główne chemie w systemach magazynowania energii to LFP (Fosforan żelaza litu) i NMC (Nickel mangan litowy tlenek kobaltu). Akumulatory litowo-jonowe są najczęściej stosowanym typem do magazynowania energii z kilku powodów:
- Wysoki gęstość energii: Przechowuj znaczącą energię w kompaktowym rozmiarze.
- Długi Życie rowerowe: Można być naliczonym i rozładowywanym wiele razy przed obniżeniem pojemności.
- Wydajność i ładunek/rozładowanie: ładowanie i rozładowanie skutecznie z wysokimi prędkościami, co czyni je idealnymi do zastosowań wymagających szybkiego magazynowania lub zwolnienia energii.
- Sprawdzona technologia: Technologia litowo-jonowa jest dojrzała i dobrze zrozumiana, co czyni ją bezpieczniejszym wyborem niż nowsze, niesprawdzone technologie.
Mimo to akumulatory litowo-jonowe stoją przed wyzwaniami, takimi jak potrzeba zaawansowanych systemów zarządzania w celu zapobiegania przegrzaniu i utrzymaniu zdrowia. Konieczne jest wybór odpowiedniego dostawcy do magazynowania energii litowo-jonowej.
Akumulatory kwasowo-ołowiowe
Ołowiowe akumulatory kwasowe są dojrzałą technologią stosowaną w rzadkich aplikacjach rowerowych, takich jak uruchamianie samochodów lub zapewnienie awaryjnej energii kopii zapasowej. Są niezawodne, niedrogie i szeroko dostępne z wysoką mocą wyjściową.
Mają jednak niższą gęstość energii i krótszą żywotność niż akumulatory litowo-jonowe, szczególnie podczas głębokiego jazdy na rowerze.
Ponadto wymagają regularnej konserwacji i mogą zaszkodzić środowisku, jeśli nie są odpowiednio poddane recyklingowi.
Baterie przepływu
Baterie przepływowe zapewniają kilka zalet:
- Długa żywotność cyklu: działają dla tysięcy cykli o minimalnej degradacji, zmniejszając potrzeby wymiany.
- Skalowalność: Łatwo skalowane, aby spełnić określone wymagania dotyczące magazynowania energii, co czyni je wszechstronnymi.
Ale mają też wady:
- Niższa gęstość energii: Baterie przepływowe wymagają większej przestrzeni niż akumulatory litowo-jonowe dla tej samej ilości energii.
- Wyższy koszt początkowy: Ich początkowy koszt może przekraczać koszt innych technologii baterii.
Baterie sodowo-jonowe
Baterie sodowo-jonowe oferują kilka zalet. Sód jest bardziej obfity i tańszy niż lit, który jest stosowany w akumulatorach litowo-jonowych. Są również mniej podatne ucieczka termiczna, troska o bezpieczeństwo baterii litowo-jonowych.
Niemniej jednak akumulatory sodu są również związane z wyzwaniami, takimi jak niższa gęstość energii, która może wymagać większych pakietów akumulatorów dla tego samego magazynowania energii.
Ponadto technologia ta jest nadal w opracowywaniu, a jej długoterminowa wydajność i niezawodność pozostają niepewne.
Wybór odpowiedniej baterii zależy od czynników takich jak koszt, gęstość energii, żywotność cyklu, bezpieczeństwo i wymagania dotyczące aplikacji. W miarę postępu technologii nowe typy baterii zwiększą możliwości magazynowania energii.
Zastosowania magazynowania energii baterii
Systemy magazynowania energii baterii są używane w aplikacjach mieszkalnych, komercyjnych i użyteczności publicznej, każda z wyraźnymi potrzebami i zdolnościami.
Zastosowania mieszkaniowe
Systemy magazynowania energii baterii mieszkalnej (BESS) zwiększają niezależność energii i zmniejszają poleganie na siatce.
Zazwyczaj od 5 do 15 kWh, często są one sparowane z paneli słonecznych na dachu, aby przechowywać nadmiar energii wytwarzanej w ciągu dnia.
Właściciele domów mogą wykorzystywać tę zapisaną energię podczas szczytowego popytu lub w nocy, co powoduje oszczędności kosztów. Bess zapewnia również zapasową energię podczas awarii, zapewniając niezawodną energię elektryczną gospodarstwa domowego.
Zastosowania komercyjne
Commercial Bess oferuje wiele korzyści dla firm.
Od 30 kWh do 2000 kWh systemy te pomagają obniżyć koszty energii, poprawić wydajność i zwiększyć niezawodność sieci.
Przechowując energię w godzinach poza szczytem i uwalniając ją podczas szczytowego popytu, firmy obniżają rachunki za energię elektryczną i ślady węglowe.
Ponadto Bess zapewnia mocą kopii zapasowej podczas awarii, minimalizując zakłócenia operacyjne.
Aplikacje na skalę użyteczności
Bess w skali użyteczności są niezbędne do stabilizacji siatki i integracji energii odnawialnej. Te duże systemy, mierzone w megawatach (MW), oferują różne usługi siatki, w tym regulację częstotliwości, wsparcie napięcia, wyrównanie obciążenia i arbitraż energetyczną.
Zapewniając nadwyżkę energii odnawialnej w okresach wysokiej generacji, zapewniają one niezawodne i zrównoważone zasilanie.
