Skladovanie energie z batérie je nevyhnutné pre udržateľný a odolný energetický systém. Ukladá elektrinu na neskoršie použitie, čím podporuje prechod od fosílnych palív k obnoviteľným zdrojom, ako je vietor a slnko.
Zachytávaním obnoviteľnej energie, keď je k dispozícii, a jej odosielaním podľa potreby, batériové úložisko zlepšuje účinnosť siete, spoľahlivosť a udržateľnosť. Tento blog skúma, ako funguje ukladanie energie z batérie a aký je jej význam.
Ako funguje skladovanie energie batérie
Batéria uchováva elektrickú energiu ako chemickú energiu, ktorá sa uvoľňuje ako elektrina. Nabíjanie premieňa elektrickú energiu na chemickú a vybíjaním sa to obracia. Systémy na ukladanie energie batérie využívajú pokročilé ovládacie prvky na efektívne riadenie napájania. Medzi kľúčové komponenty patrí batériový systém, invertor, systém riadenia batérie, environmentálne kontroly, ovládač a bezpečnostné vybavenie, ako sú protipožiarne systémy a senzory.
Význam skladovania energie z batérie
Systémy na ukladanie energie z batérií (BESS) sú dôležité v dnešnom energetickom prostredí a ponúkajú výhody spotrebiteľom a širšej sieti. Tu je dôvod, prečo sú kľúčové:
Posilnenie integrácie obnoviteľnej energie
- Zmiernenie prerušenia: BESS ukladá prebytočnú energiu zo slnečnej a veternej energie počas špičkovej výroby na použitie, keď je dopyt vysoký alebo keď je výroba z obnoviteľných zdrojov nízka.
- Optimalizácia prevádzky siete: Pomáhajú sieťam udržiavať stabilné napájanie tým, že vyrovnávajú výkyvy v obnoviteľnej produkcii.
Zlepšenie spoľahlivosti a odolnosti siete
- Záložné napájanie: BESS poskytuje zálohu počas výpadkov, čím zabezpečuje napájanie kritickej infraštruktúry.
- Regulácia frekvencie: Rýchlo reagujú na zmeny frekvencie siete a zachovávajú stabilitu.
Umožnenie elektrifikácie dopravy a vykurovania
- BESS podporuje elektrické vozidlá s nabíjacou infraštruktúrou a technológiami vehicle-to-grid (V2G).
- Pomáhajú integrovať tepelné čerpadlá do systému pre efektívne vykurovanie a chladenie.
Posilnenie energetickej nezávislosti a bezpečnosti
- Skladovaním obnoviteľnej energie znižuje BESS závislosť od fosílnych palív.
- Umožňujú komunitám vytvárať a skladovať vlastnú energiu, čím zvyšujú nezávislosť.
Typy skladovania energie batérie
V systémoch skladovania energie sa používa niekoľko typov batérií, z ktorých každá má svoje výhody a nevýhody:
Lítium-iónové batérie
Hlavné chemické látky v systémoch skladovania energie sú LFP (lítium-železnatý fosforečnan) a NMC (Oxid lítno-nikel-mangán-kobaltnatý). Lítium-iónové batérie sú najbežnejšie používaným typom na skladovanie energie z niekoľkých dôvodov:
- Vysoká hustota energie: Uchovávajte významnú energiu v kompaktnej veľkosti.
- Dlhé životnosť cyklu: Dá sa mnohokrát nabiť a vybiť, kým sa zníži kapacita.
- Účinnosť a rýchlosť nabíjania/vybíjania: Nabíjajte a vybíjajte efektívne pri vysokých rýchlostiach, vďaka čomu sú ideálne pre aplikácie vyžadujúce rýchle ukladanie alebo uvoľňovanie energie.
- Osvedčená technológia: Lítium-iónová technológia je vyspelá a dobre pochopená, vďaka čomu je bezpečnejšou voľbou ako novšie, neoverené technológie.
Napriek tomu lítium-iónové batérie čelia výzvam, ako je potreba pokročilých systémov riadenia, aby sa predišlo prehriatiu a zachovali zdravie. Je potrebný výber správneho dodávateľa na skladovanie lítium-iónovej energie.
Olovené batérie
Olovené akumulátory sú vyspelou technológiou používanou v zriedkavých cyklistických aplikáciách, ako je štartovanie áut alebo poskytovanie núdzového záložného napájania. Sú spoľahlivé, cenovo dostupné a široko dostupné s vysokým výkonom.
Majú však nižšiu hustotu energie a kratšiu životnosť ako lítium-iónové batérie, najmä pri hlbokom cyklovaní.
Okrem toho vyžadujú pravidelnú údržbu a ak nie sú správne recyklované, môžu poškodiť životné prostredie.
Prietokové batérie
Prietokové batérie poskytujú niekoľko výhod:
- Dlhá životnosť cyklu: Pracujú tisíce cyklov s minimálnou degradáciou, čím sa znižuje potreba výmeny.
- Škálovateľnosť: Ľahko škálovateľné, aby spĺňali špecifické požiadavky na skladovanie energie, vďaka čomu sú všestranné.
Ale majú aj nevýhody:
- Nižšia hustota energie: Prietokové batérie vyžadujú pri rovnakom množstve energie viac miesta ako lítium-iónové batérie.
- Vyššie počiatočné náklady: Ich počiatočné náklady môžu prevýšiť náklady na iné technológie batérií.
Batérie sodíka
Sodíkovo-iónové batérie ponúkajú niekoľko výhod. Sodík je bohatší a lacnejší ako lítium, ktoré sa používa v lítium-iónových batériách. Sú tiež menej náchylné na tepelný útek, bezpečnostný problém pre lítium-iónové batérie.
Sodíkovo-iónové batérie sú však tiež problematické, ako je nižšia hustota energie, ktorá si môže vyžadovať väčšie súpravy batérií na rovnaké ukladanie energie.
Okrem toho je táto technológia stále vo vývoji a jej dlhodobý výkon a spoľahlivosť zostávajú neisté.
Výber správnej batérie závisí od faktorov, ako sú cena, hustota energie, životnosť cyklu, bezpečnosť a požiadavky na aplikáciu. Ako technológia napreduje, nové typy batérií ešte viac rozšíria možnosti skladovania energie.
Aplikácie batériového skladovania energie
Systémy na ukladanie energie z batérií sa používajú v obytných, komerčných a úžitkových aplikáciách, pričom každý má odlišné potreby a kapacity.
Rezidenčné aplikácie
Systémy na ukladanie energie v domácnostiach (BESS) zvyšujú energetickú nezávislosť a znižujú závislosť od siete.
Zvyčajne sa pohybuje od 5 do 15 kWh, sú často spárované so strešnými solárnymi panelmi na ukladanie prebytočnej energie generovanej počas dňa.
Majitelia domov môžu túto uloženú energiu využívať počas špičky alebo v noci, čo vedie k úspore nákladov. BESS tiež poskytuje záložné napájanie počas výpadkov, čím zaisťuje spoľahlivú elektrinu v domácnosti.
Komerčné aplikácie
Komerčný BESS ponúka množstvo výhod pre podniky.
V rozsahu od 30 kWh do 2000 kWh tieto systémy pomáhajú znižovať náklady na energiu, zlepšujú účinnosť a zvyšujú spoľahlivosť siete.
Skladovaním energie v čase mimo špičky a jej uvoľňovaním počas špičky dopytu podniky znižujú účty za elektrinu a uhlíkovú stopu.
Okrem toho BESS poskytuje záložné napájanie počas výpadkov, čím minimalizuje prevádzkové poruchy.
Aplikácie v mierke úžitkových vlastností
Úžitkové BESS sú nevyhnutné pre stabilizáciu siete a integráciu obnoviteľnej energie. Tieto veľké systémy, merané v megawattoch (MW), ponúkajú rôzne sieťové služby vrátane regulácie frekvencie, podpory napätia, vyrovnávania záťaže a energetickej arbitráže.
Skladovaním prebytočnej obnoviteľnej energie počas vysokých výrobných období zabezpečujú spoľahlivé a udržateľné zásobovanie energiou.
