Ce este un sistem de stocare a energiei din baterie?

A Sistem de stocare a energiei bateriei (BESS)este un tip specializat deSistem de stocare a energiei (ESS). Funcționează prin combinarea mai multor baterii reîncărcabile pentru a stoca energie solară, eoliană sau electrică, care poate fi apoi eliberată atunci când este necesar. În esență, funcționează ca un încărcător de telefon portabil, cu excepția faptului că sursa sa de alimentare nu este pentru dispozitive mobile, ci pentru case întregi, magazine sau chiar fabrici.

Fie că este folosit ca aSistem solar de casa de 20 kWsau un proiect la scară-de rețea mare, un BESS joacă un rol activ în integrarea energiei regenerabile în rețea și în reducerea vârfurilor și umplerea văii.

Un sistem complet de stocare a energiei bateriei nu constă numai din baterii; include și alte câteva componente esențiale. Aceste componente principale sunt:

• Module de baterii LFP, care sunt părțile care stochează efectiv energia.
• PCS (sistem de conversie a energiei), care convertește electricitatea între DC și AC, permițând ca energia solară, eoliană sau stocată să fie utilizată în mod normal de rețea sau de gospodării.
• Sistem de management al bateriei, care protejează bateriile de supraîncărcare, supra-descărcare, supraîncălzire și alte probleme potențiale.
• Sistem de management al energiei, care determină când să încarce și când să se descarce, ajutând utilizatorii să utilizeze mai eficient energia.

Sistemele de stocare a energiei bateriei pot varia foarte mult ca dimensiune.

• Sistemele mici pot stoca doar câțiva kilowați{0}}ore, potrivite pentru uz casnic sau rezidențial.
• Sistemele mari pot stoca sute de mii de kilowați-oră, oferind stocarea energiei la scară-rețelei pentru regiuni întregi.

Această versatilitate le face potrivite pentru o gamă largă de aplicații, fie pentru case, zone comerciale sau zone industriale.

Cea mai mare valoare a aBESSconstă în stocarea energiei electrice atunci când oferta depășește cererea și eliberarea acesteia atunci când cererea este mare. Acest lucru nu numai că îmbunătățește eficiența utilizării energiei, dar asigură și faptul că rețeaua electrică continuă să funcționeze fără probleme în perioadele de vârf sau evenimente neașteptate, prevenind penuria regională de energie sau pene de curent pe scară largă.

Cum funcționează un sistem de stocare a energiei din baterie?

Un sistem de stocare a energiei bateriei este ca o super-bancă uriașă de putere. Poate capta electricitate din rețea sau din surse regenerabile, cum ar fi solarul și eolianul, o poate stoca și apoi elibera atunci când este nevoie de energie.

1. Trei pași principali

• Încărcare (stocare de energie):Atunci când electricitatea este abundentă sau ieftină, cum ar fi în orele însorite în timpul zilei sau noaptea în perioadele de vârf-, sistemul absoarbe electricitatea și o stochează ca energie chimică în celulele bateriei.
• Management (Monitorizare):Sistemul are un „creier” numitSistem de management al bateriei(BMS), care monitorizează constant starea bateriei pentru a preveni supraîncălzirea sau supraîncărcarea/descărcarea.
• Descărcare (eliberare de energie):Atunci când electricitatea este limitată, scumpă sau în timpul unei întreruperi bruște, bateria transformă energia chimică înapoi în electricitate și o livrează în case, fabrici sau rețea.

2. Componente de bază

Pentru a finaliza procesul descris mai sus, un sistem de stocare a energiei bateriei include de obicei următoarele componente cheie:

• Module baterie:Inima stocării energiei, de obicei compusă din mii de celule cu ioni de litiu-.
• Sistem de conversie a puterii (PCS / Invertor):Un dispozitiv critic. Bateriile stochează electricitatea sub formă de curent continuu (DC), în timp ce luminile și rețeaua folosesc curent alternativ (AC). Invertorul permite conversia bidirecțională între DC și AC.
• Sistem de management al bateriei (BMS):Responsabil pentru siguranța bateriei, monitorizarea tensiunii, curentului și temperaturii.
• Sistem de management al energiei (EMS):Se ocupă de luarea{0}}deciziilor. Determină când să încărcați, când să vindeți electricitatea și cum să optimizați pentru economii de costuri sau beneficii de mediu.

Cum ajută un BESS la integrarea eficientă a energiei solare și eoliene?

Sistemul de stocare a energiei bateriei (BESS) poate juca un rol de sprijin semnificativ atunci când integrează energia solară și eoliană în rețea. Dacă conectați energia solară sau eoliană direct la rețea, pot apărea multe probleme neașteptate, care pot fi destul de dificil de rezolvat.

Care sunt cele două avantaje de bază ale unui BESS?

• Eficiență ridicată de conversie a energiei: cea mai mare parte a energiei electrice de intrare poate fi stocată și eliberată eficient de BESS, cu pierderi minime de energie.
• Milisecunde-Viteza de răspuns la nivel: un BESS poate răspunde la schimbările din grilă într-un timp extrem de scurt (de la miimi de secundă la câteva milisecunde). Dacă răspunsul nu este suficient de rapid, poate duce la fluctuații de tensiune, instabilitate a rețelei sau chiar întreruperi de curent.

Cum poate un sistem de stocare a energiei din baterie să efectueze o schimbare a timpului{0}}de energie?

Deplasarea timpului de energie- înseamnă „deplasarea” energiei electrice de la o perioadă de timp la alta pentru utilizare. Uneori, puterea generată de vânt și solar este instabilă, ceea ce poate duce la surplus de energie electrică.

În astfel de cazuri, un BESS poate stoca excesul de electricitate generat de energia solară sau eoliană și o poate elibera atunci când electricitatea este insuficientă. Acest lucru ajută la abordarea nepotrivirii dintre momentul producerii de energie regenerabilă și cererea de energie electrică de vârf.

De exemplu, în zilele lucrătoare, oamenii sunt la serviciu în timpul zilei, dar consumul de energie electrică crește seara. În unele zone, acest lucru poate duce la o sursă de alimentare insuficientă. În acest moment, energia solară stocată de BESS în timpul zilei poate fi utilizată eficient.

Cum poate un BESS să mențină stabilitatea rețelei în timpul vremii extreme?

Viteza vântului și intensitatea luminii soarelui fluctuează în funcție de vreme, ceea ce face ca generarea de energie să varieze. Dacă această energie electrică este introdusă direct în rețea, poate duce la probleme precum instabilitatea tensiunii.

Un BESS poate uniformiza rapid aceste niveluri de putere fluctuante într-o ieșire de energie electrică relativ stabilă și uniformă, asigurându-se că puterea furnizată rețelei este fiabilă. Acest lucru ajută la menținerea tensiunii și frecvenței normale, prevenind orice efecte adverse asupra echipamentelor electrice sau a siguranței rețelei.

Cum poate un BESS să ofere servicii auxiliare, cum ar fi reglarea frecvenței și Black Start?

Un BESS permite energiei eoliene și solare să se conecteze la rețea mai ușor și în siguranță prin diferite funcții auxiliare, cum ar fi pornirea neagră, adaptarea microrețelei și reducerea rapidă a vârfurilor.

• Reglarea frecvenței: frecvența rețelei poate fluctua uneori din cauza dezechilibrelor dintre cerere și ofertă. Un BESS poate elibera sau absorbi rapid electricitatea pentru a menține stabilitatea frecvenței.
• Black Start: Când rețeaua se confruntă cu o întrerupere completă, un BESS poate porni independent și poate furniza energie inițială rețelei, permițându-i să reia treptat funcționarea.

Cu alte cuvinte, un BESS nu numai că stochează energie, ci acționează și ca o „baterie de urgență”, furnizând energie în situații critice sau fluctuații.

Care sunt modalitățile prin care un BESS vă poate aduce venituri suplimentare?

Un BESS nu numai că face generarea de energie eoliană și solară mai stabilă și reduce risipa de electricitate, dar poate genera și venituri suplimentare prin servicii auxiliare și descărcare-de decalare a timpului.

Reducerea deșeurilor de energie electrică și creșterea veniturilor din generație

Când generarea de energie depășește brusc cererea sau devine instabilă, rețeaua poate solicita unei centrale electrice să reducă sau să oprească temporar producția pentru a asigura siguranța și stabilitatea. Orice energie electrică generată dincolo de ceea ce poate accepta rețeaua rămâne „nefolosită” și este risipită. Un BESS poate stoca acest exces de energie electrică și o poate elibera atunci când este necesar, reducând risipa și crescând veniturile din generarea de energie.

Participarea la piața serviciilor auxiliare pentru a obține venituri suplimentare

Un BESS poate oferi servicii precum reglarea frecvenței și peak shaving, care oferă profituri economice. De exemplu, în perioada de--utilizare a prețurilor la energie electrică, un BESS se poate descărca în perioadele de vârf pentru a obține profituri mai mari.

Design modular pentru extindere scalabilă

Capacitatea BESS poate fi extinsă după cum este necesar pentru a se potrivi cu dimensiunea diferitelor centrale solare și eoliene, permițând o implementare flexibilă și scalabilă.

Cum poate fi folosit BESS rezidențial, comercial și industrial pentru autoconsumul solar și pentru reducerea maximă?

Rezidential, comercial si industrialSisteme de stocare a energiei pe bateriitoate funcționează pe baza logicii de bază a stocării energiei și eliberării acesteia la cerere, adaptându-se la autoconsumul solar-și reducerea vârfurilor. Cu toate acestea, diferențele dintre cererea de energie electrică și scenariile de utilizare au ca rezultat abordări distincte pentru fiecare tip.

În ceea ce privește autoconsumul solar, toate cele trei tipuri stochează surplusul de energie electrică generat de panourile solare și turbinele eoliene în timpul zilei, abordând intermitența energiei fotovoltaice și asigurând că electricitatea este disponibilă în perioadele înnorate sau fără vânt.

Pentru bărbierit maxim,boss rezidentialse concentrează pe atenuarea vârfurilor cererii de energie electrică a gospodăriilor și pe reducerea facturilor la electricitate. BESS comercial urmărește în primul rând reducerea costurilor de operare pentru centrele comerciale, clădirile de birouri și facilitățile similare, precum și reducerea cheltuielilor de modernizare a transformatoarelor. Industrial BESS este conceput pentru a furniza energie continuă pentru liniile de producție care funcționează pe perioade lungi, în timp ce descarcă flexibil pentru a reduce sarcinile de vârf și a asigura funcționarea stabilă a echipamentelor de producție.

Sistem de stocare a energiei pentru baterii rezidențiale

Cum susține consumul propriu-solar?

Standarde clare de compatibilitate

BESS rezidentialeste dimensionat și proiectat pentru a se potrivi cu producția de energie solară șiconsumul zilnic de energie electrică al gospodăriilor medii. Acest lucru asigură că familiile pot utiliza cât mai mult-energie solară generată de sine, în loc să se bazeze în întregime pe rețea.

Oră-Încărcare și descărcare decalată

BESS rezidențial permite „încărcarea și descărcarea decalată în timp{0}, distribuind inteligent electricitatea în funcție de modelele de utilizare și de nivelurile de generare solară. Mai exact:

• În timpul zilei, cu lumină solară abundentă: Energia solară este folosită mai întâi pentru a alimenta direct aparatele de uz casnic în funcțiune, cum ar fi frigiderele și televizoarele. Orice surplus de energie electrică este stocat în sistemul de stocare a energiei de acasă.
• În timpul nopții, dimineața devreme sau zilele înnorate/ploioase cu lumină solară insuficientă: Când generarea solară este inadecvată, BESS eliberează energie electrică stocată pentru a asigura funcționarea normală a aparatelor precum iluminatul și încălzitoarele de apă.

Utilizare eficientă în timpul zilei și backup de încredere pe timp de noapte

• Optimizare inteligentă: Unele BESS echipate cu sisteme de control inteligente pot ajusta în mod flexibil rapoartele de încărcare și descărcare pe baza prognozelor meteo și a condițiilor de lumină solară. Acest lucru permite sistemului de stocare să completeze mai bine generarea solară, maximizând eficiența auto--consumului solar.
• Backup de urgență: În cazul unei întreruperi bruște a rețelei, BESS rezidențial poate acționa ca o sursă de alimentare de rezervă pentru a alimenta aparate critice, cum ar fi frigidere, iluminat și echipamente medicale, asigurând funcționarea normală a acestora și minimizând inconvenientele cauzate de întrerupere.

Cum realizează BESS rezidențial un barbierit maxim?

Ajustare inteligentă pe baza politicilor tarifare

În multe regiuni, energia electrică rezidențială adoptă prețuri pentru timpul-de-utilizare (TOU), unde tarifele de energie electrică sunt mai mari în orele de vârf și mai scăzute în timpul-orelor de vârf. BESS rezidențial își poate ajusta automat orele de încărcare și descărcare: se încarcă în timpul-orelor de vârf (de exemplu, noaptea) când tarifele sunt scăzute și se descarcă în timpul orelor de vârf (de exemplu, în timpul zilei sau în perioadele de utilizare intensă în gospodărie) când tarifele sunt mari, reducând astfel costurile cu electricitatea.

Descărcare în timpul perioadelor de vârf de utilizare în gospodărie

Cererea de energie electrică a gospodăriilor este de obicei maximă seara, de când rezidenții se întorc acasă de la serviciu până la culcare. În această perioadă, utilizarea aparatelor de uz casnic este ridicată, generarea solară a încetat în mare parte, iar tarifele de electricitate din rețea sunt cele mai ridicate. BESS rezidențial eliberează energie electrică stocată în această fereastră, reducând efectiv cererea de putere de vârf și scăzând costul achiziționării de energie electrică scumpă de rețea cu rezultate semnificative.

Compatibilitate cu dispozitive{0}}de putere mare

Electricitatea descărcată de BESS rezidențial poate satisface nevoile operaționale ale aparatelor electrocasnice de mare{0}}putere, economisind și mai mult costurile asociate cu consumul de energie electrică de vârf-ora.

Sistem comercial de stocare a energiei bateriei

Cum susține consumul propriu-solar?

Clădirile comerciale sunt echipate cu panouri solare mai mari și{0}}capacitate mai marebaterii de stocare a energiei.Locații, cum ar fi centrele comerciale și clădirile de birouri, au cerințe substanțiale de energie electrică, așa că de obicei instalează rețele mari de panouri solare asociate cu baterii modulare-de mare capacitate (de la 500 kWh la 2000 kWh). Aceste sisteme pot stoca mai multă energie electrică și pot furniza energie pentru perioade mai lungi.

Maximizați utilizarea-a energiei solare în timpul zilei

În timpul orelor de lucru în timpul zilei, centrele comerciale necesită energie electrică semnificativă pentru iluminat, aer condiționat central, sisteme de case de marcat și alte echipamente de operare. Electricitatea generată-de energie solară are prioritate pentru a alimenta aceste „dispozitive utilizate în mod activ”. Dacă producția solară depășește cererea curentă de energie electrică, surplusul de energie este stocat în BESS comercial.

Alimentare continuă pentru echipamentele critice în timpul-perioadelor cu trafic redus sau după închidere

După-amiaza, când traficul pietonal scade și încărcarea aerului condiționat scade, panourile solare pot genera în continuare energie electrică substanțială-în acest moment, ESS-ul comercial stochează surplusul de putere. După ce mall-ul se închide seara, sistemele frigorifice de depozitare (congelatoare pentru conservarea alimentelor), sistemele de securitate, camerele de supraveghere și echipamentele de rețea pot funcționa folosind energia electrică furnizată de cătresistem comercial de stocare a energiei.

Această energie electrică nu trebuie achiziționată de la rețea, ajutând operatorii comerciali să economisească costuri semnificative.

Cum realizează ESS comercial un barbierit maxim?

Facilitățile comerciale, cum ar fi mall-urile, supermarketurile și clădirile de birouri, implică costuri ridicate în perioadele de vârf de cerere de energie electrică. Folosind BESS comercial, aceștia pot utiliza energia electrică stocată în aceste ore de vârf în loc să achiziționeze energie de vârf scumpe. În plus, previne supraîncărcarea echipamentului cauzată de creșterile bruște ale cererii de energie electrică.

De exemplu: supermarketurile și centrele comerciale se confruntă adesea cu scenarii în care un aflux brusc de clienți în zilele toride de vară îi determină pe operatori să mărească capacitatea de răcire a aerului condiționat, ceea ce duce la o creștere bruscă a sarcinii sistemului de alimentare. Acest lucru poate duce la probleme neașteptate, cum ar fi declanșarea echipamentelor și întreruperile bruște.

Sistem industrial de stocare a energiei bateriei

Dacă o fabrică sau un parc industrial este situat într-o regiune cu lumină solară abundentă pe tot parcursul anului-, operatorul poate folosi un BESS de calitate industrială-de mare capacitate- pentru a stoca surplusul de energie solară. Această abordare oferă două beneficii cheie: reducerea costurilor cu energia electrică și menținerea funcționării echipamentelor de producție în timpul întreruperilor de curent. Pentru zonele cu multă lumină solară, dar cu generare de energie instabilă, aceasta este o alegere extrem de sensibilă.

ESS industrial este un sistem „-la scară mai mare” cu o capacitate semnificativ mai mare decât omologii comerciali sau rezidențiali.

De obicei, are o capacitate cuprinsă între câteva sute și câteva mii de kilowați{0}}oră. Dimensionarea sa urmează următoarele principii:

• Pe baza consumului mediu zilnic de energie electrică al fabricii
• Luând în considerare diferența de vârf-încărcarea văii dintre zi și noapte
• Plus o marjă de siguranță suplimentară

Acest lucru asigură că sistemul poate egala capacitatea de generare a energiei a gamei mari de panouri solare instalate pe acoperișul fabricii.

În timpul zilei: energia solară este prioritară pentru liniile de producție

Cererea de energie electrică în timpul zilei unei fabrici provine în principal din liniile de producție automate, echipamente de refrigerare și congelare, diverse motoare și mașini mari, compresoare, sisteme de ventilație și alte dispozitive. Toată electricitatea-generată solară este utilizată pe-site, cu prioritate alimentării acestor instalații. Dacă puterea solară depășește cererea curentă, surplusul de electricitate poate fi stocat în BESS industrial ca energie de rezervă.

Care sunt cele mai bune tipuri de baterii pentru BESS: LFP, ternar sau acid-plumb?

Bateriile utilizate în sistemele de stocare a energiei bateriei (BESS) sunt clasificate în principal în trei tipuri: baterii cu litiu fier fosfat (LFP), cu litiu ternar și baterii cu plumb-acid.

Printre acestea, bateriile LFP se remarcă drept cea mai versatilă și fiabilă opțiune dintre cele trei, datorită numeroaselor avantaje, cum ar fi performanța excelentă de siguranță, durata de viață lungă și funcționarea-fără întreținere. Bateriile ternare cu litiu au o siguranță relativ mai scăzută, dar densitatea lor energetică este remarcabilă, făcându-le potrivite pentru scenarii de aplicare în care spațiul și greutatea sunt strict limitate, iar densitatea mare de energie este o prioritate de top. Bateriile cu plumb-acid, datorită costului lor scăzut, sunt potrivite numai pentru cazuri de utilizare pe termen scurt, cu frecvență joasă{-, cum ar fi sursele de alimentare de rezervă temporare.

Pentrusisteme de stocare a energieicare trebuie să fie în funcțiune de mulți ani, alegerea bateriilor LFP este alegerea optimă, deși selecția specifică depinde în continuare de cerințele dvs. de utilizare.

1. Baterii cu litiu fier fosfat (LFP): alegerea preferată pentru majoritatea scenariilor de stocare a energiei

• Siguranță excepțională: Adoptând o structură cristalină de olivină, legăturile chimice puternice ale grupărilor fosfat îi conferă o stabilitate termică remarcabilă, cu o temperatură de evaporare termică care depășește 800 de grade. La testele de puncție cu ac, emite doar fum fără flăcări deschise; chiar și în condiții extreme, cum ar fi coliziuni sau supraîncărcare, arderea violentă are loc rar. Între timp, nu conține metale grele, prezentând riscuri scăzute de poluare în timpul reciclării și respectând standardele de mediu precum RoHS al UE.

• Ciclu de viață lung și cost total scăzut al ciclului de viață: La o adâncime de descărcare (DOD) de 80 %, bateriile LFP de{1}}înaltă calitate pot parcurge 6.000 până la 8.000 de cicluri de încărcare-descărcare, iar unele produse-de înaltă calitate pot depăși chiar 10.000 de cicluri. Cu un ciclu pe zi, în medie, durata lor de viață poate ajunge la 10 până la 15 ani. Deși costul lor inițial este mai mare decât cel al bateriilor cu plumb-acid, frecvența lor extrem de scăzută de înlocuire și costurile de întreținere le fac alegerea cea mai rentabilă-pentru utilizare pe termen lung-.

• Adaptabilitate puternică la mediu și densitate energetică optimizată continuu: Pot funcționa stabil într-un interval larg de temperatură de la -20 la 60 de grade, adaptându-se la diferite condiții climatice. Prin inovații structurale, cum ar fi tehnologia Cell to Pack (CTP), densitatea de energie a sistemului poate fi îmbunătățită în continuare. De exemplu, bateria Blade de la BYD mărește densitatea de energie a sistemului la 180Wh/kg eliminând designul modulelor, care nu numai că îndeplinește cerințele de capacitate ale diferitelor scenarii de stocare a energiei, dar permite și o instalare flexibilă.

2. Baterii ternare cu litiu: potrivite pentru scenariile de stocare a energiei care necesită o densitate mare de energie

• Avantaj semnificativ în densitatea energetică: Densitatea lor de energie variază de la 200 la 300Wh/kg, mult mai mare decât cea a bateriilor LFP și plumb-acid. Acest avantaj le permite să ofere putere de mare-capacitate într-un volum mic și o formă ușoară, făcându-le potrivite pentru echipamente mobile de stocare a energiei sau scenarii comerciale mici de stocare a energiei, cu limitări stricte de spațiu, cum ar fi sistemele de stocare a energiei pentru drone și instalațiile comerciale mobile-de ultimă generație.

• Siguranță slabă și costuri ridicate de întreținere: Structura lor stratificată are ca rezultat o stabilitate termică slabă. Când conținutul de nichel depășește 60%, riscul de evadare termică crește semnificativ. Unele baterii ternare cu litiu (cum ar fi NCM811) emit fum în 1,2 secunde și explodează și ard în 3 secunde la testele de perforare cu ac, cu o temperatură maximă de 862 grade . Deși tehnologii precum nano-acoperirea pot îmbunătăți siguranța, acestea vor crește semnificativ costurile de producție și întreținere ale sistemului de baterii.

• Ciclu de viață moderat: La un DOD de 80%, durata lor de viață este de 2.500 până la 3.500 de cicluri, cu o durată de viață de 8 până la 10 ani. Descărcările profunde frecvente vor accelera degradarea capacității; în aplicațiile practice, adâncimea de descărcare trebuie adesea limitată la mai puțin de 70% pentru a prelungi durata de viață, ceea ce reduce energia electrică disponibilă reală a bateriei.

3. Baterii cu plumb-acid: potrivite numai pentru scenarii de stocare a energiei pe termen scurt-, cu cerere redusă-

• Cost inițial scăzut și siguranță de bază garantată: Dintre cele trei tipuri de baterii, acestea au cel mai mic cost inițial de achiziție. Reacțiile lor chimice sunt relativ stabile și nu sunt predispuse la evadare termică, ardere sau explozie. Pentru scenariile de stocare temporară a energiei de urgență cu bugete strânse, cum ar fi puterea de rezervă pentru șantierele temporare de construcții și micile puncte comerciale temporare, acestea sunt o opțiune viabilă.

• Densitate redusă de energie și greutate mare: Densitatea lor de energie este de numai 30 până la 50 Wh/kg. De exemplu, un sistem de stocare a energiei bateriei cu plumb-acid de 10 kWh cântărește peste 300 kg, de peste trei ori greutatea unui sistem de baterii LFP cu aceeași capacitate. Acest lucru duce la costuri mari în ceea ce privește spațiul de instalare, transport și implementare.

• Ciclu de viață scurt și cost total ridicat: bateriile obișnuite cu plumb-acid au o durată de viață de numai 300 până la 500 de cicluri, iar chiar și bateriile cu gel-acid cu plumb pot atinge doar 800 până la 1.200 de cicluri. Durata de viață a acestora este de obicei de 2 până la 5 ani și trebuie înlocuite la fiecare 1 până la 2 ani în scenariile de ciclism zilnic. În plus, au probleme precum scurgerile, coroziunea și ratele ridicate de auto{13}}descărcare, care necesită întreținere regulată. Acești factori au ca rezultat un cost total mult mai mare pentru utilizarea pe termen lung-în comparație cu bateriile cu litiu-ion.

• Riscuri semnificative pentru mediu: Conțin substanțe toxice precum plumbul și acidul sulfuric. Eliminarea necorespunzătoare sau reciclarea ineficientă poate provoca o poluare gravă a solului și a apei, ceea ce este în contradicție cu cerințele de-carbon reduse și de protecție a mediului ale stocării moderne de energie, ceea ce duce la scenarii de aplicare din ce în ce mai restrânse.

Care este durata de viață a unui BESS și ce întreținere necesită?

Thedurata de viață a unui sistem de stocare a energiei bateriei (BESS)de obicei, variază de la 10 la 15 ani sau mai mult, în principal în funcție de tipul bateriei, ciclurile de încărcare-descărcare și condițiile de funcționare. Dintre toate tipurile de baterii, plumb-acid BESS are cea mai scurtă durată de viață, în timp ce litiu fier fosfat (LFP) BESS oferă cea mai lungă. În plus, pentru a asigura o funcționare stabilă și a prelungi durata de viață, un BESS necesită un sistem de întreținere cu ciclu complet-care să acopere monitorizarea zilnică, inspecții preventive, gestionarea sănătății bateriei și diagnosticarea defecțiunilor.

fosfat de litiu fierBESS

Acesta este cel mai comun tip în prezent. Printre acestea, LFP BESS are o durată de viață de 10 - 15 ani. Sub o adâncime de descărcare de 80% (DOD), produsele de înaltă calitate - pot suferi cicluri de descărcare de 6000 - 10000 încărcare -. Bateria ternară cu litiu - BESS are o durată de viață mai scurtă, de obicei 8 - 10 ani, cu 2500 - 3500 încărcare - cicluri de descărcare la 80% DOD, iar descărcarea profundă frecventă va accelera și mai mult scăderea capacității.

Acid - de plumb BESS

Are limitări evidente în durata de viață. Bateriile obișnuite cu plumb - acid au doar 300 - 500 încărcare - cicluri de descărcare și chiar și bateriile cu plumb - coloidal acid pot atinge doar 800 - 1200 cicluri, cu o durată de viață totală de 2 - 5 ani. Un caz practic arată că o supapă - reglată cu plumb - cu acid - pe bază de BESS a funcționat în mod continuu timp de aproximativ 11,5 ani înainte de a fi înlocuită, depășind cu puțin durata de viață inițială estimată de 8 - ani.

Cerințe de întreținere ale BESS

• Întreținere zilnică de rutină: În primul rând, efectuați inspecții vizuale, cum ar fi verificarea recipientului BESS pentru a detecta urme, vopsea decojită și semne de scurgere ale componentelor bateriei. Apoi, verificați pe scurt sistemele cheie: asigurați-vă că sistemul de ventilație are un flux de aer neobstrucționat și confirmați că nu există conexiuni slăbite la îmbinările componentelor electrice. În plus, înregistrați datele de funcționare de bază, cum ar fi temperatura și tensiunea bateriei, pentru a pune bazele analizei ulterioare a performanței.

• Întreținere regulată în profunzime de -: Săptămânal, concentrați-vă pe verificarea sistemului electric. Utilizați instrumente profesionale pentru a detecta dacă curentul și tensiunea sistemului de conversie a puterii sunt stabile și verificați conexiunea de comunicare dintre sistemul de management al energiei și fiecare componentă. Lunar sau trimestrial, efectuați întreținerea în profunzime -. Aceasta include analiza coerenței tensiunii circuitului deschis - și a rezistenței interne DC a întregului pachet de baterii, curățarea conductelor de aer de disipare a căldurii și a filtrelor convertorului și calibrarea sistemului de management al bateriei (BMS) pentru a realiza echilibrarea celulelor și pentru a evita îmbătrânirea neuniformă a celulelor bateriei. Mai mult, inspectați regulat sistemul de protecție împotriva incendiilor, cum ar fi testarea sensibilității senzorilor de incendiu și a eficacității agenților de stingere a incendiilor -.

• Întreținere specială orientată spre sănătatea bateriei -: Controlați cu strictețe condițiile de funcționare ale bateriei. Păstrați bateria în intervalul optim de temperatură de 15 - 30 grade . Evitați supraîncărcarea, descărcarea peste - și ciclismul excesiv și respectați cu strictețe limita DOD recomandată de producător. Adoptă algoritmi de încărcare inteligenți pentru a menține cicluri de descărcare stabile de încărcare -. În același timp, stabiliți un sistem de inventar al pieselor de schimb pentru componentele cheie, cum ar fi modulele bateriei. Când se găsesc module individuale de baterie îmbătrânite sau defecte, înlocuiți-le în timp util pentru a preveni ca acestea să afecteze funcționarea generală a sistemului.

• Depanare și optimizare a sistemului: Pentru probleme comune, luați măsuri specifice. Dacă dezechilibrul celular apare din cauza diferitelor grade de îmbătrânire, efectuați operațiuni de calibrare BMS și de echilibrare a celulelor; dacă sistemul are defecțiuni de comunicare cauzate de erori ale software-ului, actualizați firmware-ul și inspectați cablajul de comunicație. În plus, păstrați înregistrări detaliate de întreținere ale tuturor operațiunilor. Urmăriți indicatorii cheie de performanță, cum ar fi eficiența călătoriei - dus-întors și disponibilitatea echipamentelor. Analizați cauzele principale ale defecțiunilor și optimizați ciclul de întreținere și elementele în consecință pentru a îmbunătăți continuu sistemul de întreținere.

Care este principiul de funcționare al unui BESS și cum funcționează BMS și PCS?

Logica de lucru de bază a unui BESS este de a converti energia electrică în energie chimică pentru stocare printr-un pachet de baterii și apoi convertirea energiei chimice înapoi în energie electrică pentru a furniza energie atunci când apare cererea de energie electrică, echilibrând astfel oferta și cererea de energie.

În timpul acestui proces, se bazează pe colaborarea mai multor componente.

Printre acestea, BMS (Battery Management System) acționează ca un „administrator personal” pentru acumulatorul, responsabil de monitorizarea-în timp real a stării bateriei, asigurând funcționarea acesteia în siguranță și prelungind durata de viață a acestuia. PCS (Power Conversion System), pe de altă parte, funcționează ca un „convertor de energie electrică” și își asumă sarcina principală de conversie bidirecțională între energia electrică de curent alternativ (AC) și curent continuu (DC).

Principiul de funcționare al unui BESS

• Proces de încărcare: Atunci când sursele de energie regenerabilă, cum ar fi energia solară și eoliană, generează surplus de energie electrică sau când rețeaua de energie electrică are energie în exces în perioadele de-pentru a cererii de vârf, această energie electrică este transmisă la BESS. În această etapă, sistemul de conversie a puterii (PCS) convertește mai întâi curentul alternativ de intrare (AC) în curent continuu (DC). Puterea de curent continuu este apoi alimentată în pachetul de baterii, iar prin reacții chimice din interiorul bateriilor, energia electrică este convertită în energie chimică pentru stocare stabilă. De exemplu, în timpul încărcării bateriilor cu litiu-ioni, ionii de litiu sunt extrași din electrodul pozitiv, migrează prin electrolit și se intercalează în electrodul negativ, completând procesul de stocare a energiei.
• Procesul de descărcare: Când generarea de energie regenerabilă este insuficientă, rețeaua electrică are cerere maximă sau scenariile de la distanță în afara rețelei{0}}necesită alimentare cu energie electrică, energia chimică stocată în acumulator este convertită înapoi în energie electrică (sub formă de CC) prin reacții chimice inverse. PCS convertește apoi această putere de curent continuu în putere de curent alternativ care îndeplinește standardele de frecvență și tensiune ale rețelei, care este ulterior transmisă rețelei electrice sau furnizată direct diferitelor sarcini electrice pentru a asigura o furnizare stabilă de energie. În plus, atunci când frecvența rețelei fluctuează, BESS se poate încărca sau descărca rapid pentru a regla frecvența, menținând stabilitatea rețelei.

Funcțiile BMS

• Monitorizarea cuprinzătoare a stării: colectează date-în timp real, cum ar fi tensiunea, curentul și temperatura fiecărei celule și modul de baterie. Între timp, estimează cu exactitate starea de încărcare (SOC) și starea de sănătate (SOH) a bateriei prin algoritmi, oferind o înțelegere clară a „capacității de stocare a energiei” a bateriei și a gradului de îmbătrânire.
• Managementul echilibrării bateriei: Datorită diferențelor inerente minore între celulele individuale ale bateriei, este probabil să apară distribuția neuniformă a încărcării după o utilizare pe termen lung, ceea ce poate duce la supraîncărcare sau la supra-descărcare a unor celule. BMS utilizează tehnologia de echilibrare activă sau pasivă pentru a menține niveluri similare de tensiune pe toate bateriile conectate în serie-, evitând „efectul de cilindru” să afecteze performanța generală a acumulatorului.
• Avertisment de siguranță și protecție: Dacă sunt detectate condiții anormale, cum ar fi supratensiune, subtensiune, supracurent sau supratemperatură, se declanșează imediat acțiuni de protecție-cum ar fi întreruperea circuitului de încărcare și descărcare sau activarea procedurilor de urgență precum deconectarea modulelor-pentru a preveni accidentele de siguranță, cum ar fi umflarea bateriei sau incendiul.
• Comunicarea și interacțiunea datelor: Încarcă toate datele colectate ale bateriei în Sistemul de Management al Energiei (EMS) și primește instrucțiuni emise de EMS, oferind suport de date pentru formularea strategiilor de încărcare și descărcare a întregului sistem de stocare a energiei.

Funcțiile PCS (sistem de conversie a puterii)

• Conversie AC-DC bidirecțională: Aceasta este funcția sa de bază. În timpul încărcării, redresează puterea AC de la rețea sau sursele de energie regenerabilă în curent continuu pentru a îndeplini cerințele de încărcare ale bateriei. În timpul descărcării, inversează puterea de curent continuu ieșită de baterie în putere de curent alternativ care satisface nevoile de conectare la rețea sau de funcționare a echipamentelor electrice, cu o eficiență de conversie de 97% la 98%.
• Control precis al puterii: Poate regla în mod flexibil mărimea și direcția puterii de încărcare și descărcare conform instrucțiunilor EMS. De exemplu, în timpul cererii de putere de vârf, se poate descărca rapid la o putere stabilită pentru a suplimenta energia rețelei; în timpul-încărcării în afara vârfului, poate controla și puterea pentru a evita impactul rețelei.
• Adaptarea și protecția rețelei: La ieșirea de curent alternativ, aceasta se potrivește strict cu frecvența rețelei, amplitudinea tensiunii și faza pentru a se asigura că stabilitatea rețelei nu este perturbată după conectare. Între timp, dacă sunt detectate o întrerupere a rețelei, o anomalie de tensiune sau defecțiuni-laterale a bateriei, acesta poate întrerupe rapid circuitul, obținând o protecție dublă pentru PCS, acumulatorul și rețeaua de alimentare.

Cum susține un BESS zonele industriale îndepărtate prin alimentarea în afara rețelei și stabilizarea tensiunii?

Sistemele de stocare a energiei pe baterii acceptă zone industriale îndepărtate prin două funcții principale: alimentarea cu energie în afara rețelei{0}}și stabilizarea tensiunii.

În scenariile de alimentare cu energie în afara rețelei, BESS formează de obicei un sistem hibrid cu surse de energie regenerabilă, cum ar fi energia solară și eoliană, sau generatoare tradiționale diesel. Stochează surplusul de energie electrică generată de energie regenerabilă și o eliberează atunci când producția lor este insuficientă. Acest lucru nu numai că reduce dependența de generarea de energie diesel cu-poluare ridicată și{4}}cost ridicat, dar asigură și alimentarea continuă cu energie pentru procesele critice de producție industrială.

În ceea ce privește stabilizarea tensiunii, BESS oferă o viteză de răspuns la nivel de milisecunde-, permițându-i să absoarbă sau să injecteze rapid putere pentru a aborda fluctuațiile de tensiune cauzate de pornirea-și oprirea echipamentelor industriale sau de producția instabilă de energie regenerabilă. Simulând inerția de rotație prin algoritmi avansați, compensează lipsa inerentă de stabilitate a surselor de energie regenerabilă, menținând astfel stabilitatea tensiunii a microrețelelor auto-construite în zone industriale îndepărtate.

Sursă de energie electrică în afara rețelei-: asigurarea continuă a energiei electrice pentru producția industrială

• Formarea de sisteme hibride pentru a completa energia regenerabilă:Majoritatea zonelor industriale îndepărtate, cum ar fi siturile miniere și fabricile de prelucrare a mineralelor, nu sunt conectate la rețeaua electrică principală. BESS este adesea combinat cu energia solară și eoliană pentru a forma sisteme hibride precum „solar + stocare” și „vânt + stocare”. Când lumina soarelui sau condițiile vântului sunt favorabile și generarea de energie regenerabilă depășește cererea industrială, BESS stochează surplusul de energie electrică. În timpul nopții (fără lumină solară), perioade de vânt slab sau scăderi bruște ale producției de energie regenerabilă, BESS se descarcă pentru a furniza energie echipamentelor de producție, cum ar fi concasoarele miniere și reactoarele electrolitice ale fabricii de nichel, rezolvând problema alimentării intermitente cu energie din energie regenerabilă. De exemplu, zonele de exploatare a nichelului și cărbunelui din Indonezia adoptă toate astfel de sisteme hibride pentru a satisface cererea mare de energie electrică-pentru producție.

• Cooperarea cu generatoarele diesel pentru optimizarea structurii energetice:În unele scenarii industriale îndepărtate în care energia regenerabilă este insuficientă pentru a satisface nevoile de bază de electricitate, BESS poate forma sisteme „solare + stocare + motorină” sau „eoliană + stocare + motorină” cu generatoare diesel. BESS își asumă sarcina de rafinare a vârfurilor și de umplere a văii: eliberează energia electrică stocată în perioadele de vârf de cerere, reducând timpul de funcționare și sarcina generatoarelor diesel. Aceasta, la rândul său, scade costurile cu combustibilul și emisiile poluante, reprezentând o îmbunătățire semnificativă în comparație cu modelul tradițional în care zonele industriale îndepărtate se bazează exclusiv pe generatoare diesel pentru alimentarea cu energie electrică.

• Design modular pentru implementare flexibilă:BESS de calitate-industrială este în mare parte ambalat în containere standard. De exemplu, produsele Cummins BESS sunt încapsulate în containere standard ISO de 10-picior sau 20-picior, permițând instalarea plug-and-play. Acest design modular facilitează transportul și desfășurarea în zone industriale îndepărtate, cu medii dure și transport incomod. De asemenea, poate fi extins în mod flexibil în funcție de scara de producție a zonei industriale - indiferent dacă este un mic site minier sau un mare parc industrial îndepărtat, poate fi asortat cu o configurație de putere adecvată.

Stabilizarea tensiunii: menținerea funcționării stabile a microrețelelor industriale

• Răspuns rapid la fluctuațiile de tensiune:Pornirea-sau oprirea bruscă a echipamentelor industriale mari, cum ar fi cuptoarele cu arc electric și cazanele industriale din zone industriale îndepărtate, poate provoca modificări bruște ale sarcinii și scăderi de tensiune. BESS poate răspunde în milisecunde, injectând rapid energie în microrețea pentru a suprima fluctuațiile de tensiune. De exemplu, când pornește un concasor de mină, BESS poate regla rapid puterea pentru a preveni scăderea tensiunii. În comparație cu cele 5 până la 10 secunde necesare pentru reglarea generatoarelor diesel tradiționale, răspunsul rapid al BESS evită efectiv pierderile de producție cauzate de instabilitatea tensiunii.

• Compensarea inerției insuficiente în rețelele de energie regenerabilă:Centralele tradiționale pe combustibili fosili se bazează pe turbine rotative pentru a stoca energia cinetică, care poate amortiza fluctuațiile de tensiune și frecvență. Cu toate acestea, energiei solare și eoliene le lipsește această inerție de rotație, ceea ce face ca microrețelele din zonele industriale îndepărtate care se bazează pe energie regenerabilă sunt predispuse la instabilitatea tensiunii. BESS simulează caracteristicile inerțiale ale centralelor electrice tradiționale prin algoritmi de control avansați. Prin injectarea sau absorbția rapidă a puterii, echilibrează schimbările de tensiune cauzate de generarea instabilă de energie regenerabilă, menținând funcționarea stabilă a microrețelei. Un studiu al Universității din Lisabona arată că adăugarea unui BESS de 10 MW la o rețea de 50 MW poate reduce abaterile de frecvență (strâns legate de stabilitatea tensiunii) cu până la 50% în timpul creșterilor bruște de sarcină.

• Stabilizarea tensiunii în timpul comutării anormale a rețelei:Unele zone industriale îndepărtate sunt conectate la rețele electrice principale slabe. Când apar anomalii de tensiune sau întreruperi de curent în rețeaua principală, BESS poate comuta în modul rețea-oprit în câteva milisecunde, acționând ca o sursă de alimentare de rezervă pentru sarcinile critice de producție și asigurându-se că legăturile de producție de bază nu sunt afectate de colapsul tensiunii. Această capacitate de comutare fără întreruperi evită întreruperile producției cauzate de căderi bruște de tensiune, salvând stabilitatea proceselor de producție industrială.

Articol înrudit:Câte baterii solare sunt necesare pentru alimentarea unei case?

Care sunt tendințele costurilor BESS pentru 2025, inclusiv costul bateriei LCOE și LFP pe kWh?

În 2025,Sisteme de stocare a energiei pe bateriiva prezenta o tendință generală semnificativă de reducere a costurilor. Fiind o tehnologie de stocare a energiei curente, bateriile cu fosfat de litiu și fier (LFP) vor înregistra o scădere continuă a costurilor de integrare a celulelor și a sistemului: prețul mediu al celulei va scădea sub 0,0624 dolari SUA pe watt-oră, iar costul integrării sistemului poate fi controlat între 0,0970 dolari SUA și 0,1524 dolari SUA per watt-oră.

Între timp, beneficiind de factori precum scăderea costului sistemelor de stocare a energiei și eficiența îmbunătățită a integrării, costul nivelat al energiei (LCOE) al proiectelor de stocare a energiei, cum ar fi integrarea-de stocare solară, va converge la 0,0485 dolari SUA și 0,0554 dolari SUA per kilowatt-oră. Reducerea costurilor este determinată în principal de mai mulți factori, inclusiv raționalizarea prețurilor materiilor prime, iterația și modernizarea tehnologică și producția la scară largă-.

• Scăderea constantă a costurilor celulare: În 2024, prețul bateriilor cu fosfat de fier litiu (LFP) a scăzut deja la 0,0582 dolari SUA pe watt-oră, iar până în 2025, prețul mediu va scădea în continuare sub 0,0624 dolari SUA pe watt-oră. Această tendință este determinată în principal de doi factori cheie: Pe de o parte, prețurile materiilor prime din amonte, cum ar fi carbonatul de litiu, s-au retras de la vârfurile din 2023 la intervalul de 1.385,6 dolari SUA pe tonă metrică. Între timp, maturitatea tehnologiilor precum extracția litiului din lacurile sărate și reciclarea bateriilor a sporit stabilitatea aprovizionării cu materii prime, atenuând presiunile costurilor pe partea materiilor prime. Pe de altă parte, întreprinderile lider precum CATL și BYD au extins producția pe scară largă, creând economii de scară care reduc costurile unitare de producție. În prezent, prețurile de producție în masă ale celulelor bateriei LFP de la producătorii de masă sunt concentrate în intervalul de la 0,0624 USD până la 0,0899 USD pe watt-oră.

• Optimizarea sincronă a costurilor de integrare a sistemului: În 2025, costul de integrare al sistemelor de stocare a energiei LFP va fi controlat la aproximativ 0,0970 USD până la 0,1524 USD pe watt-oră. Defalcarea costurilor este următoarea: celulele bateriei reprezintă 60% până la 70% din costul total al sistemului, sistemul de management al bateriei (BMS) reprezintă 10% până la 15%, iar integrarea PACK (inclusiv componentele structurale și managementul termic) reprezintă 15% până la 20%. densitate și costurile de integrare mai reduse. În plus, creșterea semnificativă a ratei de localizare a echipamentelor cheie, cum ar fi BMS și sistemele de conversie a energiei (PCS), a contribuit, de asemenea, la scăderea costurilor de integrare a sistemului.

• Modificări ale costului nivelat al energiei (LCOE): În 2025, LCOE pe întregul-ciclu de viață al proiectelor de integrare-de stocare solară va fi de aproximativ 0,0485 USD până la 0,0554 USD pe kilowatt-oră. Această realizare beneficiază de reducerea duală a costurilor modulelor fotovoltaice (PV) și sistemelor de stocare a energiei: prețul mediu al modulelor fotovoltaice este de așteptat să scadă sub 0,1247 dolari SUA pe watt în 2025, iar atunci când este combinat cu optimizarea costurilor sistemelor de stocare a energiei LFP, a redus semnificativ LCOE global. eficiența sistemului cu 2 până la 3 puncte procentuale, în timp ce integrarea sistemelor inteligente de management al energiei a optimizat și mai mult consumul de energie, scăzând indirect LCOE. Pentru unele sisteme de stocare a energiei LFP cu capacități de-ciclu lung, LCOE pe ciclu poate scădea chiar sub 0,0277 dolari SUA pe kilowatt-oră, oferind o viabilitate economică puternică în scenarii precum reglementarea frecvenței-la rețea și stocarea care sprijină energia regenerabilă.

Concluzie

Sisteme de stocare a energiei cu bateriiau evoluat de la soluțiile tradiționale de alimentare de rezervă într-o piatră de temelie a infrastructurii globale de energie curată. Odată cu evoluția continuă a bateriilor cu fosfat de litiu și fier (LFP) și a invertoarelor de stocare (PCS)-pe bază de carbură de siliciu (SiC), BESS acoperă acum aplicații de la sisteme rezidențiale de 20 kW până la proiecte-la scară largă-conectate la rețea.

Ele joacă un rol vital în asigurarea stabilității energetice, controlul costurilor și permiterea integrării scalabile a centralelor solare și eoliene. Ca atare,BESSoferiți suport esențial pentru urmărirea globală a emisiilor zero-nete.

Căutați un sistem-de stocare a energiei rentabil pentru instalația sau casa dvs.?Contactați copow pentru cele mai recente și de ultimă oră{0}}informație.

FAQ

Ce dimensiune BESS (5-20KW acasă/20-200KW Business) Am nevoie deIntegrare solară?

Depinde de consumul zilnic de energie electrică, sarcina de vârf și dacă utilizați surse regenerabile (de exemplu, solare). Sistemele de acasă variază de obicei între 5 și 20 kW (ideal pentruauto{0}}consumul solar), în timp ce întreprinderile/site-urile industriale mici folosesc adesea 20–200 kW pentrubarbierit de vârf.

Cât timp durează AnSistem de stocare a bateriei LFPDura? (4000-12000 Cicluri)

Un BESS durează de obicei 10–15 ani, cubaterii LFPoferind 4.000–12.000 de cicluri (una dintre cele mai lungi-opțiuni). Managementul termic adecvat și monitorizarea regulată prelungesc durata de viață.

Pentru ce sunt beneficiile BESSIntegrarea energiei regenerabile solare/eoliene?

Stocați excesul de energie din perioadele de vârf de lumină solară/vânt, furnizați energie de rezervă pe timp de noapte, reduceți facturile prin intermediulbarbierit de vârfși reducerea emisiilor de carbon.

Cât costă A20KW BESSCost pentruUtilizare solară acasăÎn 2025?

Costul depinde de tipul de baterie - 20KWLFP BESSde obicei se referă la costul mediu în 2025 de 0,08 USD per watt, costurile totale variind în funcție de componente și instalare.

esteBaterie LFPCea mai bună alegere pentruStocare de energie-la scară de rețea?

Da -baterii LFP'siguranța ridicată (temperatură termică de 270 de grade), ciclul de viață lung și eficiența costurilor le fac opțiunea preferată pentrustocare-la scară de grilă.

legate de:

Top 4 producători chinezi de sisteme de stocare a energiei în 2025