Kā darbojas akumulatora enerģijas uzglabāšanas sistēmas?

Akumulatora enerģijas uzglabāšanas sistēma, ko parasti sauc par BESS, izmanto uzlādējamu akumulatoru bankas, lai uzglabātu lieko elektroenerģiju no tīkla vai atjaunojamiem avotiem vēlākai lietošanai.Atjaunojamās enerģijas un viedo tīklu tehnoloģijām attīstoties, BESS sistēmām ir arvien svarīgāka loma elektroapgādes stabilizēšanā un zaļās enerģijas vērtības palielināšanā.Tātad, kā tieši šīs sistēmas darbojas?
1. darbība: akumulatora banka
Jebkuras BESS pamats ir enerģijas uzkrāšanas līdzeklis – akumulatori.Vairāki akumulatoru moduļi jeb "elementi" ir savienoti kopā, lai izveidotu "akumulatoru banku", kas nodrošina nepieciešamo uzglabāšanas jaudu.Visbiežāk izmantotās ir litija jonu šūnas, jo tām ir liels jaudas blīvums, ilgs kalpošanas laiks un ātra uzlāde.Dažos lietojumos tiek izmantotas arī citas ķīmiskas vielas, piemēram, svina-skābes un plūsmas akumulatori.
2. darbība: enerģijas pārveidošanas sistēma
Akumulatoru banka pieslēdzas elektrotīklam, izmantojot jaudas pārveidošanas sistēmu vai PCS.PCS sastāv no jaudas elektronikas komponentiem, piemēram, invertora, pārveidotāja un filtriem, kas nodrošina strāvas plūsmu abos virzienos starp akumulatoru un tīklu.Invertors pārvērš līdzstrāvu (DC) no akumulatora maiņstrāvā (AC), ko izmanto tīkls, un pārveidotājs veic apgriezto darbību, lai uzlādētu akumulatoru.
3. darbība. Akumulatora pārvaldības sistēma
Akumulatora vadības sistēma jeb BMS uzrauga un kontrolē katru atsevišķu akumulatora elementu akumulatora bankā.BMS līdzsvaro šūnas, regulē spriegumu un strāvu uzlādes un izlādes laikā, kā arī aizsargā pret bojājumiem no pārlādēšanas, pārstrāvas vai dziļas izlādes.Tas uzrauga galvenos parametrus, piemēram, spriegumu, strāvu un temperatūru, lai optimizētu akumulatora veiktspēju un kalpošanas laiku.
4. solis: dzesēšanas sistēma
Dzesēšanas sistēma darbības laikā noņem lieko siltumu no akumulatoriem.Tas ir ļoti svarīgi, lai saglabātu šūnas optimālā temperatūras diapazonā un palielinātu cikla kalpošanas laiku.Visbiežāk izmantotie dzesēšanas veidi ir šķidruma dzesēšana (cirkulējot dzesēšanas šķidrumu caur plāksnēm, kas saskaras ar akumulatoriem) un gaisa dzesēšana (izmantojot ventilatorus, lai izspiestu gaisu caur akumulatoru korpusiem).
5. darbība. Darbība
Zema elektroenerģijas pieprasījuma vai lielas atjaunojamās enerģijas ražošanas periodos BESS absorbē lieko jaudu, izmantojot jaudas pārveidošanas sistēmu, un uzglabā to akumulatoru bankā.Ja pieprasījums ir liels vai atjaunojamie resursi nav pieejami, uzkrātā enerģija caur invertoru tiek izvadīta atpakaļ tīklā.Tas ļauj BESS "laika nobīdi" periodiski izmantot atjaunojamo enerģiju, stabilizēt tīkla frekvenci un spriegumu un nodrošināt rezerves strāvu pārtraukumu laikā.
Akumulatora vadības sistēma uzrauga katras šūnas uzlādes stāvokli un kontrolē uzlādes un izlādes ātrumu, lai novērstu akumulatoru pārlādēšanu, pārkaršanu un dziļu izlādi, tādējādi pagarinot to kalpošanas laiku.Un dzesēšanas sistēma darbojas, lai saglabātu kopējo akumulatora temperatūru drošā darbības diapazonā.
Rezumējot, akumulatora enerģijas uzglabāšanas sistēma apvieno akumulatorus, jaudas elektronikas komponentus, inteliģentas vadības ierīces un siltuma vadību kopā integrētā veidā, lai uzglabātu lieko elektroenerģiju un pēc pieprasījuma izlādētu jaudu.Tas ļauj BESS tehnoloģijai maksimāli palielināt atjaunojamo enerģijas avotu vērtību, padarīt energotīklus efektīvākus un ilgtspējīgākus un atbalstīt pāreju uz zemu oglekļa emisiju enerģētiku.

Pieaugot atjaunojamo enerģijas avotu, piemēram, saules un vēja enerģijas, izmantošanai, liela mēroga akumulatoru enerģijas uzglabāšanas sistēmām (BESS) ir arvien lielāka nozīme elektrotīklu stabilizēšanā.Akumulatora enerģijas uzglabāšanas sistēmā tiek izmantotas uzlādējamās baterijas, lai uzglabātu lieko elektroenerģiju no tīkla vai no atjaunojamiem avotiem un piegādātu šo jaudu atpakaļ, kad nepieciešams.BESS tehnoloģija palīdz maksimāli izmantot periodisku atjaunojamās enerģijas izmantošanu un uzlabo kopējo tīkla uzticamību, efektivitāti un ilgtspējību.
BESS parasti sastāv no vairākiem komponentiem:
1) Akumulatoru bankas, kas izgatavotas no vairākiem akumulatoru moduļiem vai elementiem, lai nodrošinātu nepieciešamo enerģijas uzglabāšanas jaudu.Litija jonu akumulatorus visbiežāk izmanto to lielā jaudas blīvuma, ilgā kalpošanas laika un ātras uzlādes iespēju dēļ.Tiek izmantotas arī citas ķīmiskas vielas, piemēram, svina-skābes un plūsmas akumulatori.
2) Strāvas pārveidošanas sistēma (PCS), kas savieno akumulatoru banku ar elektrotīklu.PCS sastāv no invertora, pārveidotāja un cita vadības aprīkojuma, kas ļauj strāvai plūst abos virzienos starp akumulatoru un tīklu.
3) Akumulatora vadības sistēma (BMS), kas uzrauga un kontrolē atsevišķu akumulatora elementu stāvokli un veiktspēju.BMS līdzsvaro šūnas, aizsargā pret bojājumiem no pārlādēšanas vai dziļas izlādes, kā arī uzrauga tādus parametrus kā spriegums, strāva un temperatūra.