Akkuenergian varastointijärjestelmä, joka tunnetaan yleisesti nimellä BESS, käyttää ladattavia akkuja varastoimaan ylimääräistä sähköä verkosta tai uusiutuvista lähteistä myöhempää käyttöä varten.Uusiutuvan energian ja älykkäiden verkkojen teknologioiden kehittyessä BESS-järjestelmillä on yhä tärkeämpi rooli tehonlähteiden vakauttamisessa ja vihreän energian arvon maksimoinnissa.Joten miten nämä järjestelmät tarkalleen ottaen toimivat?
Vaihe 1: Akkupankki
Minkä tahansa BESSin perusta on energian varastointiväline - akut.Useita akkumoduuleja tai "kennoja" on kytketty yhteen muodostamaan "akkupankki", joka tarjoaa tarvittavan tallennuskapasiteetin.Yleisimmin käytetyt kennot ovat litiumioniakkujen suuren tehotiheyden, pitkän käyttöiän ja nopean latauskyvyn ansiosta.Joissakin sovelluksissa käytetään myös muita kemikaaleja, kuten lyijyakkuja ja virtausakkuja.
Vaihe 2: Virranmuuntojärjestelmä
Akkupankki liitetään sähköverkkoon virranmuuntojärjestelmän tai PCS:n kautta.PCS koostuu tehoelektroniikkakomponenteista, kuten invertteristä, muuntimesta ja suodattimista, jotka mahdollistavat virran kulkemisen molempiin suuntiin akun ja verkon välillä.Invertteri muuntaa akusta tulevan tasavirran vaihtovirraksi (AC), jota verkko käyttää, ja muunnin lataa akun päinvastoin.
Vaihe 3: Akunhallintajärjestelmä
Akunhallintajärjestelmä eli BMS valvoo ja ohjaa jokaista yksittäistä akkukennoa akkupankissa.BMS tasapainottaa kennot, säätelee jännitettä ja virtaa latauksen ja purkauksen aikana sekä suojaa ylilatauksen, ylivirtojen tai syväpurkauksen aiheuttamilta vaurioilta.Se tarkkailee tärkeitä parametreja, kuten jännitettä, virtaa ja lämpötilaa optimoidakseen akun suorituskyvyn ja käyttöiän.
Vaihe 4: Jäähdytysjärjestelmä
Jäähdytysjärjestelmä poistaa ylimääräisen lämmön akuista käytön aikana.Tämä on ratkaisevan tärkeää, jotta kennot pysyvät optimaalisella lämpötila-alueella ja maksimoidaan syklin käyttöikä.Yleisimmät käytetyt jäähdytystyypit ovat nestejäähdytys (kierrättämällä jäähdytysnestettä akkuihin kosketuksissa olevien levyjen läpi) ja ilmajäähdytys (puhaltimien avulla ilman pakottaminen akkukoteloiden läpi).
Vaihe 5: Käyttö
Alhaisen sähköntarpeen tai korkean uusiutuvan energian tuotannon aikana BESS imee ylimääräisen tehon tehonmuuntojärjestelmän kautta ja varastoi sen akkupankkiin.Kun kysyntä on suuri tai uusiutuvia energialähteitä ei ole saatavilla, varastoitu energia puretaan takaisin verkkoon invertterin kautta.Tämän ansiosta BESS voi "siirtää" ajoittaista uusiutuvaa energiaa, stabiloida verkon taajuutta ja jännitettä ja tarjota varavirtaa katkosten aikana.
Akunhallintajärjestelmä tarkkailee jokaisen kennon varaustilaa ja ohjaa lataus- ja purkunopeutta estääkseen akkujen ylilatauksen, ylikuumenemisen ja syväpurkautumisen - pidentää niiden käyttöikää.Ja jäähdytysjärjestelmä pyrkii pitämään akun kokonaislämpötilan turvallisella käyttöalueella.
Yhteenvetona voidaan todeta, että akkuenergian varastointijärjestelmä hyödyntää akkuja, tehoelektroniikkakomponentteja, älykkäitä ohjaimia ja lämmönhallintaa yhdessä integroidusti ylimääräisen sähkön varastoimiseksi ja tehon purkamiseksi tarpeen mukaan.Tämän ansiosta BESS-teknologia voi maksimoida uusiutuvien energialähteiden arvon, tehdä sähköverkoista tehokkaampia ja kestävämpiä ja tukea siirtymistä vähähiiliseen tulevaisuuteen.
Uusiutuvien energialähteiden, kuten aurinko- ja tuulivoiman, lisääntyessä laajamittainen akkuenergian varastointijärjestelmä (BESS) on yhä tärkeämpi rooli sähköverkkojen vakauttamisessa.Akkuenergian varastointijärjestelmä käyttää ladattavia akkuja varastoimaan ylimääräistä sähköä verkosta tai uusiutuvista energialähteistä ja toimittamaan sen takaisin tarvittaessa.BESS-teknologia auttaa maksimoimaan ajoittaisen uusiutuvan energian käytön ja parantaa verkon yleistä luotettavuutta, tehokkuutta ja kestävyyttä.
BESS koostuu yleensä useista osista:
1) Akkupankit, jotka on valmistettu useista akkumoduuleista tai -kennoista, jotta saadaan tarvittava energian varastointikapasiteetti.Litiumioniakkuja käytetään yleisimmin niiden suuren tehotiheyden, pitkän käyttöiän ja nopean latauskyvyn vuoksi.Käytetään myös muita kemikaaleja, kuten lyijyakkuja ja virtausakkuja.
2) Power Conversion System (PCS), joka yhdistää akkupankin sähköverkkoon.PCS koostuu invertteristä, muuntimesta ja muista ohjauslaitteista, jotka mahdollistavat tehon kulkemisen molempiin suuntiin akun ja verkon välillä.
3) Akunhallintajärjestelmä (BMS), joka valvoo ja ohjaa yksittäisten akkukennojen tilaa ja suorituskykyä.BMS tasapainottaa kennot, suojaa ylilatauksen tai syväpurkauksen aiheuttamilta vaurioilta ja valvoo parametreja, kuten jännitettä, virtaa ja lämpötilaa.
4) Jäähdytysjärjestelmä, joka poistaa ylimääräisen lämmön akuista.Neste- tai ilmapohjaista jäähdytystä käytetään pitämään akut optimaalisella käyttölämpötila-alueella ja maksimoimaan niiden käyttöiän.
5) Kotelo tai säiliö, joka suojaa ja kiinnittää koko akkujärjestelmän.Ulkona olevien akkukoteloiden on oltava säänkestäviä ja kestettävä äärimmäisiä lämpötiloja.
BESSin päätoiminnot ovat:
• Ota ylimääräinen teho verkosta alhaisen kysynnän aikoina ja vapauta se, kun kysyntä on korkea.Tämä auttaa tasaamaan jännitteen ja taajuuden vaihteluita.
• Varastoi uusiutuvaa energiaa lähteistä, kuten aurinkosähköstä ja tuulipuistoista, joiden teho vaihtelee ja jaksottaa, ja toimita sitten varastoitua energiaa, kun aurinko ei paista tai tuuli ei puhalla.Tämä aika siirtää uusiutuvan energian silloin, kun sitä eniten tarvitaan.
• Tarjoa varavirtaa verkkovikojen tai katkosten aikana kriittisen infrastruktuurin pitämiseksi toiminnassa joko saari- tai verkkoon sidottussa tilassa.
• Osallistu kysyntään reagointi- ja oheispalveluohjelmiin nostamalla tai vähentämällä tehoa tarpeen mukaan, tarjoamalla taajuudensäätöä ja muita verkkopalveluita.
Yhteenvetona voidaan todeta, että kun uusiutuvan energian prosenttiosuus sähköverkoista kasvaa edelleen maailmanlaajuisesti, laajamittaisilla akkuenergian varastointijärjestelmillä tulee olemaan korvaamaton rooli puhtaan energian luotettavuudessa ja saatavilla vuorokauden ympäri.BESS-teknologia auttaa maksimoimaan uusiutuvien energialähteiden arvon, vakauttamaan sähköverkkoja ja tukemaan siirtymistä kestävämpään, vähähiilisempään energian tulevaisuuteen.
Postitusaika: 7.7.2023
