سیستم ذخیره انرژی باتری چیست؟

A سیستم ذخیره انرژی باتری (BESS)یک نوع تخصصی استسیستم ذخیره انرژی (ESS). این دستگاه با ترکیب چندین باتری قابل شارژ برای ذخیره انرژی خورشیدی، باد یا الکتریکی کار می کند که در صورت نیاز می تواند آزاد شود. اساساً مانند یک شارژر تلفن قابل حمل عمل می کند، با این تفاوت که منبع تغذیه آن برای دستگاه های تلفن همراه نیست بلکه برای کل خانه ها، فروشگاه ها یا حتی کارخانه ها است.

چه به عنوان استفاده شودسیستم خورشیدی خانگی 20 کیلوواتیا یک پروژه در مقیاس شبکه{0} بزرگ، یک BESS نقش فعالی در ادغام انرژی های تجدیدپذیر در شبکه و در تراشیدن قله و پر کردن دره ایفا می کند.

یک سیستم ذخیره انرژی کامل باتری به تنهایی شامل باتری نیست. همچنین شامل چندین جزء ضروری دیگر است. این اجزای اصلی عبارتند از:

• ماژول های باتری LFPکه قطعاتی هستند که در واقع انرژی را ذخیره می کنند.
• PCS (سیستم تبدیل نیرو)، که الکتریسیته را بین DC و AC تبدیل می کند و به برق خورشیدی، بادی یا ذخیره شده اجازه می دهد تا به طور معمول توسط شبکه یا خانوارها استفاده شود.
• سیستم مدیریت باتری، که از باتری ها در برابر شارژ بیش از حد، تخلیه بیش از حد-، گرم شدن بیش از حد و سایر مشکلات احتمالی محافظت می کند.
• سیستم مدیریت انرژی، که زمان شارژ و زمان تخلیه را تعیین می کند و به کاربران کمک می کند تا از انرژی بهینه تر استفاده کنند.

اندازه سیستم های ذخیره انرژی باتری می تواند بسیار متفاوت باشد.

• سیستم‌های کوچک ممکن است تنها چند کیلووات{0}ساعت ذخیره کنند که برای مصارف خانگی یا مسکونی مناسب است.
• سیستم‌های بزرگ می‌توانند صدها هزار کیلووات ساعت-ساعت ذخیره کنند و ذخیره انرژی در مقیاس شبکه را برای کل مناطق فراهم کنند.

این تطبیق پذیری آنها را برای طیف گسترده ای از کاربردها، چه برای خانه ها، مناطق تجاری یا مناطق صنعتی مناسب می کند.

بزرگترین ارزش aBESSدر ذخیره سازی الکتریسیته زمانی که عرضه بیش از تقاضا است و آزادسازی آن در زمانی که تقاضا زیاد است. این نه تنها کارایی مصرف انرژی را بهبود می‌بخشد، بلکه تضمین می‌کند که شبکه برق در طول دوره‌های اوج مصرف یا رویدادهای غیرمنتظره به آرامی به کار خود ادامه می‌دهد و از کمبود برق منطقه‌ای یا خاموشی‌های گسترده جلوگیری می‌کند.

سیستم ذخیره انرژی باتری چگونه کار می کند؟

یک سیستم ذخیره انرژی باتری مانند یک سوپر پاور بانک غول پیکر است. می‌تواند برق را از شبکه یا منابع تجدیدپذیر مانند خورشید و باد بگیرد، آن را ذخیره کند و در صورت نیاز آن را آزاد کند.

1. سه مرحله اصلی

• شارژ (ذخیره انرژی):وقتی الکتریسیته فراوان یا ارزان است، مثلاً در ساعات آفتابی روز یا در شب در زمان‌های اوج{0} خاموش، سیستم الکتریسیته را جذب کرده و آن را به عنوان انرژی شیمیایی در سلول‌های باتری ذخیره می‌کند.
• مدیریت (مانیتورینگ):این سیستم دارای یک "مغز" به نامسیستم مدیریت باتری(BMS)، که به طور مداوم وضعیت باتری را برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد یا شارژ/دشارژ شدن بیش از حد کنترل می کند.
• تخلیه (انتشار انرژی):هنگامی که برق کمیاب، گران یا در طول خاموشی ناگهانی است، باتری انرژی شیمیایی را دوباره به برق تبدیل می کند و آن را به خانه ها، کارخانه ها یا شبکه می رساند.

2. اجزای اصلی

برای تکمیل فرآیند توضیح داده شده در بالا، یک سیستم ذخیره انرژی باتری معمولاً شامل اجزای کلیدی زیر است:

• ماژول های باتری:قلب ذخیره انرژی که معمولاً از هزاران سلول یونی لیتیوم- تشکیل شده است.
• سیستم تبدیل برق (PCS / اینورتر):یک دستگاه حیاتی باتری ها برق را به صورت جریان مستقیم (DC) ذخیره می کنند، در حالی که چراغ ها و شبکه از جریان متناوب (AC) استفاده می کنند. اینورتر تبدیل دو طرفه بین DC و AC را امکان پذیر می کند.
• سیستم مدیریت باتری (BMS):مسئول ایمنی باتری، نظارت بر ولتاژ، جریان و دما است.
• سیستم مدیریت انرژی (EMS):تصمیم گیری را انجام می دهد-. زمان شارژ، زمان فروش برق و نحوه بهینه سازی برای صرفه جویی در هزینه یا مزایای زیست محیطی را تعیین می کند.

چگونه BESS به ادغام انرژی خورشیدی و باد به طور موثر کمک می کند؟

سیستم ذخیره‌سازی انرژی باتری (BESS) می‌تواند نقش حمایتی مهمی را هنگام ادغام انرژی خورشیدی و بادی در شبکه ایفا کند. اگر انرژی خورشیدی یا بادی را مستقیماً به شبکه متصل کنید، ممکن است بسیاری از مسائل غیرمنتظره ایجاد شود که حل آنها می تواند بسیار مشکل ساز باشد.

دو مزیت اصلی BESS چیست؟

• راندمان تبدیل انرژی بالا: بیشتر الکتریسیته ورودی را می توان به طور موثر توسط BESS ذخیره و آزاد کرد، با حداقل تلفات انرژی.
• سرعت پاسخ سطح میلی‌ثانیه‌ای-: BESS می‌تواند به تغییرات شبکه در مدت زمان بسیار کوتاهی (از هزارم ثانیه تا چند میلی‌ثانیه) پاسخ دهد. اگر پاسخ به اندازه کافی سریع نباشد، ممکن است منجر به نوسانات ولتاژ، ناپایداری شبکه یا حتی قطع برق شود.

چگونه یک سیستم ذخیره انرژی باتری می‌تواند زمان انرژی را تغییر دهد؟

تغییر زمان انرژی{0}}به معنای "انتقال" برق از یک دوره زمانی به دوره دیگر برای استفاده است. گاهی اوقات، نیروی تولید شده توسط باد و خورشید ناپایدار است که می تواند منجر به برق اضافی شود.

در چنین مواردی، BESS می‌تواند الکتریسیته اضافی تولید شده توسط انرژی خورشیدی یا بادی را ذخیره کند و در صورت ناکافی بودن برق، آن را آزاد کند. این به رفع عدم تطابق بین زمان تولید انرژی تجدیدپذیر و اوج تقاضای برق کمک می کند.

به عنوان مثال، در روزهای هفته، مردم در طول روز سر کار هستند، اما مصرف برق در عصر افزایش می یابد. در برخی مناطق، این می تواند به منبع تغذیه ناکافی منجر شود. در این زمان، انرژی خورشیدی ذخیره شده توسط BESS در طول روز می تواند به طور موثر مورد استفاده قرار گیرد.

چگونه یک BESS می تواند ثبات شبکه را در طول آب و هوای شدید حفظ کند؟

سرعت باد و شدت نور خورشید با آب و هوا در نوسان است و باعث می شود تولید برق متفاوت باشد. اگر این الکتریسیته مستقیماً وارد شبکه شود، می تواند منجر به مسائلی مانند ناپایداری ولتاژ شود.

BESS می‌تواند به سرعت این سطوح نوسان قدرت را به یک خروجی برق نسبتاً پایدار و یکنواخت تبدیل کند و اطمینان حاصل کند که توان تحویلی به شبکه قابل اعتماد است. این به حفظ ولتاژ و فرکانس نرمال کمک می کند و از هر گونه اثرات نامطلوب بر تجهیزات الکتریکی یا ایمنی شبکه جلوگیری می کند.

چگونه یک BESS می تواند خدمات جانبی مانند تنظیم فرکانس و شروع سیاه را ارائه دهد؟

A BESS انرژی باد و خورشید را قادر می‌سازد تا از طریق عملکردهای جانبی مختلف مانند راه‌اندازی سیاه، تطبیق ریزشبکه و تراشیدن سریع پیک به شبکه آسان‌تر و ایمن‌تر متصل شوند.

• تنظیم فرکانس: فرکانس شبکه گاهی اوقات می تواند به دلیل عدم تعادل بین عرضه و تقاضا در نوسان باشد. BESS می تواند به سرعت الکتریسیته را آزاد یا جذب کند تا ثبات فرکانس را حفظ کند.
• شروع سیاه: هنگامی که شبکه دچار خاموشی کامل می شود، یک BESS می تواند به طور مستقل شروع به کار کند و برق اولیه را به شبکه ارائه دهد و به آن اجازه دهد به تدریج کار را از سر بگیرد.

به عبارت دیگر، BESS نه تنها انرژی را ذخیره می‌کند، بلکه مانند یک «باتری اضطراری» عمل می‌کند و در مواقع بحرانی یا نوسانات انرژی را تامین می‌کند.

راه هایی که BESS می تواند برای شما درآمد اضافی به ارمغان بیاورد چیست؟

BESS نه تنها تولید برق بادی و خورشیدی را پایدارتر می‌کند و ضایعات برق را کاهش می‌دهد، بلکه می‌تواند درآمد اضافی را از طریق خدمات جانبی و تخلیه{0}}تغییر زمان ایجاد کند.

کاهش ضایعات برق و افزایش درآمد تولید

هنگامی که تولید برق به طور ناگهانی از تقاضا فراتر می رود یا ناپایدار می شود، شبکه ممکن است به یک نیروگاه نیاز داشته باشد که برای اطمینان از ایمنی و پایداری، خروجی را کاهش دهد یا موقتاً متوقف کند. هر برق تولید شده فراتر از آنچه شبکه می تواند بپذیرد "بدون استفاده" می رود و هدر می رود. BESS می تواند این الکتریسیته اضافی را ذخیره کرده و در صورت نیاز آن را آزاد کند و ضایعات را کاهش دهد و درآمد حاصل از تولید برق را افزایش دهد.

شرکت در بازار خدمات جانبی برای کسب درآمد اضافی

BESS می تواند خدماتی مانند تنظیم فرکانس و تراشیدن پیک را ارائه دهد که بازده اقتصادی ارائه می دهد. برای مثال، در زمان{1}}استفاده از-قیمت‌گذاری برق، یک BESS می‌تواند در دوره‌های اوج قیمت تخلیه شود تا سود بیشتری کسب کند.

طراحی مدولار برای گسترش مقیاس پذیر

ظرفیت BESS را می توان در صورت نیاز برای مطابقت با اندازه نیروگاه های مختلف خورشیدی و بادی افزایش داد و امکان استقرار انعطاف پذیر و مقیاس پذیر را فراهم کرد.

چگونه می‌توان از BESS مسکونی، تجاری و صنعتی برای مصرف خورشیدی{0} و پیک اصلاح استفاده کرد؟

مسکونی، تجاری و صنعتیسیستم های ذخیره انرژی باتریهمگی بر اساس منطق اصلی ذخیره انرژی و آزادسازی آن در صورت تقاضا، انطباق با مصرف{0}}خود خورشیدی و حداکثر اصلاح عمل می‌کنند. با این حال، تفاوت در تقاضای برق و سناریوهای استفاده منجر به رویکردهای متمایز برای هر نوع می شود.

از نظر مصرف{0}خود خورشیدی، هر سه نوع، برق مازاد تولید شده توسط پنل‌های خورشیدی و توربین‌های بادی را در طول روز ذخیره می‌کنند و به تناوب برق فتوولتائیک توجه می‌کنند و اطمینان می‌دهند که برق در دوره‌های ابری یا بدون باد در دسترس است.

برای اوج اصلاح،بیس مسکونیتمرکز بر هموارسازی پیک های تقاضای برق خانگی و کاهش قبوض برق است. Commercial BESS در درجه اول با هدف کاهش هزینه های عملیاتی برای مراکز خرید، ساختمان های اداری و امکانات مشابه و همچنین کاهش هزینه های ارتقاء ترانسفورماتور است. BESS صنعتی برای ارائه توان مداوم برای خطوط تولیدی که برای مدت طولانی کار می کنند، طراحی شده است، در حالی که به طور انعطاف پذیر تخلیه می شود تا بارهای اوج را کاهش دهد و از عملکرد پایدار تجهیزات تولید اطمینان حاصل کند.

سیستم ذخیره سازی انرژی باتری مسکونی

چگونه از مصرف خود{0} خورشیدی پشتیبانی می‌کند؟

استانداردهای سازگاری روشن

BESS مسکونیاندازه و طراحی شده است تا با خروجی انرژی خورشیدی مطابقت داشته باشدمصرف برق روزانه خانوارهای متوسط. این تضمین می‌کند که خانواده‌ها می‌توانند به‌جای اتکای کامل به شبکه، تا آنجا که ممکن است از انرژی خورشیدی{1} خود تولید شده استفاده کنند.

زمان-تغییر شارژ و تخلیه

Residential BESS "شارژ و دشارژ با تغییر زمان" را فعال می‌کند، و به طور هوشمند برق را بر اساس الگوهای استفاده و سطوح تولید خورشیدی توزیع می‌کند. به طور مشخص:

• در طول روز با نور فراوان خورشید: انرژی خورشیدی ابتدا برای تامین مستقیم لوازم خانگی مانند یخچال و تلویزیون استفاده می شود. هر برق اضافی در سیستم ذخیره سازی برق خانه ذخیره می شود.
• در طول شب، صبح زود، یا روزهای ابری/بارانی با نور کافی خورشید: هنگامی که تولید خورشیدی کافی نیست، BESS برق ذخیره شده را آزاد می کند تا از عملکرد عادی وسایلی مانند روشنایی و آبگرمکن اطمینان حاصل کند.

استفاده کارآمد در روز و پشتیبان گیری قابل اعتماد در شب

• بهینه سازی هوشمند: برخی از BESS های مجهز به سیستم های کنترل هوشمند می توانند به طور انعطاف پذیر نسبت شارژ و دشارژ را بر اساس پیش بینی آب و هوا و شرایط نور خورشید تنظیم کنند. این به سیستم ذخیره‌سازی اجازه می‌دهد تا تولید خورشیدی را بهتر تکمیل کند، و کارایی مصرف خود{1}} خورشیدی خانگی را به حداکثر برساند.
• پشتیبان گیری اضطراری: در صورت قطع ناگهانی برق شبکه، BESS مسکونی می تواند به عنوان منبع تغذیه پشتیبان برای تامین لوازم حیاتی مانند یخچال، روشنایی و تجهیزات پزشکی عمل کند و از عملکرد عادی آنها اطمینان حاصل کند و ناراحتی ناشی از قطعی را به حداقل برساند.

Residential BESS چگونه به حداکثر اصلاح می رسد؟

تعدیل هوشمند بر اساس سیاست های تعرفه ای

در بسیاری از مناطق، برق منازل از قیمت‌گذاری زمان استفاده (TOU) استفاده می‌کند، جایی که نرخ برق در ساعات اوج مصرف بیشتر و در ساعات اوج مصرف کمتر است. BESS مسکونی می‌تواند به‌طور خودکار زمان‌های شارژ و دشارژ خود را تنظیم کند: در ساعات اوج مصرف (مثلاً در شب) هنگامی که نرخ‌ها پایین است شارژ می‌شود و در ساعات اوج مصرف (مثلاً در روز یا دوره‌های مصرف زیاد خانگی) که نرخ‌ها بالا است، شارژ می‌شود و در نتیجه هزینه‌های برق کاهش می‌یابد.

تخلیه در طول دوره های اوج استفاده خانگی

تقاضای برق خانگی معمولاً در عصرها به اوج خود می رسد، از زمانی که ساکنان از محل کار به خانه باز می گردند تا زمان خواب. در این دوره، استفاده از لوازم خانگی زیاد است، تولید خورشیدی عمدتاً متوقف شده است و نرخ برق شبکه در بالاترین حد خود است. BESS مسکونی برق ذخیره شده را در طول این پنجره آزاد می کند، به طور موثری اوج تقاضای برق را کاهش می دهد و هزینه خرید برق گران قیمت شبکه را با نتایج قابل توجهی کاهش می دهد.

پشتیبانی از لوازم برقی{0}بالا

برق تخلیه شده توسط BESS مسکونی می‌تواند نیازهای عملیاتی لوازم خانگی پرقدرت{{0} را برآورده کند و در هزینه‌های مرتبط با پیک مصرف{1} ساعت برق صرفه‌جویی کند.

سیستم ذخیره سازی انرژی باتری تجاری

چگونه از مصرف خود{0} خورشیدی پشتیبانی می‌کند؟

ساختمان‌های تجاری به پانل‌های خورشیدی بزرگ‌تر و{0}}ظرفیت بالاتر مجهز شده‌اندباتری های ذخیره انرژیمکان‌هایی مانند مراکز خرید و ساختمان‌های اداری نیازهای برق قابل‌توجهی دارند، بنابراین معمولاً آرایه‌های بزرگی از پانل‌های خورشیدی همراه با باتری‌های مدولار{1} با ظرفیت بالا (از 500 کیلووات ساعت تا 2000 کیلووات ساعت) نصب می‌کنند. این سیستم ها می توانند الکتریسیته بیشتری را ذخیره کرده و برای مدت طولانی تری برق را تامین کنند.

به حداکثر رساندن-استفاده از انرژی خورشیدی در سایت در طول روز

در طول ساعات کاری روز، مراکز خرید به برق قابل توجهی برای روشنایی، تهویه مطبوع مرکزی، سیستم های صندوق پول و سایر تجهیزات عملیاتی نیاز دارند. الکتریسیته تولید شده{1}}خورشیدی برای تأمین انرژی این «دستگاه‌هایی که به طور فعال استفاده می‌شوند» اولویت دارد. اگر خروجی خورشیدی از تقاضای برق فعلی بیشتر شود، نیروی اضافی در BESS تجاری ذخیره می‌شود.

منبع تغذیه مداوم برای تجهیزات حیاتی در زمان‌های{0}}ترافیک کم یا پس از بسته شدن

در بعدازظهر، وقتی ترافیک پیاده‌روی کاهش می‌یابد و بارهای تهویه مطبوع کاهش می‌یابد، پنل‌های خورشیدی ممکن است همچنان برق قابل‌توجهی تولید کنند-در این مرحله، ESS تجاری نیروی اضافی را ذخیره می‌کند. پس از بسته شدن مرکز خرید در شب، سیستم‌های ذخیره‌سازی یخچال (فریزر برای نگهداری مواد غذایی)، سیستم‌های امنیتی، دوربین‌های نظارتی و تجهیزات شبکه می‌توانند با استفاده از برق تامین‌شده توسطسیستم ذخیره سازی انرژی تجاری.

این برق نیازی به خرید از شبکه ندارد و به اپراتورهای تجاری کمک می کند تا در هزینه های قابل توجهی صرفه جویی کنند.

چگونه ESS تجاری به حداکثر اصلاح می رسد؟

تأسیسات تجاری مانند مراکز خرید، سوپرمارکت‌ها و ساختمان‌های اداری هزینه‌های بالایی را در دوره‌های اوج تقاضای برق متحمل می‌شوند. با استفاده از BESS تجاری، آن‌ها می‌توانند از برق ذخیره‌شده در این ساعات اوج مصرف به‌جای خرید قدرت اوج{1}}گران قیمت استفاده کنند. علاوه بر این، از اضافه بار تجهیزات ناشی از افزایش ناگهانی تقاضای برق جلوگیری می کند.

به عنوان مثال: سوپرمارکت‌ها و مراکز خرید معمولاً سناریوهایی را تجربه می‌کنند که در آن هجوم ناگهانی مشتریان در روزهای گرم تابستان اپراتورها را وادار می‌کند تا ظرفیت خنک‌کننده تهویه مطبوع را افزایش دهند که منجر به افزایش ناگهانی بار سیستم برق می‌شود. این می تواند منجر به مشکلات غیرمنتظره ای مانند خاموش شدن تجهیزات و خاموشی ناگهانی شود.

سیستم ذخیره سازی انرژی باتری صنعتی

اگر یک کارخانه یا پارک صنعتی در منطقه‌ای با نور خورشید{0} فراوان در تمام طول سال قرار دارد، اپراتور می‌تواند از یک-بزرگ صنعتی-BESS برای ذخیره انرژی خورشیدی مازاد استفاده کند. این رویکرد دو مزیت کلیدی ارائه می دهد: کاهش هزینه های برق و حفظ عملکرد تجهیزات تولید در هنگام قطع برق. برای مناطقی با نور کافی خورشید اما تولید برق ناپایدار، این یک انتخاب بسیار معقول است.

ESS صنعتی یک سیستم "مقیاس-بزرگتر" با ظرفیت قابل توجهی بالاتر از همتایان تجاری یا مسکونی است.

معمولاً ظرفیتی از چند صد تا چند هزار کیلووات{0}}ساعت دارد. اندازه آن از اصول زیر پیروی می کند:

• بر اساس میانگین مصرف برق روزانه کارخانه
• با در نظر گرفتن اختلاف بار اوج-دره بین روز و شب
• به علاوه یک حاشیه ایمنی اضافی

این تضمین می‌کند که سیستم می‌تواند با ظرفیت تولید برق مجموعه بزرگ پانل‌های خورشیدی نصب شده بر روی سقف کارخانه مطابقت داشته باشد.

در طول روز: انرژی خورشیدی برای خطوط تولید در اولویت است

تقاضای برق روزانه یک کارخانه عمدتاً از خطوط تولید خودکار، تجهیزات تبرید و انجماد، موتورها و ماشین‌آلات مختلف بزرگ، کمپرسورها، سیستم‌های تهویه و سایر دستگاه‌ها تامین می‌شود. تمام الکتریسیته تولید شده خورشیدی-در سایت مورد استفاده قرار می‌گیرد و اولویت با تأمین انرژی این تأسیسات است. اگر توان خروجی خورشیدی از تقاضای فعلی بیشتر شود، برق مازاد را می‌توان در BESS صنعتی به عنوان نیروی پشتیبان ذخیره کرد.

بهترین نوع باتری برای BESS چیست: LFP، سه تایی، یا سرب-اسید؟

باتری‌های مورد استفاده در سیستم‌های ذخیره انرژی باتری (BESS) عمدتاً به سه نوع دسته‌بندی می‌شوند: لیتیوم فسفات آهن (LFP)، باتری‌های لیتیوم سه تایی و سرب-اسید.

در این میان، باتری‌های LFP به‌عنوان چندمنظوره‌ترین و قابل‌اعتمادترین گزینه در میان این سه مورد، به لطف مزایای متعددی مانند عملکرد ایمنی عالی، عمر چرخه طولانی، و کارکرد بدون تعمیر و نگهداری، برجسته می‌شوند. باتری‌های لیتیومی سه تایی ایمنی نسبتاً پایین‌تری دارند، اما چگالی انرژی آن‌ها فوق‌العاده است، و آن‌ها را برای سناریوهای کاربردی که در آن فضا و وزن به شدت محدود است و چگالی انرژی بالا در اولویت قرار دارد، مناسب است. باتری‌های سرب-اسید به دلیل هزینه کم، فقط برای موارد استفاده کوتاه مدت- با فرکانس پایین مانند منابع تغذیه موقت اضطراری مناسب هستند.

برایسیستم های ذخیره انرژیکه باید سال ها در خدمت باشند، انتخاب باتری های LFP بهترین انتخاب است، اگرچه انتخاب خاص هنوز به نیازهای استفاده شما بستگی دارد.

1. باتری های لیتیوم آهن فسفات (LFP): انتخاب ارجح برای اکثر سناریوهای ذخیره انرژی

• ایمنی استثنایی: با اتخاذ ساختار کریستالی الیوین، پیوندهای شیمیایی قوی گروه های فسفات به آن پایداری حرارتی فوق العاده ای می بخشد، با دمای فرار حرارتی بیش از 800 درجه. در تست های سوراخ سوزنی، فقط دود بدون شعله باز منتشر می کند. حتی در شرایط شدید مانند برخورد یا شارژ بیش از حد، احتراق شدید به ندرت رخ می دهد. در عین حال، حاوی فلزات سنگین نیست و خطر آلودگی کم در هنگام بازیافت و مطابق با استانداردهای زیست محیطی مانند RoHS اتحادیه اروپا را به همراه دارد.

• عمر چرخه طولانی و هزینه کل چرخه عمر پایین: در عمق تخلیه 80% (DOD)، باتری‌های-LFP با کیفیت بالا می‌توانند 6000 تا 8000 چرخه تخلیه-شارژ را تکمیل کنند، و برخی از محصولات نهایی می‌توانند حتی از 10000 چرخه تجاوز کنند. با یک چرخه در روز به طور متوسط، عمر مفید آنها می تواند به 10 تا 15 سال برسد. اگرچه هزینه اولیه آنها بیشتر از باتری‌های اسیدی{14}سرب است، فرکانس جایگزینی بسیار پایین و هزینه‌های نگهداری آن‌ها را به مقرون‌به‌صرفه‌ترین انتخاب{15}}برای استفاده طولانی‌مدت تبدیل می‌کند.

• سازگاری قوی با محیط و چگالی انرژی بهینه شده مداوم: آنها می توانند به طور پایدار در محدوده دمایی -20 تا 60 درجه عمل کنند و با شرایط آب و هوایی مختلف سازگار شوند. از طریق نوآوری‌های ساختاری مانند فناوری Cell to Pack (CTP)، چگالی انرژی سیستم می‌تواند بیشتر بهبود یابد. برای مثال، باتری Blade BYD با حذف طرح‌های ماژول، چگالی انرژی سیستم را به 180Wh/kg افزایش می‌دهد، که نه تنها نیازهای ظرفیت سناریوهای مختلف ذخیره‌سازی انرژی را برآورده می‌کند، بلکه امکان نصب انعطاف‌پذیر را نیز فراهم می‌کند.

2. باتری های لیتیومی سه تایی: مناسب برای سناریوهای ذخیره انرژی که نیاز به چگالی انرژی بالا دارند

• مزیت قابل توجه در چگالی انرژی: چگالی انرژی آنها از 200 تا 300 وات ساعت بر کیلوگرم متغیر است که بسیار بیشتر از باتری های LFP و سرب{2}}اسید است. این مزیت به آن‌ها اجازه می‌دهد-قدرت با ظرفیت زیاد را در حجم کم و سبک وزن ارائه کنند، و آنها را برای تجهیزات ذخیره‌سازی انرژی سیار یا سناریوهای ذخیره‌سازی انرژی تجاری کوچک با محدودیت‌های فضایی سخت، مانند سیستم‌های ذخیره انرژی برای هواپیماهای بدون سرنشین و امکانات{5}بالا{5} تجاری سیار مناسب می‌سازد.

• ایمنی ضعیف و هزینه های نگهداری بالا: ساختار لایه ای آنها باعث پایداری حرارتی ضعیف می شود. هنگامی که میزان نیکل از 60% فراتر رود، خطر فرار حرارتی به طور قابل توجهی افزایش می یابد. برخی از باتری‌های لیتیومی سه تایی (مانند NCM811) در 1.2 ثانیه دود منتشر می‌کنند و در آزمایش‌های سوراخ سوزنی، با حداکثر دمای 862 درجه، در عرض 3 ثانیه منفجر می‌شوند و می‌سوزند. اگرچه فناوری‌هایی مانند پوشش نانو{8}} می‌توانند ایمنی را بهبود بخشند، اما هزینه‌های تولید و نگهداری سیستم باتری را به‌طور قابل‌توجهی افزایش می‌دهند.

• چرخه عمر متوسط: در DOD 80 درصد، عمر چرخه آنها 2500 تا 3500 سیکل است، با عمر مفید 8 تا 10 سال. تخلیه عمیق مکرر باعث تسریع تخریب ظرفیت می شود. در کاربردهای عملی، عمق تخلیه اغلب باید به کمتر از 70 درصد محدود شود تا عمر مفید آن افزایش یابد، که انرژی الکتریکی واقعی موجود باتری را کاهش می دهد.

3. باتری‌های سرب-اسید: فقط برای سناریوهای ذخیره‌سازی انرژی کوتاه مدت-کم{3}}تقاضا مناسب هستند

• هزینه اولیه کم و ایمنی پایه تضمین شده: در بین سه نوع باتری کمترین هزینه خرید اولیه را دارند. واکنش‌های شیمیایی آنها نسبتاً پایدار است و مستعد فرار حرارتی، احتراق یا انفجار نیستند. برای سناریوهای ذخیره انرژی اضطراری موقت با بودجه‌های کم، مانند برق پشتیبان برای سایت‌های ساخت‌وساز موقت و خروجی‌های تجاری موقت کوچک، آنها گزینه مناسبی هستند.

• چگالی انرژی کم و وزن سنگین: چگالی انرژی آنها فقط 30 تا 50 وات ساعت بر کیلوگرم است. برای مثال، یک سیستم ذخیره انرژی باتری اسیدی 10 کیلووات ساعتی -بیش از 300 کیلوگرم وزن دارد که بیش از سه برابر وزن یک سیستم باتری LFP با همان ظرفیت است. این امر منجر به هزینه های بالایی از نظر فضای نصب، حمل و نقل و استقرار می شود.

• عمر چرخه کوتاه و هزینه کل بالا: باتری‌های اسیدی معمولی-سرب فقط 300 تا 500 چرخه عمر چرخه دارند و حتی باتری‌های سرب ژل{3}}اسید فقط می‌توانند به 800 تا 1200 چرخه برسند. عمر مفید آنها معمولاً 2 تا 5 سال است و در سناریوهای دوچرخه سواری روزانه باید هر 1 تا 2 سال یکبار تعویض شوند. علاوه بر این، آنها مشکلاتی مانند نشتی، خوردگی، و نرخ تخلیه خود{13} بالا دارند که نیاز به تعمیر و نگهداری منظم دارند. این عوامل منجر به هزینه کل بسیار بالاتری برای استفاده طولانی مدت در مقایسه با باتری‌های لیتیومی{16}} می‌شود.

• خطرات زیست محیطی قابل توجه: حاوی مواد سمی مانند سرب و اسید سولفوریک هستند. دفع نادرست یا بازیافت ناکارآمد می‌تواند باعث آلودگی جدی خاک و آب شود که با الزامات کربن پایین و حفاظت از محیط‌زیست ذخیره‌سازی انرژی مدرن مطابقت ندارد و منجر به سناریوهای کاربردی محدودتر می‌شود.

طول عمر BESS چقدر است و به چه تعمیراتی نیاز دارد؟

راطول عمر سیستم ذخیره انرژی باتری (BESS)معمولاً بین 10 تا 15 سال یا بیشتر متغیر است، عمدتاً بسته به نوع باتری، چرخه‌های تخلیه{2}}شارژ و شرایط کارکرد. در بین انواع باتری‌ها، اسید سرب{4}BESS کوتاه‌ترین طول عمر را دارد، در حالی که لیتیوم آهن فسفات (LFP) BESS طولانی‌ترین طول عمر را دارد. علاوه بر این، برای اطمینان از عملکرد پایدار و افزایش طول عمر، یک BESS به یک سیستم تعمیر و نگهداری کامل نیاز دارد که نظارت روزانه، بازرسی‌های پیشگیرانه، مدیریت سلامت باتری و تشخیص عیب را پوشش می‌دهد.

لیتیوم فسفات آهنBESS

این رایج ترین نوع در حال حاضر است. در میان آنها، LFP BESS دارای عمر مفید 10 - 15 سال است. تحت عمق 80٪ تخلیه (DOD)، محصولات با کیفیت بالا - می توانند چرخه تخلیه 6000 - 10000 شارژ - را پشت سر بگذارند. باتری لیتیوم سه تایی مبتنی بر BESS دارای طول عمر کمتری است، معمولاً 8 - 10 سال، با چرخه تخلیه 2500 - 3500 شارژ - در 80٪ DOD، و تخلیه عمیق مکرر باعث تسریع کاهش ظرفیت آن می‌شود.

سرب - اسید BESS

محدودیت های آشکاری در طول عمر دارد. باتری‌های اسید سرب معمولی - فقط دارای چرخه تخلیه 300 - 500 شارژ - هستند، و حتی باتری‌های اسید کلوئیدی سرب - تنها می‌توانند به چرخه 800 - 1200 با طول عمر کلی 2 - 5 سال برسند. یک مورد عملی نشان می‌دهد که یک سوپاپ - تنظیم‌شده سرب - باتری اسیدی - مبتنی بر BESS حدود 11.5 سال قبل از تعویض به‌طور پیوسته کار می‌کرد، که کمی بیشتر از طول عمر اولیه مورد انتظار 8 - سال است.

الزامات نگهداری BESS

• نگهداری روتین روزانه: ابتدا بازرسی های بصری انجام دهید، مانند بررسی محفظه BESS از نظر فرورفتگی، کنده شدن رنگ و علائم نشت قطعات باتری. سپس، سیستم های کلیدی را به طور خلاصه بررسی کنید: مطمئن شوید که سیستم تهویه دارای جریان هوای بدون مانع است و اطمینان حاصل کنید که اتصالات شلی در اتصالات اجزای الکتریکی وجود ندارد. علاوه بر این، داده های عملیاتی اولیه مانند دمای باتری و ولتاژ را ثبت کنید تا پایه و اساس تجزیه و تحلیل عملکرد بعدی را ایجاد کنید.

• به طور منظم در عمق - تعمیر و نگهداری: به صورت هفتگی روی بررسی سیستم برق تمرکز کنید. از ابزارهای حرفه ای برای تشخیص پایداری جریان و ولتاژ سیستم تبدیل برق و بررسی ارتباط ارتباطی بین سیستم مدیریت انرژی و هر جزء استفاده کنید. به صورت ماهانه یا سه ماهه، تعمیر و نگهداری عمیق - را انجام دهید. این شامل تجزیه و تحلیل ثبات ولتاژ مدار باز - و مقاومت داخلی DC کل بسته باتری، تمیز کردن مجاری هوای اتلاف گرما و فیلترهای مبدل، و کالیبره کردن سیستم مدیریت باتری (BMS) برای تحقق تعادل سلول و جلوگیری از پیری ناهموار سلول‌های باتری است. علاوه بر این، به طور منظم سیستم حفاظت از آتش را بازرسی کنید، مانند تست حساسیت سنسورهای آتش و کارایی عوامل آتش نشانی -.

• نگهداری ویژه مبتنی بر سلامت باتری -: شرایط عملکرد باتری را به شدت کنترل کنید. باتری را در محدوده دمای بهینه 15 - 30 درجه نگه دارید. از شارژ بیش از حد، تخلیه بیش از - و دوچرخه سواری بیش از حد خودداری کنید و به شدت از حد توصیه شده DOD سازنده پیروی کنید. الگوریتم‌های شارژ هوشمند را برای حفظ چرخه‌های تخلیه شارژ - پایدار بپذیرید. در همان زمان، یک سیستم موجودی قطعات یدکی برای اجزای کلیدی مانند ماژول های باتری ایجاد کنید. هنگامی که ماژول‌های باتری کهنه یا معیوب یافت می‌شوند، آنها را به موقع تعویض کنید تا از تأثیرگذاری بر عملکرد کلی سیستم جلوگیری کنید.

• عیب یابی و بهینه سازی سیستم: برای مشکلات رایج، اقدامات هدفمند انجام دهید. اگر عدم تعادل سلولی به دلیل درجات مختلف پیری رخ می دهد، عملیات کالیبراسیون BMS و تعادل سلولی را انجام دهید. اگر سیستم دچار اختلالات ارتباطی ناشی از اشکالات نرم افزاری است، سیستم عامل را به روز کنید و سیم کشی ارتباط را بررسی کنید. علاوه بر این، سوابق تعمیر و نگهداری دقیق همه عملیات را نگه دارید. شاخص‌های کلیدی عملکرد مانند راندمان سفر دور - و در دسترس بودن تجهیزات را ردیابی کنید. تجزیه و تحلیل علل ریشه ای خرابی ها و بهینه سازی چرخه تعمیر و نگهداری و موارد بر این اساس برای بهبود مستمر سیستم نگهداری.

اصل کار BESS چیست و BMS و PCS چگونه کار می کنند؟

منطق اصلی کار BESS این است که انرژی الکتریکی را به انرژی شیمیایی برای ذخیره از طریق یک بسته باتری تبدیل کند، و سپس انرژی شیمیایی را دوباره به انرژی الکتریکی تبدیل کند تا زمانی که تقاضای الکتریسیته تامین شود، در نتیجه عرضه و تقاضا متعادل شود.

در طول این فرآیند، بر همکاری چندین مؤلفه متکی است.

در میان آنها، BMS (سیستم مدیریت باتری) مانند یک "مدیریت شخصی" برای بسته باتری عمل می کند و مسئول نظارت بر{0}زمان واقعی وضعیت باتری، اطمینان از عملکرد ایمن و افزایش عمر مفید آن است. از سوی دیگر، PCS (سیستم تبدیل نیرو) به عنوان یک "مبدل انرژی الکتریکی" عمل می کند و وظیفه اصلی تبدیل دو طرفه بین انرژی الکتریکی جریان متناوب (AC) و جریان مستقیم (DC) را بر عهده می گیرد.

اصل کاری یک BESS

• فرآیند شارژ: وقتی منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و بادی برق مازاد تولید می‌کنند، یا زمانی که شبکه برق در طول دوره‌های اوج تقاضا انرژی اضافی دارد، این برق به BESS منتقل می‌شود. در این مرحله، سیستم تبدیل توان (PCS) ابتدا جریان متناوب ورودی (AC) را به جریان مستقیم (DC) تبدیل می کند. سپس برق DC به بسته باتری وارد می شود و از طریق واکنش های شیمیایی در داخل باتری ها، انرژی الکتریکی برای ذخیره سازی پایدار به انرژی شیمیایی تبدیل می شود. برای مثال، در طول شارژ باتری‌های لیتیوم{4} یون، یون‌های لیتیوم از الکترود مثبت استخراج می‌شوند، از طریق الکترولیت مهاجرت می‌کنند و به الکترود منفی وارد می‌شوند و فرآیند ذخیره‌سازی انرژی را تکمیل می‌کنند.
• فرآیند تخلیه: زمانی که تولید انرژی تجدیدپذیر ناکافی است، شبکه برق در اوج تقاضا است، یا سناریوهای خاموش{0}}شبکه از راه دور نیاز به منبع تغذیه دارند، انرژی شیمیایی ذخیره شده در بسته باتری از طریق واکنش های شیمیایی معکوس به انرژی الکتریکی (به شکل DC) تبدیل می شود. سپس PCS این توان DC را به برق متناوب تبدیل می کند که با استانداردهای فرکانس و ولتاژ شبکه مطابقت دارد، که متعاقباً به شبکه برق منتقل می شود یا مستقیماً به بارهای الکتریکی مختلف عرضه می شود تا از تامین توان پایدار اطمینان حاصل شود. علاوه بر این، هنگامی که فرکانس شبکه در نوسان است، BESS می تواند به سرعت شارژ یا تخلیه شود تا فرکانس را تنظیم کند و پایداری شبکه را حفظ کند.

توابع BMS

• مانیتورینگ وضعیت جامع: داده‌های زمانی واقعی مانند ولتاژ، جریان، و دمای هر سلول و ماژول باتری را جمع‌آوری می‌کند. در همین حال، وضعیت شارژ باتری (SOC) و وضعیت سلامت (SOH) را از طریق الگوریتم‌هایی به دقت تخمین می‌زند و درک روشنی از «ظرفیت ذخیره انرژی» باتری و درجه پیری ارائه می‌دهد.
• مدیریت تعادل باتری: به دلیل تفاوت‌های ذاتی جزئی بین سلول‌های باتری، توزیع شارژ نابرابر احتمالاً پس از استفاده طولانی‌مدت- رخ می‌دهد، که ممکن است منجر به شارژ بیش از حد یا تخلیه بیش از- برخی سلول‌ها شود. BMS از فناوری متعادل کننده فعال یا غیرفعال برای حفظ سطوح ولتاژ مشابه در تمام باتری‌های سری{{3} متصل استفاده می‌کند و از تأثیر «اثر بشکه» بر عملکرد کلی بسته باتری جلوگیری می‌کند.
• هشدار ایمنی و حفاظت: اگر شرایط غیرعادی مانند اضافه ولتاژ، ولتاژ کم، جریان بیش از حد، یا دمای بیش از حد تشخیص داده شود، فوراً اقدامات حفاظتی را آغاز می‌کند-مانند قطع کردن مدار شارژ و دشارژ یا فعال کردن روش‌های اضطراری مانند قطع ماژول-برای جلوگیری از حوادث ایمنی مانند تورم باتری یا آتش‌سوزی.
• ارتباطات و تعامل داده ها: تمام داده های جمع آوری شده باتری را در سیستم مدیریت انرژی (EMS) آپلود می کند و دستورالعمل های صادر شده توسط EMS را دریافت می کند و پشتیبانی داده را برای تدوین استراتژی های شارژ و دشارژ کل سیستم ذخیره انرژی ارائه می دهد.

توابع PCS (سیستم تبدیل نیرو)

• تبدیل AC دو جهته-DC: این کارکرد اصلی آن است. در طول شارژ، برق متناوب از شبکه یا منابع انرژی تجدیدپذیر را به برق DC تبدیل می کند تا نیازهای شارژ باتری را برآورده کند. در حین تخلیه، خروجی برق DC توسط باتری را به برق متناوب تبدیل می کند که نیازهای اتصال به شبکه یا عملیات تجهیزات الکتریکی را برآورده می کند، با راندمان تبدیل 97٪ به 98٪.
• کنترل دقیق قدرت: می تواند به طور انعطاف پذیر مقدار و جهت شارژ و تخلیه توان را مطابق دستورالعمل EMS تنظیم کند. به عنوان مثال، در زمان اوج تقاضای توان، می تواند به سرعت در یک توان تنظیم شده برای تکمیل انرژی شبکه تخلیه شود. در حین -شارژ غیرفعال، همچنین می‌تواند قدرت را کنترل کند تا از تأثیرگذاری بر شبکه جلوگیری کند.
• انطباق و حفاظت شبکه: هنگام خروجی برق متناوب، فرکانس شبکه، دامنه ولتاژ و فاز را کاملاً مطابقت می دهد تا اطمینان حاصل شود که پایداری شبکه پس از اتصال مختل نمی شود. در همین حال، اگر قطع برق شبکه، ناهنجاری ولتاژ، یا خطاهای جانبی{1} باتری شناسایی شود، می‌تواند به سرعت مدار را قطع کند و به حفاظت دوگانه برای خود PCS، بسته باتری و شبکه برق دست یابد.

چگونه یک BESS از مناطق صنعتی از راه دور از طریق منبع تغذیه و تثبیت ولتاژ خاموش پشتیبانی می کند؟

سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی باتری مناطق صنعتی دورافتاده را از طریق دو عملکرد اصلی پشتیبانی می‌کنند: منبع تغذیه خاموش-شبکه و تثبیت ولتاژ.

در سناریوهای منبع تغذیه خاموش{0}}شبکه، BESS معمولاً یک سیستم ترکیبی با منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی و بادی یا ژنراتورهای دیزلی سنتی تشکیل می‌دهد. الکتریسیته مازاد تولید شده توسط انرژی های تجدیدپذیر را ذخیره می کند و در صورت ناکافی بودن خروجی آن را آزاد می کند. این نه تنها اتکا به-آلودگی بالا و{4}}هزینه بالای تولید برق دیزل را کاهش می‌دهد، بلکه منبع تغذیه مداوم برای فرآیندهای تولید صنعتی حیاتی را تضمین می‌کند.

از نظر تثبیت ولتاژ، BESS دارای سرعت پاسخ سطح{0} میلی ثانیه‌ای است که به آن امکان می‌دهد به سرعت انرژی را جذب یا تزریق کند تا نوسانات ولتاژ ناشی از راه‌اندازی- و خاموش شدن تجهیزات صنعتی یا خروجی ناپایدار انرژی تجدیدپذیر را برطرف کند. با شبیه‌سازی اینرسی چرخشی از طریق الگوریتم‌های پیشرفته، کمبود ذاتی پایداری در منابع انرژی تجدیدپذیر را جبران می‌کند و در نتیجه پایداری ولتاژ ریزشبکه‌های خود-ساخته‌شده در مناطق صنعتی دورافتاده را حفظ می‌کند.

منبع تغذیه خاموش-شبکه: اطمینان از برق مستمر برای تولید صنعتی

• تشکیل سیستم های هیبریدی برای تکمیل انرژی های تجدیدپذیر:اکثر مناطق صنعتی دور افتاده مانند سایت های معدن و کارخانه های فرآوری مواد معدنی به شبکه اصلی برق متصل نیستند. BESS اغلب با انرژی خورشیدی و باد ترکیب می شود تا سیستم های ترکیبی مانند "خورشیدی + ذخیره سازی" و "باد + ذخیره سازی" را تشکیل دهد. هنگامی که شرایط نور خورشید یا باد مساعد است و تولید انرژی تجدیدپذیر بیش از تقاضای صنعتی است، BESS برق مازاد را ذخیره می کند. در طول شب (بدون نور خورشید)، دوره‌های باد ضعیف یا افت ناگهانی در تولید انرژی تجدیدپذیر، تخلیه BESS برای تامین برق تجهیزات تولیدی مانند سنگ شکن‌های معدن و راکتورهای الکترولیتی کارخانه نیکل، مشکل منبع تغذیه متناوب از انرژی‌های تجدیدپذیر را حل می‌کند. به عنوان مثال، مناطق استخراج نیکل و زغال سنگ در اندونزی همگی چنین سیستم های ترکیبی را برای پاسخگویی به تقاضای برق{6} بالا برای تولید اتخاذ می کنند.

• همکاری با دیزل ژنراتورها برای بهینه سازی ساختار انرژی:در برخی از سناریوهای صنعتی از راه دور که انرژی تجدیدپذیر برای رفع نیازهای اولیه برق کافی نیست، BESS می‌تواند سیستم‌های «خورشیدی + ذخیره‌سازی + دیزل» یا «بادی + ذخیره‌سازی + دیزل» را با ژنراتورهای دیزلی تشکیل دهد. BESS وظیفه تراشیدن قله و پر کردن دره را بر عهده می گیرد: برق ذخیره شده را در دوره های اوج تقاضا آزاد می کند و زمان کار و بار ژنراتورهای دیزل را کاهش می دهد. این به نوبه خود هزینه های سوخت و انتشار آلاینده ها را کاهش می دهد، که نشان دهنده یک پیشرفت قابل توجه در مقایسه با مدل سنتی است که در آن مناطق صنعتی دورافتاده برای تامین برق تنها به ژنراتورهای دیزلی متکی هستند.

• طراحی مدولار برای استقرار انعطاف پذیر:BESS درجه صنعتی- بیشتر در ظروف استاندارد بسته بندی می شود. به عنوان مثال، محصولات BESS کامینز در ظروف استاندارد ISO 10-فوتی یا 20{5}}فوتی محصور شده‌اند، که امکان نصب و راه‌اندازی{8}}را می‌سازد. این طراحی ماژولار حمل و نقل و استقرار در مناطق صنعتی دور افتاده با محیط های سخت و حمل و نقل نامناسب را تسهیل می کند. همچنین می توان آن را با توجه به مقیاس تولید منطقه صنعتی به طور انعطاف پذیر گسترش داد - خواه یک سایت معدنی کوچک باشد یا یک پارک صنعتی بزرگ از راه دور، می توان آن را با یک پیکربندی توان مناسب مطابقت داد.

تثبیت ولتاژ: حفظ عملکرد پایدار ریزشبکه‌های صنعتی

• واکنش سریع به نوسانات ولتاژ:راه‌اندازی یا خاموش شدن ناگهانی تجهیزات صنعتی بزرگ مانند کوره‌های قوس الکتریکی و دیگ‌های صنعتی در مناطق دورافتاده صنعتی می‌تواند باعث تغییرات ناگهانی بار و کاهش ولتاژ شود. BESS می تواند در عرض میلی ثانیه پاسخ دهد و به سرعت برق را به ریزشبکه تزریق کند تا نوسانات ولتاژ را سرکوب کند. به عنوان مثال، هنگامی که یک سنگ شکن معدن راه اندازی می شود، BESS می تواند به سرعت قدرت را برای جلوگیری از افت ولتاژ تنظیم کند. در مقایسه با 5 تا 10 ثانیه مورد نیاز برای تنظیم دیزل ژنراتورهای سنتی، پاسخ سریع BESS به طور موثر از تلفات تولید ناشی از بی ثباتی ولتاژ جلوگیری می کند.

• جبران اینرسی ناکافی در شبکه های انرژی تجدیدپذیر:نیروگاه‌های سوخت فسیلی سنتی برای ذخیره انرژی جنبشی به توربین‌های دوار متکی هستند که می‌تواند نوسانات ولتاژ و فرکانس را مهار کند. با این حال، انرژی خورشیدی و باد فاقد اینرسی چرخشی هستند و باعث می‌شود ریزشبکه‌ها در مناطق صنعتی دورافتاده که به انرژی‌های تجدیدپذیر متکی هستند، مستعد ناپایداری ولتاژ باشند. BESS ویژگی های اینرسی نیروگاه های سنتی را از طریق الگوریتم های کنترل پیشرفته شبیه سازی می کند. با تزریق یا جذب سریع نیرو، تغییرات ولتاژ ناشی از تولید انرژی تجدیدپذیر ناپایدار را متعادل می کند و عملکرد پایدار ریزشبکه را حفظ می کند. مطالعه‌ای توسط دانشگاه لیسبون نشان می‌دهد که افزودن یک BESS 10 مگاواتی به یک شبکه 50 مگاواتی می‌تواند انحرافات فرکانس (که ارتباط نزدیکی با پایداری ولتاژ دارد) را تا 50٪ در طول موج‌های ناگهانی بار کاهش دهد.

• تثبیت ولتاژ در هنگام سوئیچینگ غیرعادی شبکه:برخی از مناطق دور افتاده صنعتی به شبکه های برق اصلی ضعیف متصل هستند. وقتی اختلالات ولتاژ یا قطع برق در شبکه اصلی رخ می‌دهد، BESS می‌تواند در عرض میلی‌ثانیه حالت شبکه را خاموش کند و به عنوان منبع تغذیه پشتیبان برای بارهای تولید حیاتی عمل کند و اطمینان حاصل کند که لینک‌های تولید هسته تحت تأثیر فروپاشی ولتاژ قرار نمی‌گیرند. این قابلیت سوئیچینگ بدون درز از وقفه های تولید ناشی از خرابی های ناگهانی ولتاژ جلوگیری می کند و از پایداری فرآیندهای تولید صنعتی محافظت می کند.

مقاله مرتبط:چند باتری خورشیدی برای تامین انرژی یک خانه مورد نیاز است؟

روندهای هزینه BESS برای سال 2025، از جمله هزینه باتری LCOE و LFP در هر کیلووات ساعت چیست؟

در سال 2025،سیستم های ذخیره انرژی باتریبه طور کلی روند کاهش هزینه قابل توجهی را نشان خواهد داد. باتری‌های لیتیوم آهن فسفات (LFP) به‌عنوان جریان اصلی فناوری ذخیره‌سازی انرژی، شاهد کاهش مستمر هزینه‌های یکپارچه‌سازی سلول و سیستم خود خواهند بود: میانگین قیمت سلول به زیر 0.0624 دلار آمریکا در هر وات{2}} ساعت کاهش می‌یابد، و هزینه یکپارچه‌سازی سیستم را می‌توان بین 0.0970 و 1524 دلار در ساعت آمریکا کنترل کرد.

در همین حال، با بهره‌مندی از عواملی مانند کاهش هزینه سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی و بهبود راندمان یکپارچه‌سازی، هزینه همسطح انرژی (LCOE) پروژه‌های ذخیره‌سازی انرژی مانند یکپارچه‌سازی ذخیره‌سازی خورشیدی بین 0.0485 دلار آمریکا و 0.0554 دلار در هر کیلووات ساعت همگرا خواهد شد. کاهش هزینه عمدتاً توسط عوامل متعددی از جمله منطقی‌سازی قیمت‌های مواد خام، تکرار و ارتقای فناوری، و تولید در مقیاس بزرگ انجام می‌شود.

• کاهش مداوم در هزینه های سلول: در سال 2024، قیمت سلول های باتری لیتیوم آهن فسفات (LFP) قبلاً به 0.0582 دلار در هر وات ساعت کاهش یافته بود و تا سال 2025، قیمت متوسط ​​به زیر 0.0624 دلار آمریکا در هر وات- ساعت کاهش می یابد. این روند عمدتاً توسط دو عامل کلیدی هدایت می شود: از یک طرف، قیمت مواد خام بالادستی مانند کربنات لیتیوم از اوج خود در سال 2023 به محدوده 1385.6 دلار آمریکا در هر تن کاهش یافته است. در همین حال، بلوغ فن‌آوری‌هایی مانند استخراج لیتیوم از دریاچه‌های نمک و بازیافت باتری، پایداری تامین مواد خام را افزایش داده و فشار هزینه‌ها را در بخش مواد خام کاهش داده است. در حال حاضر، قیمت‌های تولید انبوه سلول‌های باتری LFP از تولیدکنندگان اصلی در محدوده 0.0624 تا 0.0899 دلار آمریکا در هر وات ساعت متمرکز شده است.

• بهینه سازی همزمان هزینه های یکپارچه سازی سیستم: در سال 2025، هزینه یکپارچه سازی سیستم های ذخیره انرژی LFP تقریباً 0.0970 تا 0.1524 دلار آمریکا در هر وات ساعت- کنترل می شود. تفکیک هزینه به شرح زیر است: سلول‌های باتری 60 تا 70 درصد از کل هزینه سیستم را تشکیل می‌دهند، سیستم مدیریت باتری (BMS) 10 تا 15 درصد را به خود اختصاص می‌دهد و ادغام PACK (شامل اجزای ساختاری و مدیریت حرارتی) 15 تا 20 درصد را به خود اختصاص داده است. اجزای ساختاری، چگالی انرژی را بهبود بخشید و هزینه های یکپارچه سازی را کاهش داد. علاوه بر این، افزایش قابل توجه نرخ بومی سازی تجهیزات کلیدی مانند BMS و سیستم های تبدیل نیرو (PCS) نیز به کاهش هزینه های یکپارچه سازی سیستم کمک کرده است.

• تغییرات در هزینه همسطح انرژی (LCOE): در سال 2025، کل-LCOE چرخه عمر پروژه های یکپارچه سازی ذخیره سازی خورشیدی-تقریباً 0.0485 تا 0.0554 دلار آمریکا در هر کیلووات-ساعت خواهد بود. این دستاورد از کاهش هزینه دوگانه ماژول‌های فتوولتائیک (PV) و سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی سود می‌برد: انتظار می‌رود میانگین قیمت ماژول‌های PV در سال 2025 به زیر 0.1247 دلار آمریکا در هر وات کاهش یابد، و هنگامی که با بهینه‌سازی هزینه سیستم‌های ذخیره انرژی LFP ترکیب شود، LCOE کلی را به طور قابل‌توجهی کاهش داده است. معماری‌ها راندمان سیستم را 2 تا 3 درصد بهبود داده است، در حالی که ادغام سیستم‌های مدیریت هوشمند انرژی مصرف انرژی را بیشتر بهینه کرده و به طور غیرمستقیم LCOE را کاهش داده است. برای برخی از سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی LFP با قابلیت‌های{14}چرخه طولانی، LCOE در هر چرخه حتی می‌تواند به زیر 0.0277 دلار آمریکا در هر کیلووات{16} ساعت کاهش یابد که در سناریوهایی مانند تنظیم فرکانس جانبی{17}شبکه و ذخیره‌سازی پشتیبانی از انرژی تجدیدپذیر، پایداری اقتصادی قوی ارائه می‌کند.

نتیجه گیری

سیستم های ذخیره انرژی باتریاز راه حل های سنتی قدرت پشتیبان به سنگ بنای زیرساخت انرژی پاک جهانی تبدیل شده اند. با پیشرفت مداوم باتری‌های لیتیوم فسفات آهن (LFP) و اینورترهای ذخیره‌سازی مبتنی بر کاربید سیلیکون (SiC)-، BESS اکنون برنامه‌های کاربردی از سیستم‌های مسکونی ۲۰ کیلووات تا پروژه‌های متصل به شبکه بزرگ را در بر می‌گیرد.

آنها نقشی حیاتی در تضمین پایداری انرژی، کنترل هزینه ها، و امکان ادغام مقیاس پذیر نیروگاه های خورشیدی و بادی دارند. به این ترتیب،BESSارائه پشتیبانی حیاتی برای پیگیری جهانی انتشار خالص-صفر.

به دنبال یک سیستم ذخیره انرژی مقرون به صرفه برای تأسیسات یا خانه خود هستید؟برای جدیدترین و جدیدترین{0}}اطلاعات با پلیس تماس بگیرید.

سوالات متداول

چه اندازه BESS (5-20 کیلووات خانه/تجارت 20-200 کیلووات) آیا من نیاز دارمادغام خورشیدی?

این بستگی به مصرف برق روزانه شما، اوج بار، و اینکه آیا از انرژی های تجدیدپذیر (به عنوان مثال، خورشیدی) استفاده می کنید، دارد. سیستم های خانگی معمولاً بین 5 تا 20 کیلو وات (ایده آل برایخود مصرف خورشیدی-، در حالی که مشاغل / سایت های صنعتی کوچک اغلب از 20-200 کیلو وات استفاده می کننداوج اصلاح.

مدت زمان آنسیستم ذخیره سازی باتری LFPآخرین؟ (4000-12000 چرخه)

BESS معمولاً 10 تا 15 سال طول می کشد، باباتری های LFPارائه 4,000 تا 12,000 چرخه (یکی از طولانی‌ترین-گزینه‌های ماندگار). مدیریت حرارتی مناسب و نظارت منظم باعث افزایش طول عمر می شود.

مزایای BESS برای چیست؟ادغام انرژی های تجدیدپذیر خورشیدی/بادی?

ذخیره انرژی اضافی از دوره های اوج نور خورشید/باد، تامین برق پشتیبان شبانه، کاهش قبوض از طریقاوج اصلاح، و انتشار کربن را کاهش دهد.

چقدر A20 کیلووات BESSهزینه برایاستفاده از خورشیدی خانگیدر سال 2025؟

هزینه به نوع باتری - 20KW بستگی داردLFP BESSمعمولاً به میانگین هزینه 0.08 دلار در سال 2025 به ازای هر وات اشاره می کند که هزینه های کل بر اساس قطعات و نصب متفاوت است.

استباتری LFPبهترین انتخاب برایشبکه-مقیاس ذخیره انرژی?

بله -باتری های LFPایمنی بالا (دمای خروج حرارتی 270 درجه)، طول عمر چرخه طولانی و کارایی هزینه، آنها را به گزینه ترجیحی برایشبکه-ذخیره‌سازی مقیاس.

مرتبط:

4 تولید کننده برتر سیستم ذخیره انرژی چین در سال 2025