ges cu depozitare

DGES, BESS și integrarea în rețea

Pe măsură ce centralele solare revoluționează producția de energie regenerabilă, integrarea perfectă și precisă în rețea devine un element esențial pentru realizarea deplină a acestui potențial. Sistemele de stocare a energiei în baterii (BESS) compensează natura intermitentă a energiei solare, asigurând stabilitatea rețelei și crescând penetrarea energiei regenerabile. Standarde precum IEC TS 62933-5-1 definesc cerințele tehnice ale acestei integrări, în timp ce specificațiile tehnice ghidează implementările concrete. În acest articol, vom analiza modul în care BESS se integrează în rețea, impactul său asupra stabilității acesteia și scenariile practice.

Stabilitatea rețelei și BESS

Controlul frecvenței și al tensiunii

Stabilitatea rețelei necesită ca frecvența și tensiunea să fie menținute în anumite limite, însă sursele variabile, precum energia solară, pot pune în pericol acest echilibru. SPP-urile de stocare (SSP) care vor fi construite în curând rezolvă această problemă cu timpul lor de răspuns rapid. În conformitate cu IEC TS 62933-5-1, sistemul de conversie a energiei (PCS) ar trebui să răspundă la cererile rețelei în termen de 200 de milisecunde și să asigure reglarea frecvenței. În aceste cazuri, PCS-urile pot compensa rețeaua prin injectarea sau absorbția de energie în timpul schimbărilor bruște de sarcină. Acest lucru oferă un avantaj esențial, în special în regiunile cu o proporție ridicată de energie regenerabilă și în care stabilizarea rețelei este dificilă.

Conformitatea cu codurile de rețea

Cerințe și standarde tehnice

Pentru ca BESS să funcționeze în armonie cu rețeaua, conformitatea cu codurile de rețea locale și internaționale este o necesitate. IEC TS 62933-5-1 standardizează cerințe precum trecerea la joasă tensiune și susținerea puterii reactive. În conformitate cu specificațiile tehnice ale Solarian, testele de conectare la rețea ale PCS trebuie să fie finalizate, iar sistemul trebuie să poată funcționa fără deconectare în timpul căderilor bruște de tensiune. De exemplu, un BESS cu o rată de încărcare/descărcare de 1C ar trebui să fie capabil să ofere atât fiabilitate, cât și flexibilitate, adaptându-se instantaneu la cerințele operatorului de rețea.

Criteriile de conectare și de conformitate pentru furnizorii de servicii publice de stocare oferite de TEİAȘ în cadrul acestui proces sunt următoarele.

CRITERII DE CONECTARE LA REȚEA ȘI DE CONFORMITATE PENTRU INSTALAȚIILE DE STOCARE A ENERGIEI ELECTRICE-30122024 (PDF)Descărcare

Microgrid și modul insulă

Sisteme energetice independente

BESS nu numai că sprijină rețeaua principală, dar apare și în aplicații de tip microgrid și insulă. Combinația centrală solară + BESS poate deveni o sursă independentă de energie în timpul întreruperilor rețelei. Astfel, poate permite unei centrale solare să fie autosuficientă în timpul orelor de noapte sau în situații de urgență. Testele de siguranță electrică din IEC TS 62933-5-1 garantează că astfel de sisteme rămân stabile chiar și atunci când funcționează în afara rețelei. Atunci când sunt îndeplinite cerințele specificate în specificațiile tehnice elaborate de Solarian, poate fi proiectată și construită o centrală solară cu stocare de lungă durată și care funcționează fără probleme.

Scenarii practice de aplicare

Exemplu din lumea reală

Impactul BESS asupra integrării în rețea devine mai clar cu ajutorul exemplelor practice. Să presupunem că o centrală solară de 10 MW generează energie în exces în timpul zilei; BESS stochează această energie și o transferă în rețea seara, când cererea atinge cote maxime. De asemenea, sprijină operatorul de rețea intervenind în câteva secunde în timpul scăderilor de frecvență (de exemplu, de la 50 Hz la 49,8 Hz). Conform specificațiilor tehnice ale Solarian, cu o durată de viață de 6 000 de cicluri și o adâncime de descărcare (DoD) de 80%, un sistem DGES joacă un rol în serviciile de rețea timp de 10 ani.

Viitor și concluzie

BESS și, ulterior, centralele solare cu stocare (SHPP) contribuie la viitorul energiei regenerabile făcând centralele solare compatibile cu rețeaua. Stabilitatea rețelei, flexibilitatea și capacitatea de a funcționa independent sporesc valoarea acestor sisteme. Resurse precum IEC TS 62933-5-1 și specificația tehnică DGES a Solarian oferă baza tehnică pentru integrare.

Pentru informații mai detaliate despre reglementările din Turcia, puteți citi articolul nostru privind integrarea în rețea a BESS și reglementările din Turcia.

Ne puteți contacta la [email protected] pentru nevoile dvs. de inginerie privind centralele dvs. GES cu stocare (DGES) pe care intenționați să le construiți.

DGES, BESS și integrarea în rețea

În timp ce centralele solare revoluționează producția de energie regenerabilă, integrarea perfectă și precisă în rețea devine un element esențial pentru realizarea deplină a acestui potențial. Sistemele de stocare a energiei în baterii (BESS) compensează natura intermitentă a energiei solare, asigurând stabilitatea rețelei și crescând penetrarea energiei regenerabile. Standarde precum IEC TS 62933-5-1 definesc cerințele tehnice ale acestei integrări, în timp ce specificațiile tehnice ghidează implementările concrete. În acest articol, vom analiza modul în care BESS este integrat în rețea, impactul său asupra stabilității acesteia și scenariile practice.

Stabilitatea rețelei și BESS

Controlul frecvenței și al tensiunii

Stabilitatea rețelei necesită ca frecvența și tensiunea să fie menținute în anumite limite, însă sursele variabile, precum energia solară, pot contesta acest echilibru. SPP cu stocare (SPP), a căror construcție va începe în curând, rezolvă această problemă cu timpul său de răspuns rapid. În conformitate cu IEC TS 62933-5-1, sistemul de conversie a energiei (PCS) ar trebui să asigure reglarea frecvenței, răspunzând la solicitările rețelei în decurs de 200 de milisecunde. În aceste cazuri, PCS-urile comută rețeaua prin injectarea sau absorbția de energie în timpul schimbărilor bruște de sarcină. Acest lucru oferă un avantaj esențial, în special în regiunile cu o proporție ridicată de energie regenerabilă și în care stabilizarea rețelei este dificilă.

Conformitatea cu codurile de rețea

Cerințe și standarde tehnice

Pentru ca BESS să funcționeze în armonie cu rețeaua, conformitatea cu codurile de rețea locale și internaționale este esențială. IEC TS 62933-5-1 standardizează cerințe precum trecerea la joasă tensiune și susținerea puterii reactive. În conformitate cu specificațiile tehnice pregătite de Solarian, testele de conectare la rețea ale PCS trebuie să fie finalizate, iar sistemul trebuie să poată funcționa fără deconectare în timpul căderilor bruște de tensiune. De exemplu, un BESS cu o rată de încărcare/descărcare de 1C ar trebui să fie capabil să ofere atât fiabilitate, cât și flexibilitate prin adaptarea instantanee la cerințele operatorului de rețea.

În cadrul acestui proces, criteriile de conectare și de conformitate pentru furnizorii de servicii publice de stocare oferite de TEİAȘ sunt următoarele.

CRITERIILE DE CONECTARE LA REȚEA ȘI DE CONFORMITATE ALE INSTALAȚIILOR DE STOCARE A ENERGIEI ELECTRICE-30122024 (PDF)Descărcare

Microgrid și modul insulă

Sisteme energetice independente

BESS nu numai că sprijină rețeaua principală, dar apare și în microrețele și în aplicații de tip insulă. Combinația centrală solară + BESS poate deveni o sursă independentă de energie în timpul întreruperilor rețelei. Acest lucru poate permite unei centrale solare să fie autosuficientă noaptea sau în situații de urgență. Testele de siguranță electrică din IEC TS 62933-5-1 garantează că astfel de sisteme rămân stabile chiar și atunci când funcționează în afara rețelei. Atunci când cerințele specificate în specificațiile tehnice pregătite de Solarian sunt îndeplinite, este proiectată și construită o centrală solară cu stocare de lungă durată și care funcționează fără probleme.

Scenarii practice de aplicare

Exemplu din lumea reală

Impactul BESS asupra integrării în rețea devine mai clar cu ajutorul exemplelor practice. Să presupunem că o centrală solară de 10 MW generează energie în exces în timpul zilei; BESS stochează această energie și o transferă în rețea seara, când cererea crește. De asemenea, sprijină operatorul de rețea intervenind în câteva secunde în cazul scăderii frecvenței (de exemplu, de la 50 Hz la 49,8 Hz). În conformitate cu specificațiile tehnice pregătite de Solarian, cu o durată de viață de 6 000 de cicluri și o adâncime de descărcare (DoD) de 80%, un sistem DGES joacă un rol în serviciile de rețea timp de 10 ani.

Viitor și concluzie

Pentru informații mai detaliate despre reglementările din Turcia, puteți citi articolul nostru privind integrarea în rețea a BESS și reglementările din Turcia.

Ne puteți contacta la [email protected] pentru nevoile dvs. de inginerie legate de centralele dvs. GES cu stocare (DGES) pe care intenționați să le construiți.

Introducere în sistemele de stocare a energiei în baterii (BESS) în centralele solare

Deși energia solară este una dintre pietrele de temelie ale revoluției energiei regenerabile, dependența producției sale de condițiile meteorologice și de momentul zilei reprezintă o provocare serioasă. Oprirea producției de energie atunci când vremea este înnorată sau noaptea poate pune în pericol stabilitatea rețelei și continuitatea energiei. Aici intră în joc sistemele de stocare a energiei în baterii (BESS). Sistemele BESS stochează excesul de energie electrică produs în centralele solare și permit utilizarea acestuia atunci când este necesar.

Natura intermitentă a energiei solare face ca stocarea energiei să fie inevitabilă. De exemplu, excesul de energie produs în timpul zilei este irosit dacă nu este transferat în rețea, în timp ce noaptea sau în timpul orelor de vârf ale cererii există o lipsă de producție. BESS-urile acționează ca o punte pentru a elimina acest dezechilibru. Echipate cu tehnologii de baterii precum litiu-fier-fosfat (LFP), sistemele stochează energia de la panourile solare și o livrează rețelei sau utilizatorului atunci când este necesar. În conformitate cu specificațiile tehnice, un BESS cu o capacitate de 10 MW și 14 MWh, de exemplu, poate crește semnificativ eficiența unei astfel de centrale electrice. Astfel, domeniul fiabilității și al utilizării energiilor regenerabile se extinde.

Deci, cum funcționează un BESS? Componentele cheie ale sistemului sunt celulele bateriei, sistemul de conversie a energiei (PCS), sistemul de gestionare a bateriei (BMS) și sistemul de gestionare a energiei (EMS). Elementele bateriei stochează energie, PCS convertește această energie din curent alternativ în curent continuu (sau invers), BMS monitorizează starea de sănătate și siguranța bateriilor, iar EMS optimizează fluxul de energie. În conformitate cu IEC 62933-2-1, aceste componente funcționează într-o arhitectură coerentă pentru a maximiza performanța sistemului. De exemplu, o eficiență dus-întors de 98% minimizează pierderea de energie și crește eficiența BESS.

Standardele internaționale joacă un rol esențial în proiectarea și funcționarea acestor sisteme. IEC 62933-2-1 definește parametrii unității (cum ar fi capacitatea energetică nominală sau timpul de răspuns) și metodele de testare pentru BESS. De exemplu, se aplică cicluri specifice de încărcare-descărcare pentru a măsura capacitatea energetică reală a unui sistem, asigurând satisfacerea nevoilor centralei solare. În plus, standardul IEC TS 62933-4-1 abordează impactul asupra mediului și asigură compatibilitatea sistemului cu mediul. Aceste standarde ghidează integrarea BESS cu energia solară, îmbunătățind atât siguranța, cât și eficiența.

Avantajele oferite de BESS sunt foarte satisfăcătoare. Sprijinirea stabilității rețelei, reducerea vârfurilor de consum, asigurarea controlului frecvenței și optimizarea utilizării energiei regenerabile sunt doar câteva dintre acestea. De exemplu, într-o centrală solară, BESS permite ca surplusul de producție din timpul zilei să fie utilizat noaptea, aliniind astfel oferta de energie la cerere. De exemplu, un sistem proiectat cu o durată de viață de 6 000 de cicluri și o adâncime de descărcare (DoD) de 80% poate oferi performanțe fiabile timp de 10 ani. Acesta este un câștig economic și de mediu major.

Pe scurt, putem defini DoD după cum urmează.

În concluzie, BESS reprezintă o soluție indispensabilă pentru exploatarea pe deplin a potențialului centralelor solare. Aceste sisteme modelează viitorul energiei regenerabile, sporind în același timp fiabilitatea rețelei.

Dacă aveți nevoie de inginerie legată de instalațiile dvs. de stocare a energiei solare, ne puteți contacta la [email protected].

Introducere în sistemele de stocare a energiei pe bază de baterii (BESS) în instalațiile solare.

Deși energia solară este una dintre pietrele de temelie ale revoluției energiei regenerabile, dependența producției sale de condițiile meteorologice și de momentul zilei reprezintă o provocare serioasă. Întreruperea producției de energie pe timp înnorat sau noaptea poate pune în pericol stabilitatea rețelei și continuitatea energiei. Aici intră în joc sistemele de stocare a energiei în baterii (BESS). Sistemele BESS stochează excesul de electricitate produs în centralele solare și permit utilizarea acestuia atunci când este necesar.

Natura intermitentă a energiei solare face ca stocarea energiei să fie inevitabilă. De exemplu, energia în exces produsă în timpul zilei este irosită dacă nu este transferată în rețea, în timp ce noaptea sau în timpul orelor de vârf ale cererii există o lipsă de producție. BESS acționează ca o punte pentru a elimina acest dezechilibru. Echipate cu tehnologii de baterii precum litiu-fier-fosfat (LFP), sistemele stochează energia de la panourile solare și o livrează rețelei sau utilizatorului atunci când este necesar. Conform specificațiilor, un BESS cu o capacitate de 10 MW și 14 MWh, de exemplu, poate crește semnificativ eficiența unei astfel de centrale electrice. În acest fel, domeniul fiabilității și al utilizării energiei regenerabile se extinde.

Deci, cum funcționează un BESS? Componentele cheie ale sistemului includ celulele bateriei, sistemul de conversie a puterii (PCS), sistemul de gestionare a bateriei (BMS) și sistemul de gestionare a energiei (EMS). Elementele bateriei stochează energie, PCS convertește această energie din curent alternativ în curent continuu (sau invers), BMS monitorizează starea de sănătate și siguranța bateriilor, iar EMS optimizează fluxul de energie. În conformitate cu standardul IEC 62933-2-1, aceste componente funcționează într-o arhitectură coerentă pentru a maximiza performanța sistemului. De exemplu, o eficiență dus-întors de 98 % minimizează pierderea de energie și crește eficiența BESS.

Standardele internaționale joacă un rol esențial în proiectarea și funcționarea acestor sisteme. IEC 62933-2-1 definește parametrii unității (cum ar fi capacitatea energetică nominală, timpul de răspuns) și metodele de testare pentru BESS. De exemplu, se aplică cicluri specifice de încărcare-descărcare pentru a măsura capacitatea energetică reală a unui sistem. În plus, standardul IEC TS 62933-4-1 abordează impactul asupra mediului și asigură compatibilitatea sistemului cu mediul. Aceste standarde servesc drept ghid pentru integrarea BESS cu energia solară, îmbunătățind atât siguranța, cât și eficiența.

Beneficiile oferite de BESS sunt destul de satisfăcătoare. Sprijinirea stabilității rețelei, satisfacerea cererii de vârf (peak shaving), asigurarea controlului frecvenței și optimizarea utilizării energiei regenerabile sunt doar câteva dintre acestea. De exemplu, într-o centrală solară, BESS permite ca producția excedentară din timpul zilei să fie utilizată pentru noapte, aliniind astfel oferta de energie cu cererea. De exemplu, un sistem proiectat cu o durată de viață de 6 000 de cicluri și o adâncime de descărcare (DoD) de 80% poate oferi performanțe fiabile timp de 10 ani. Acesta este un mare câștig atât din punct de vedere economic, cât și ecologic.

Pe scurt, putem defini DoD după cum urmează.

În concluzie, BESS reprezintă o soluție indispensabilă pentru realizarea întregului potențial al centralelor solare. Aceste sisteme modelează viitorul energiei regenerabile, sporind în același timp fiabilitatea rețelei.

Dacă aveți nevoie de inginerie pentru sistemele dvs. de stocare solară, ne puteți contacta la [email protected].

Criterii tehnice de proiectare și performanță pentru sistemele de stocare a energiei solare în baterii (BESS)

Sistemele de stocare a energiei în baterii (BESS) din centralele solare joacă un rol esențial în asigurarea continuității energiei regenerabile. Cu toate acestea, funcționarea eficientă a acestor sisteme necesită o inginerie atent proiectată și criterii de performanță conforme cu standardele. Standardele internaționale precum IEC 62933-2-1 oferă îndrumări în fiecare etapă a BESS, de la proiectare la testare. În acest articol, vom examina proiectarea tehnică, parametrii de performanță și metodele de testare ale unui BESS integrat solar. Scopul nostru este de a demonstra modul în care sistemul maximizează atât fiabilitatea, cât și eficiența.

Cerințe de proiectare

Structură modulară și componente

Proiectarea BESS se bazează pe o abordare modulară. Celulele bateriei (de exemplu, litiu-fier-fosfat – LFP), sistemul de conversie a puterii (PCS), sistemul de gestionare a bateriei (BMS) și sistemul de gestionare a energiei (EMS) funcționează împreună. PCS, care respectă standardul IEC 62477-1, armonizează fluxul de energie cu rețeaua, în timp ce parametrii tehnici (puterea centralei, capacitatea bateriei etc.) constituie baza proiectării. În plus, sistemele HVAC asigură controlul temperaturii, iar măsurile de siguranță împotriva incendiilor în conformitate cu NFPA 855 (de exemplu, pereți despărțitori pentru a preveni propagarea fugii termice) sunt o necesitate.

Parametrii de performanță

Capacitate și eficiență

Performanța unui BESS se măsoară în funcție de parametri precum capacitatea energetică, eficiența dus-întors și durata ciclului de viață. În conformitate cu IEC 62933-2-1, capacitatea energetică nominală determină puterea de stocare a sistemului, în timp ce randamentul dus-întors de peste 98% minimizează pierderea de energie. În general, este necesară o durată de viață minimă de 6 000 de cicluri cu o adâncime de descărcare (DoD) de 80% și o rată maximă de autodescărcare de 4% pe lună. Acesta este un nivel rezonabil, deoarece înseamnă o performanță stabilă a centralei solare timp de 10 ani.

Timp de răspuns și viteză de încărcare

De asemenea, este esențial ca sistemul să răspundă rapid la nevoile rețelei. De exemplu, IEC 62933-2-1 impune PCS să răspundă în 200 de milisecunde. Rata de încărcare/descărcare de 1C specificată în regulamentul turc indică faptul că sistemul își poate încărca și descărca complet întreaga capacitate într-o oră. Această caracteristică sporește flexibilitatea centralelor solare, în special în aplicații precum reducerea vârfurilor de consum sau controlul frecvenței.

Metode de testare

Teste de performanță bazate pe standarde

Pentru a verifica performanța BESS, sunt efectuate teste ample. Clauza 6.2.1 din IEC 62933-2-1 definește ciclurile de încărcare-descărcare pentru a măsura capacitatea energetică reală, în timp ce 6.2.3 testează eficiența dus-întors. De exemplu, testele cu 80% DoD verifică dacă sistemul îndeplinește capacitatea specificată. IEC 62619 testează siguranța celulelor bateriei împotriva propagării scăpării termice, în timp ce IEC TS 62933-5-1 evaluează compatibilitatea conexiunii la rețea. În conformitate cu specificațiile tehnice, aceste teste trebuie să fie finalizate înainte de livrare, iar rezultatele trebuie documentate. Pe scurt, procedurile de testare conforme cu standardele sunt un aspect foarte important.

Implementarea practică și etapele următoare

În centralele solare, BESS face diferența în scenariile practice. De exemplu, 10 MW de producție excedentară pot fi stocați în timpul zilei și transferați în rețea noaptea, prevenind risipa de energie și echilibrând cererea. În conformitate cu IEC TS 62933-5-1, siguranța electrică și integrarea în rețea a sistemului sunt, de asemenea, testate, asigurând performanța pe termen lung. În articolul următor, vom discuta despre impactul asupra mediului și strategiile de sfârșit de viață ale BESS. Proiectarea tehnică și performanța sunt doar începutul pentru un viitor energetic durabil. Desigur, acestea trebuie să fie susținute de legislație.

Dacă

Dacă aveți nevoie de inginerie pentru centralele dvs. solare de stocare, ne puteți contacta la [email protected].

Eficiență, durată de viață și reciclare în sistemele de stocare a energiei solare

Utilizarea eficientă a sistemelor de stocare a energiei solare depinde de longevitatea și eficiența acestora atât din punct de vedere tehnic, cât și economic. Durata de viață, ciclul de încărcare/descărcare, eficiența stocării și procesele de reciclare ale sistemelor de stocare a energiei în baterii (BESS) sunt printre factorii care afectează în mod direct durabilitatea sistemelor de energie regenerabilă. În prezenta lucrare, se vor discuta durata de viață a bateriilor, optimizarea eficienței și procesele de reciclare.

Durata de viață a bateriei și factorii de îmbătrânire

Durata de viață a bateriei este de obicei determinată de ciclurile de încărcare/descărcare și depinde de următorii factori

Adâncimea descărcării (DoD): Descărcările mai profunde cresc rata de îmbătrânire a bateriei.
Condiții de temperatură: Temperatura ridicată accelerează reacțiile electrochimice și poate cauza degradarea bateriei.
Ratele de încărcare/descărcare: Încărcarea sau descărcarea rapidă poate cauza uzura rapidă a componentelor bateriei.

Metode de îmbunătățire a eficienței în sistemele de depozitare

Următoarele strategii pot fi utilizate pentru o eficiență maximă a sistemelor de baterii:

Optimizarea SoC: Durata de viață lungă poate fi obținută prin menținerea bateriilor într-un anumit interval de încărcare.
Sisteme hibride de stocare: Combinarea diferitelor tehnologii de baterii poate crește eficiența.
Sisteme inteligente de gestionare: Pot fi implementați algoritmi care optimizează durata de viață a bateriei utilizând EMS și BMS.

Managementul sfârșitului de viață și reciclarea bateriilor

Atunci când bateriile ajung la sfârșitul duratei lor de viață, pot fi urmate două strategii de bază:

Utilizare secundară (aplicații Second Life): Bateriile de la vehiculele electrice pot fi reutilizate pentru stocarea energiei.
Reciclare și eliminare: Metalele prețioase (litiu, cobalt, nichel) din baterie trebuie reciclate în instalații specializate pentru recuperare.

Orientări privind impactul asupra mediului și durabilitatea în conformitate cu IEC TS 62933-4-1

Standardul IEC TS 62933-4-1 oferă câteva recomandări pentru reducerea impactului asupra mediului al sistemelor de stocare a energiei:

Punerea în aplicare a programelor de reciclare a bateriilor,
Utilizarea de materiale care lasă o amprentă redusă de carbon,
Preferință pentru tehnologiile de baterii cu rate ridicate de reciclare.

Analiză economică: Costul nivelat al stocării (LCOS) și perioada de rentabilitate a investiției

Puteți măsura eficiența economică a sistemelor de stocare a energiei cu ajutorul costului nivelat de stocare (LCOS). În calculul LCOS, trebuie să luați în considerare următorii factori:

Costul investiției în baterie,
Cheltuieli de funcționare și întreținere,
Cost pe ciclu energetic.

Concluzie

Eficiența, durata de viață îndelungată și practicile durabile de reciclare în sistemele de stocare a energiei solare sunt esențiale pentru viitorul sistemelor de energie regenerabilă. Standardele IEC și strategiile inteligente de gestionare asigură optimizarea sistemelor de baterii atât din punct de vedere economic, cât și ecologic.

Dacă aveți nevoie de inginerie legată de centralele dvs. solare de stocare, ne puteți contacta la [email protected].

Tehnologii BESS avansate și produse chimice alternative pentru baterii

Sistemele de stocare a energiei în baterii (BESS) sunt una dintre componentele esențiale care consolidează, facilitează și susțin integrarea surselor regenerabile de energie în rețea. Deși bateriile litiu-ion sunt considerate tehnologia dominantă în prezent, chimicalele avansate ale bateriilor și sistemele alternative de stocare a energiei au potențialul de a crește eficiența energetică și de a reduce costurile. În acest articol, vom discuta despre tehnologiile inovatoare de baterii care depășesc bateriile litiu-ion convenționale și despre avantajele acestora în aplicațiile BESS.

Tehnologii alternative pentru baterii

1. Baterii sodiu-ion (Na-Ion)

Avantaje: Cost mai mic și mai ecologice în comparație cu bateriile litiu-ion.
Dezavantaje Densitatea energetică este mai mică decât cea a bateriilor litiu-ion.
Domenii de utilizare: Sisteme de stocare a energiei la scară largă, echilibrarea energiei la scară de rețea.

2. Baterii cu flux (Redox Flow Batteries – RFB)

Principiul de funcționare: Soluțiile electrolitice sunt stocate în două rezervoare separate, iar energia este stocată prin reacții chimice.
Avantaje: Ciclu de viață lung, capacitate scalabilă independent.
Dezavantaje: Densitate energetică scăzută, mai potrivită pentru sisteme mari.
Domenii de utilizare: Stocarea energiei la scară de rețea, centrale electrice regenerabile.

3. Bateriile în stare solidă

Avantaje: Densitate energetică mai mare, stabilitate termică mai bună, utilizare sigură.
Dezavantaje: Costuri de producție ridicate, scară comercială limitată.
Domenii de utilizare: Vehicule electrice, sisteme de stocare a energiei de lungă durată.

4. Bateriile litiu-sulf (Li-S)

Avantaje: Densitate energetică mai mare, cost mai scăzut al materialelor.
Dezavantaje Durată scurtă de viață, risc de degradare în timpul încărcării/descărcării.
Domenii de utilizare: Aviație, stocare portabilă a energiei.

5. Bobine de aer din zinc

Avantaje: Cost redus, densitate energetică ridicată, construcție sigură și ecologică.
Dezavantaje Eficiență scăzută de încărcare-descărcare.
Domenii de utilizare: Stocarea energiei de rezervă, aplicații la scară mică.

Materiale avansate și inovații pentru BESS

Grafen și materiale nano: Materiale inovatoare pentru o conductivitate mai bună și o durată de viață mai mare a bateriei.
Electroliți avansați: Electroliți solizi și gel care reduc riscul de combustie în bateriile litiu-ion.
Sisteme inteligente de gestionare a bateriilor (BMS): Sisteme bazate pe inteligență artificială care permit bateriilor să funcționeze mai eficient și mai sigur.

Performanța bateriei în condiții de temperatură ridicată și mediu dur

Baterii sodiu-sulf (NaS): Baterii cu durată lungă de viață, adecvate pentru funcționarea la temperaturi ridicate.
Baterii litiu-titanat (LTO): Încărcare rapidă și performanță ridicată la temperaturi scăzute.
Sisteme de management termic: Tehnologii active de răcire și gestionare termică pentru a asigura funcționarea în siguranță a bateriilor în condiții extreme de temperatură.

Concluzie

Tehnologiile avansate BESS și chimicalele alternative ale bateriilor permit sistemelor de energie regenerabilă să devină mai eficiente și mai durabile. În timp ce bateriile litiu-ion sunt încă utilizate pe scară largă, alternativele precum bateriile Na-ion, bateriile cu flux, bateriile în stare solidă oferă un mare potențial pentru a face soluțiile de stocare a energiei mai sigure, mai economice și mai durabile.

Dacă aveți nevoie de inginerie pentru centralele dvs. solare de stocare, ne puteți contacta la [email protected].

Criterii tehnice de proiectare și performanță pentru sistemele de stocare a energiei solare în baterii (BESS)

Sistemele de stocare a energiei în baterii (BESS) din centralele solare joacă un rol esențial în asigurarea continuității energiei regenerabile. Cu toate acestea, funcționarea eficientă a acestor sisteme necesită o inginerie atent proiectată și criterii de performanță standardizate. Standardele internaționale precum IEC 62933-2-1 oferă îndrumări în fiecare etapă a BESS, de la proiectare la procesele de testare. În această lucrare, vom examina proiectarea tehnică, parametrii de performanță și metodele de testare ale unui BESS integrat solar. Scopul nostru este de a demonstra modul în care sistemul maximizează atât fiabilitatea, cât și eficiența.

Cerințe de proiectare

Structură modulară și componente

Proiectarea BESS se bazează pe o abordare modulară. Celulele bateriei (de exemplu, litiu-fier-fosfat – LFP), sistemul de conversie a puterii (PCS), sistemul de gestionare a bateriei (BMS) și sistemul de gestionare a energiei (EMS) funcționează împreună. PCS, care respectă standardul IEC 62477-1, armonizează fluxul de energie cu rețeaua, în timp ce parametrii tehnici (puterea centralei, capacitatea bateriei etc.) constituie baza proiectării. În plus, sistemele HVAC asigură controlul temperaturii, iar măsurile de siguranță împotriva incendiilor în conformitate cu NFPA 855 (de exemplu, pereți intermediari care împiedică propagarea efectului de fugă termică) sunt o necesitate.

Parametrii de performanță

Capacitate și eficiență

Performanța unui BESS se măsoară în funcție de parametri precum capacitatea energetică, eficiența dus-întors și durata de viață a ciclului. În conformitate cu IEC 62933-2-1, capacitatea energetică nominală determină puterea de stocare a sistemului, în timp ce randamentul dus-întors de peste 98% minimizează pierderea de energie. În general, se cere o durată de viață minimă de 6 000 de cicluri cu o adâncime de descărcare de 80% și o rată maximă de autodescărcare de 4% pe lună. Acesta este un nivel rezonabil, deoarece înseamnă o performanță stabilă a centralei solare timp de 10 ani.

Timp de răspuns și viteză de încărcare

Răspunsul rapid al sistemului la nevoile rețelei este, de asemenea, un aspect critic. De exemplu, IEC 62933-2-1 cere ca PCS să răspundă în 200 de milisecunde. Rata de încărcare/descărcare de 1C specificată în regulamentul turc indică faptul că sistemul își poate încărca și descărca complet întreaga capacitate într-o oră. Această caracteristică sporește flexibilitatea centralelor solare, în special în aplicații precum reducerea vârfurilor de consum sau controlul frecvenței.

Metode de testare

Teste de performanță bazate pe standarde

Pentru a verifica performanța BESS, sunt efectuate teste ample. Clauza 6.2.1 din IEC 62933-2-1 definește ciclurile de încărcare-descărcare pentru a măsura capacitatea energetică reală, în timp ce 6.2.3 testează eficiența dus-întors. De exemplu, testele cu 80% DoD verifică dacă sistemul îndeplinește capacitatea specificată. IEC 62619 testează siguranța celulelor bateriei împotriva propagării scăpării termice, în timp ce IEC TS 62933-5-1 evaluează compatibilitatea conexiunii la rețea. În conformitate cu specificațiile tehnice, aceste teste trebuie să fie finalizate înainte de livrare, iar rezultatele trebuie să fie documentate. Pe scurt, procedurile de testare în conformitate cu standardele sunt un aspect foarte important.

Aplicații practice și pași următori

În centralele solare, BESS face diferența în scenariile practice. De exemplu, 10 MW de producție excedentară pot fi stocați în timpul zilei și transferați în rețea noaptea; acest lucru previne risipa de energie și echilibrează cererea. În conformitate cu IEC TS 62933-5-1, siguranța electrică și integrarea în rețea a sistemului sunt, de asemenea, testate, garantând performanța pe termen lung. În articolul următor, vom discuta despre impactul asupra mediului și strategiile de finalizare a duratei de viață a BESS. Proiectarea tehnică și performanța sunt doar începutul pentru un viitor energetic durabil. Desigur, acestea trebuie să fie susținute de legislație.

Dacă

Dacă aveți nevoie de inginerie legată de centralele dvs. solare de stocare, ne puteți contacta la [email protected].