كفاءة إدارة الطاقة وتوفير الطاقة مع BESS

الآراء: 920     المؤلف: China JB BATTERY      وقت النشر: 03/29/2022      أصل: https://www.jbbessarabic.com

النظر داخل BESS (نظام تخزين طاقة البطارية): ما هو BESS وكيف يعمل

A BESS هو نظام تخزين الطاقة (ESS) الذي يلتقط الطاقة من مصادر مختلفة ، ويجمع هذه الطاقة ، ويخزنها في بطاريات قابلة لإعادة الشحن لاستخدامها لاحقًا. إذا دعت الحاجة ، يتم تفريغ الطاقة الكهروكيميائية من البطارية وتزويدها بالمنازل والمركبات الكهربائية والمنشآت الصناعية والتجارية.

A BESS هو نظام مركب يتألف من مكونات الأجهزة جنبًا إلى جنب مع البرامج منخفضة المستوى وعالية المستوى. تشمل أجزاء BESS الرئيسية ما يلي:

نظام بطارية:
يحتوي على خلايا بطارية فردية تحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية. يتم ترتيب الخلايا في وحدات تشكل بدورها حزم بطارية.

نظام إدارة البطارية (BMS):
يضمن نظام إدارة المباني سلامة نظام البطارية. يراقب حالة خلايا البطارية ، ويقيس معلماتها وحالاتها ، مثل حالة الشحن (SOC) والحالة الصحية (SOH) ، ويحمي البطاريات من الحرائق والمخاطر الأخرى.

العاكس أو نظام تحويل الطاقة (PCS):
هذا يحول التيار المباشر (DC) الذي تنتجه البطاريات إلى تيار متردد (AC) يتم توفيره للمنشآت. تحتوي أنظمة تخزين طاقة البطارية على محولات ثنائية الاتجاه تسمح بالشحن والتفريغ.

نظام إدارة الطاقة (EMS):
هذا مسؤول عن مراقبة تدفق الطاقة والتحكم فيه داخل نظام تخزين البطارية. ينسق EMS عمل BMS ، و PCS ، ومكونات أخرى لـ BESS. من خلال جمع وتحليل بيانات الطاقة ، يمكن لنظام الإدارة البيئية إدارة موارد الطاقة الخاصة بالنظام بكفاءة.

اعتمادًا على وظائفه وظروف التشغيل ، يمكن أن يشتمل BESS أيضًا على مجموعة من أنظمة السلامة ، مثل نظام التحكم في الحرائق ، وكاشف الدخان ، ونظام التحكم في درجة الحرارة ، وأنظمة التبريد والتدفئة والتهوية وتكييف الهواء. أنظمة السلامة لها وحدات المراقبة والتحكم الخاصة بها والتي توفر الظروف اللازمة للتشغيل الآمن لـ BESS من خلال مراقبة معلماتها والاستجابة لحالات الطوارئ.

بصرف النظر عن الإلكترونيات ، تعتمد أنظمة BESS المعقدة على حلول برمجية قوية. على سبيل المثال ، تستخدم أحدث الأنظمة خوارزميات التعلم الآلي لتحسين إدارة الطاقة. يتطلب تقدير حالات البطارية وخصائصها بدقة عالية خوارزميات موثوقة ونماذج رياضية مبنية في تطوير برامج BMS.

باختصار ، يجمع BESS الطاقة من شبكة الكهرباء أو مصادر الطاقة المتجددة ، مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح ، ويخزنها باستخدام تقنية تخزين البطاريات. بعد ذلك ، تقوم البطاريات بتفريغ الطاقة وإطلاقها عند الضرورة - أثناء ذروة الطلبات وانقطاع التيار الكهربائي وفي مجموعة متنوعة من التطبيقات الأخرى.

يمكن أن تستوعب BESS بطاريات مختلفة ، بما في ذلك بطاريات الليثيوم أيون ، وحمض الرصاص ، وبطاريات النيكل والكادميوم ، وغيرها - سنشرحها بالتفصيل لاحقًا في المقالة. لكل نوع بطارية مواصفات فنية معينة تحدد استخدامات BESS وتؤثر على كفاءة تخزين طاقة البطارية. تشمل خصائص البطارية الرئيسية ما يلي:

سعة التخزين:
هذا هو مقدار الشحنة الكهربائية المخزنة بواسطة بطارية أو كمية الكهرباء المتوفرة في BESS.

قوة:
تحدد هذه المعلمة مقدار الطاقة التي توفرها البطارية أو طاقة الخرج التي يمكن أن توفرها BESS.

كفاءة الرحلة ذهابًا وإيابًا:
يعرض هذا نسبة الطاقة التي توفرها البطارية أثناء التفريغ إلى الطاقة المزودة للبطارية أثناء دورة الشحن.

عمق التفريغ (DoD):
يوضح هذا النسبة المئوية للطاقة المفرغة من البطارية بالنسبة إلى سعتها الإجمالية.

أوقات الحياة:
يمكن تعريف ذلك على أنه عدد دورات الشحن والتفريغ للبطارية أو مقدار الطاقة التي يمكن أن توفرها البطارية خلال عمرها (معدل نقل البطارية).

أمان:
هذه خاصية مهمة توضح امتثال البطارية لمتطلبات السلامة ، على سبيل المثال ، من حيث كيمياء البطارية.

بالإضافة إلى مواصفات البطارية المذكورة أعلاه ، تتمتع أنظمة بطاريات التخزين بخصائص أخرى تصف أدائها. على سبيل المثال ، وقت الاستجابة هو الوقت الذي يحتاجه BESS للانتقال من حالة الخمول والبدء في العمل بكامل طاقته. معدل المنحدر هو المعدل الذي يمكن للنظام أن يزيد أو ينقص من إنتاجه من الطاقة — زيادة أو تقليله ، على التوالي.

أنواع وبدائل BESS

تختلف BESSs اعتمادًا على الكيمياء الكهربائية أو تقنية البطارية التي يستخدمونها. دعونا نلقي نظرة على أنواع بطاريات BESS الرئيسية والفرص التي توفرها لحلول تخزين البطارية.