Un sistema d'emmagatzematge d'energia de la bateria, conegut comunament com a BESS, utilitza bancs de bateries recarregables per emmagatzemar l'excés d'electricitat de la xarxa o fonts renovables per a un ús posterior.A mesura que avancen les tecnologies d'energia renovable i xarxes intel·ligents, els sistemes BESS estan jugant un paper cada cop més vital en l'estabilització de les fonts d'alimentació i en la maximització del valor de l'energia verda.Llavors, com funcionen exactament aquests sistemes?
Pas 1: Banc de bateries
La base de qualsevol BESS és el medi d'emmagatzematge d'energia: les bateries.Diversos mòduls de bateries o "cel·les" estan connectats per formar un "banc de bateries" que proporciona la capacitat d'emmagatzematge necessària.Les cèl·lules més utilitzades són d'ió de liti per la seva alta densitat de potència, llarga vida útil i capacitat de càrrega ràpida.Altres químiques com ara les bateries de plom-àcid i de flux també s'utilitzen en algunes aplicacions.
Pas 2: sistema de conversió d'energia
El banc de bateries es connecta a la xarxa elèctrica mitjançant un sistema de conversió d'energia o PCS.El PCS consta de components electrònics de potència com un inversor, un convertidor i filtres que permeten que l'energia flueixi en ambdues direccions entre la bateria i la xarxa.L'inversor converteix el corrent continu (DC) de la bateria en corrent altern (AC) que utilitza la xarxa, i el convertidor fa el contrari per carregar la bateria.
Pas 3: Sistema de gestió de bateries
Un sistema de gestió de la bateria, o BMS, supervisa i controla cada cel·la de bateria individual dins del banc de bateries.El BMS equilibra les cèl·lules, regula la tensió i el corrent durant la càrrega i la descàrrega, i protegeix dels danys per sobrecàrrega, sobreintensitat o descàrrega profunda.Controla paràmetres clau com el voltatge, el corrent i la temperatura per optimitzar el rendiment i la vida útil de la bateria.
Pas 4: sistema de refrigeració
Un sistema de refrigeració elimina l'excés de calor de les bateries durant el funcionament.Això és fonamental per mantenir les cèl·lules dins del seu rang de temperatura òptim i maximitzar la vida del cicle.Els tipus de refrigeració més comuns que s'utilitzen són la refrigeració líquida (mitjançant la circulació del refrigerant a través de plaques en contacte amb les bateries) i la refrigeració per aire (utilitzant ventiladors per forçar l'aire a través dels recintes de les bateries).
Pas 5: Operació
Durant els períodes de baixa demanda d'electricitat o d'alta producció d'energia renovable, el BESS absorbeix l'excés d'energia mitjançant el sistema de conversió d'energia i l'emmagatzema al banc de bateries.Quan la demanda és alta o no hi ha energies renovables disponibles, l'energia emmagatzemada es descarrega de nou a la xarxa a través de l'inversor.Això permet al BESS "canviar el temps" de l'energia renovable intermitent, estabilitzar la freqüència i la tensió de la xarxa i proporcionar energia de reserva durant les interrupcions.
El sistema de gestió de bateries controla l'estat de càrrega de cada cel·la i controla la velocitat de càrrega i descàrrega per evitar la sobrecàrrega, el sobreescalfament i la descàrrega profunda de les bateries, allargant la seva vida útil.I el sistema de refrigeració funciona per mantenir la temperatura general de la bateria dins d'un rang de funcionament segur.
En resum, un sistema d'emmagatzematge d'energia de la bateria aprofita les bateries, els components electrònics de potència, els controls intel·ligents i la gestió tèrmica junts de manera integrada per emmagatzemar l'excés d'electricitat i descarregar energia a demanda.Això permet a la tecnologia BESS maximitzar el valor de les fonts d'energia renovables, fer que les xarxes elèctriques siguin més eficients i sostenibles i donar suport a la transició cap a un futur energètic baix en carboni.
Amb l'augment de les fonts d'energia renovables com l'energia solar i eòlica, els sistemes d'emmagatzematge d'energia de bateries a gran escala (BESS) estan jugant un paper cada cop més important en l'estabilització de les xarxes elèctriques.Un sistema d'emmagatzematge d'energia de bateries utilitza bateries recarregables per emmagatzemar l'excés d'electricitat de la xarxa o de les energies renovables i retornar aquesta energia quan sigui necessari.La tecnologia BESS ajuda a maximitzar la utilització de l'energia renovable intermitent i millora la fiabilitat, l'eficiència i la sostenibilitat generals de la xarxa.
Un BESS normalment consta de diversos components:
1) Bancs de bateries formats per múltiples mòduls o cèl·lules de bateries per proporcionar la capacitat d'emmagatzematge d'energia necessària.Les bateries d'ió de liti s'utilitzen amb més freqüència a causa de la seva alta densitat de potència, llarga vida útil i capacitat de càrrega ràpida.També s'utilitzen altres productes químics com ara bateries de plom-àcid i de flux.
2) Sistema de conversió d'energia (PCS) que connecta el banc de bateries a la xarxa elèctrica.El PCS consta d'un inversor, convertidor i altres equips de control que permeten que l'energia flueixi en ambdues direccions entre la bateria i la xarxa.
3) Sistema de gestió de la bateria (BMS) que supervisa i controla l'estat i el rendiment de les cèl·lules individuals de la bateria.El BMS equilibra les cèl·lules, protegeix contra danys per sobrecàrrega o descàrrega profunda i supervisa paràmetres com la tensió, el corrent i la temperatura.
4) Sistema de refrigeració que elimina l'excés de calor de les bateries.La refrigeració líquida o a base d'aire s'utilitza per mantenir les bateries dins del seu rang de temperatura de funcionament òptim i maximitzar la vida útil.
5) Carcassa o contenidor que protegeix i assegura tot el sistema de bateries.Els tancaments de bateries exteriors han de ser resistents a la intempèrie i capaços de suportar temperatures extremes.
Les principals funcions d'un BESS són:
• Absorbir l'excés de potència de la xarxa durant els períodes de baixa demanda i alliberar-lo quan la demanda és alta.Això ajuda a estabilitzar les fluctuacions de tensió i freqüència.
• Emmagatzemeu l'energia renovable de fonts com ara la fotovoltaica i els parcs eòlics que tenen una producció variable i intermitent, i després proporcioneu aquesta energia emmagatzemada quan el sol no brilla o el vent no bufa.Això canvia el temps de l'energia renovable a quan més es necessita.
• Proporcioneu energia de reserva durant fallades o interrupcions de la xarxa per mantenir operativa la infraestructura crítica, ja sigui en mode illa o connectat a la xarxa.
• Participar en programes de resposta a la demanda i serveis auxiliars augmentant o baixant la potència a la demanda, proporcionant regulació de freqüència i altres serveis de xarxa.
En conclusió, a mesura que l'energia renovable segueix creixent com a percentatge de les xarxes elèctriques a tot el món, els sistemes d'emmagatzematge d'energia de bateries a gran escala jugaran un paper indispensable per fer que aquesta energia neta sigui fiable i disponible durant tot el dia.La tecnologia BESS ajudarà a maximitzar el valor de les energies renovables, estabilitzar les xarxes elèctriques i donar suport a la transició cap a un futur energètic més sostenible i baix en carboni.
Hora de publicació: Jul-07-2023
