כיצד פועלות מערכות אחסון אנרגיה בסוללות?

מערכת אחסון אנרגיה של סוללות, הידועה בכינויה BESS, משתמשת בבנקים של סוללות נטענות כדי לאחסן עודפי חשמל מהרשת או ממקורות מתחדשים לשימוש מאוחר יותר.ככל שמתקדמים טכנולוגיות אנרגיה מתחדשת ורשת חכמה, מערכות BESS ממלאות תפקיד חיוני יותר ויותר בייצוב אספקת החשמל ומקסום הערך של אנרגיה ירוקה.אז איך בדיוק פועלות המערכות הללו?
שלב 1: בנק סוללות
הבסיס של כל BESS הוא מדיום אחסון האנרגיה - סוללות.מספר מודולי סוללה או "תאים" מחוברים יחד ליצירת "בנק סוללות" המספק את קיבולת האחסון הנדרשת.התאים הנפוצים ביותר הם ליתיום-יון בשל צפיפות ההספק הגבוהה, תוחלת החיים הארוכה ויכולת הטעינה המהירה שלהם.כימיות אחרות כמו עופרת-חומצה וסוללות זרימה משמשות גם ביישומים מסוימים.
שלב 2: מערכת המרת חשמל
בנק הסוללות מתחבר לרשת החשמל באמצעות מערכת המרת חשמל או PCS.ה-PCS מורכב מרכיבי חשמל כמו מהפך, ממיר ומסננים המאפשרים זרימת חשמל בשני הכיוונים בין הסוללה לרשת.המהפך ממיר זרם ישר (DC) מהסוללה לזרם חילופין (AC) שהרשת משתמשת בו, והממיר עושה הפוך כדי לטעון את הסוללה.
שלב 3: מערכת ניהול סוללות
מערכת ניהול סוללות, או BMS, מנטרת ושולטת בכל תא סוללה בנפרד בתוך בנק הסוללות.ה-BMS מאזן את התאים, מווסת מתח וזרם במהלך טעינה ופריקה, ומגן מפני נזקים מטעינת יתר, זרמי יתר או פריקה עמוקה.הוא מנטר פרמטרים מרכזיים כמו מתח, זרם וטמפרטורה כדי לייעל את ביצועי הסוללה ואת תוחלת החיים.
שלב 4: מערכת קירור
מערכת קירור מסירה חום עודף מהסוללות במהלך הפעולה.זה קריטי לשמירה על התאים בטווח הטמפרטורות האופטימלי שלהם ולמקסום חיי המחזור.סוגי הקירור הנפוצים ביותר בשימוש הם קירור נוזלי (על ידי זרימת נוזל קירור דרך לוחות במגע עם הסוללות) וקירור אוויר (שימוש במאווררים כדי לאלץ אוויר דרך מארזי סוללות).
שלב 5: הפעלה
בתקופות של ביקוש נמוך לחשמל או ייצור אנרגיה מתחדשת גבוהה, ה-BESS סופג עודפי חשמל דרך מערכת המרת החשמל ומאחסן אותו בבנק הסוללות.כאשר הביקוש גבוה או חומרים מתחדשים אינם זמינים, האנרגיה המאוחסנת משוחררת חזרה לרשת דרך המהפך.זה מאפשר ל-BESS "להעביר זמן" לאנרגיה מתחדשת לסירוגין, לייצב את התדר והמתח של הרשת ולספק כוח גיבוי במהלך הפסקות.
מערכת ניהול הסוללות עוקבת אחר מצב הטעינה של כל תא ושולטת בקצב הטעינה והפריקה למניעת טעינת יתר, התחממות יתר ופריקה עמוקה של הסוללות - מאריכה את אורך החיים השימושיים שלהן.ומערכת הקירור פועלת כדי לשמור על טמפרטורת הסוללה הכוללת בטווח פעולה בטוח.
לסיכום, מערכת אחסון אנרגיית סוללה ממנפת סוללות, רכיבי חשמל, בקרות אינטליגנטיות וניהול תרמי ביחד בצורה משולבת כדי לאחסן עודפי חשמל ולפרוק כוח לפי דרישה.זה מאפשר לטכנולוגיית BESS למקסם את הערך של מקורות אנרגיה מתחדשים, להפוך את רשתות החשמל ליעילות ובקיימות יותר ולתמוך במעבר לעתיד של אנרגיה דלת פחמן.

עם עלייתם של מקורות אנרגיה מתחדשים כמו אנרגיה סולארית ורוח, מערכות אחסון אנרגיה בסוללות בקנה מידה גדול (BESS) משחקות תפקיד חשוב יותר ויותר בייצוב רשתות החשמל.מערכת אחסון אנרגיה של סוללה משתמשת בסוללות נטענות כדי לאחסן עודפי חשמל מהרשת או מחומרים מתחדשים ולהחזיר את הכוח הזה בעת הצורך.טכנולוגיית BESS מסייעת למקסם את הניצול של אנרגיה מתחדשת לסירוגין ומשפרת את האמינות הכוללת של הרשת, היעילות והקיימות.
BESS מורכב בדרך כלל ממספר רכיבים:
1) מאגר סוללות עשוי ממספר מודולי סוללה או תאים כדי לספק את קיבולת אחסון האנרגיה הנדרשת.סוללות ליתיום-יון נמצאות בשימוש הנפוץ ביותר בשל צפיפות ההספק הגבוהה, תוחלת החיים הארוכה ויכולות הטעינה המהירה שלהן.נעשה שימוש גם בכימיות אחרות כמו עופרת-חומצה וסוללות זרימה.
2) מערכת המרת חשמל (PCS) המחברת את בנק הסוללות לרשת החשמל.ה-PCS מורכב ממהפך, ממיר וציוד בקרה אחר המאפשר זרימת חשמל בשני הכיוונים בין הסוללה לרשת.
3) מערכת ניהול סוללות (BMS) המנטרת ובקרה על המצב והביצועים של תאי הסוללה הבודדים.ה-BMS מאזן את התאים, מגן מפני נזקים מטעינת יתר או פריקה עמוקה, ומנטר פרמטרים כמו מתח, זרם וטמפרטורה.