A systém ukladania energie batérie(BESS) je pomerne zložitá integrovaná energetická jednotka skonštruovaná integráciou akumulátorov energie, zariadení na konverziu energie, lokálnych ovládačov, systémov rozvodu energie, teplotných a požiarnych bezpečnostných systémov a ďalších súvisiacich zariadení podľa špecifických požiadaviek aplikácie. Medzi jeho základné charakteristiky patrí:
- 1) Interné zariadenia v rámci BESS (Battery Energy Storage System) majú jasne definované úlohy a sú vzájomne prepojené, spolupracujú na dosiahnutí regulácie energie, výkonu a napätia v pripojovacom bode siete BESS alebo výstupnom porte za predpokladu bezpečnosti, účinnosti a dlhej životnosti.
- 2) Bezpečnosť a životnosť akumulátorov energie v BESS do značnej miery určuje bezpečnosť a životnosť celého systému a majú prísne technické požiadavky týkajúce sa prevádzkového prostredia, čo z nich robí kľúčový aspekt, ktorý je potrebné vziať do úvahy pri návrhu interného systému.
- 3) Zariadenie na konverziu energie v systéme BESS (Battery Energy Storage System) je kritickým uzlom pre výmenu energie celého systému skladovania energie s vonkajšou sieťou. Jeho výkon priamo odráža prevádzkový režim BESS, presnosť ovládania, rýchlosť odozvy a prívetivosť k sieti-a tiež ovplyvňuje najintuitívnejšiu používateľskú skúsenosť zákazníka so systémom na ukladanie energie v krátkom čase.
Akumulátory energie
- 4) Batérie na ukladanie energie, zariadenia na konverziu energie a vybavenie, ako sú systémy klimatizácie a požiarnej ochrany, majú každý svoje vlastné nezávislé ovládače na dosiahnutie vlastnej-prevádzky, alarmu alebo ochrany. Implementáciu systémových funkcií, prepojenie a koordináciu medzi zariadeniami, spúšťanie{3}}a operácie ochrany pred poruchami, externú komunikáciu a efektívny prenos informácií však zabezpečuje lokálny kontrolór, čo umožňuje systému skladovania energie podieľať sa na distribuovaní siete alebo dosahovať ciele projektovej aplikácie ako celku.
- 5) Systém skladovania energie, ktorý funguje ako jednotná externá a autonómna interná jednotka na spustenie napájania, prijíma príkazy plánovania zo systému správy energie vyššej{1}}úrovne a vykonáva pokyny na riadenie napájania alebo režimu. Preto by mal mať bohaté externé komunikačné rozhrania a flexibilné, rôznorodé prevádzkové režimy. Prostredníctvom funkcií, ako je -prenos energie na požiadanie, rýchle zvyšovanie výkonu a riadenie stabilizácie napätia, zlepšuje celkový prevádzkový výkon výroby energie, rozvodných sietí a záťažových aplikácií, čím demonštruje svoju hodnotu.
- 6) Kontrola a riadenie sú kľúčové pre to, aby systém skladovania energie realizoval svoju hodnotu, a to do značnej miery závisí od toho, ako systémový integrátor porozumel existujúcim systémom, ovládacím prvkom a vývojovým trendom v aplikačnej oblasti. Z tohto hľadiska je celkom rozumné považovať systém skladovania energie za „energetickú náplasť“ alebo „flexibilný upgrade“ existujúceho energetického systému.
Obmedzené kapacitou samotnej batérie
BESS (Battery Energy Storage Systems), limitované kapacitou samotnej batérie a úrovňou vývoja zariadení na konverziu energie, vždy čelili rozporu medzi bezpečnosťou a účinnosťou na jednej strane a vysokou hustotou energie a rôznorodými komplexnými funkciami na strane druhej. Najmä vďaka ich rozsiahlemu-aplikácii pri výrobe obnoviteľnej energie a sieťových-aplikáciách sa celková kapacita a napäťové úrovne systémov skladovania energie neustále zvyšujú, komunikačná architektúra sa stáva rozsiahlejšou a elektromagnetické prostredie sa stáva zložitejším. Tieto faktory predstavujú vážne výzvy pre systémy skladovania energie a ich integračné technológie.
- 1) Ako komplexne zvládnuť teóriu a technológiu relevantných priemyselných aplikácií a nakonfigurovať efektívnu a primeranú kapacitu a výkon systému na ukladanie energie; ako prijať cielené kontrolné schémy na dosiahnutie bezproblémovej integrácie s existujúcimi systémami pri plnení celkových cieľov projektovej aplikácie.
- 2) Ako určiť konkrétne technické parametre, funkčné požiadavky a výkonnostné ukazovatele systému akumulácie energie na základe aplikačných technických charakteristík projektu a podľa toho vybrať kľúčové interné zariadenia systému skladovania energie, ako sú PCS a batérie.
- 3) Ako vykonať elektrický návrh systému skladovania energie s cieľom zabezpečiť elektrickú bezpečnosť, hierarchickú ochranu a-priateľskosť vnútorného zariadenia k sieti vzhľadom na zvyšujúcu sa kapacitu a úrovne napätia systému skladovania energie.
- 4) Ako vybrať a vypočítať parametre a usporiadanie inštalácie vnútorných zariadení na kontrolu prostredia a bezpečnostných a protipožiarnych zariadení pre systémy skladovania energie so zameraním na životnosť batérie a bezpečnosť, aby sa dosiahlo rovnomerné rozloženie teploty a odvod tepla pre veľkokapacitné batérie s vysokou-vysokou hustotou energie- pri minimalizovaní rozlohy pôdy.
- 5) Ako spoločne spravovať rôzne zariadenia v rámci systému skladovania energie, aby ste plne využili funkcie a výkon každého zariadenia a zabezpečili požiadavky na skladovanie energie. To zahŕňa optimalizáciu celkového výkonu systému a zabránenie zníženiu výkonu v dôsledku neprimeraných metód integrácie; a ako dosiahnuť spoločnú ochranu v poruchových podmienkach, aby sa zabránilo eskalácii alebo rozšíreniu jediného zlyhania zariadenia, s osobitnou pozornosťou venovanou prepojeniu a izolácii medzi elektrickým zariadením a batériovým zariadením, aby sa predišlo problémom, ako je iskrenie, lokalizovaná akumulácia tepla a poškodenie alebo výbuch elektrických komponentov, ktoré by mohli ohroziť bezpečnosť batérie.
Ako vybudovať interné a externé komunikačné architektúry
- 6) Ako vybudovať internú a externú komunikačnú architektúru a dátové modely pre systémy na ukladanie energie použiteľné pre rôzne aplikačné scenáre, umožňujúce štandardizovaný prístup ku komunikácii a výmenu údajov medzi internými zariadeniami, uľahčujúce príjem príkazov a prenos informácií systému na ukladanie energie ako celku a prenos informácií do systému riadenia vyššej{1}}úrovne a dosiahnutie oddelenej komunikácie rýchlych riadiacich príkazov a potenciálne veľkého množstva interných údajov, ako sú napríklad údaje o batériových článkoch alebo rušenie, oneskorenie.
- 7) Ako stavať rozsiahlejšie-projekty na ukladanie energie alebo elektrárne paralelným pripojením modulárnych systémov na ukladanie energie a ako eliminovať jednotlivé výkonnostné rozdiely medzi systémami na ukladanie energie prostredníctvom-riadenia a riadenia na úrovni stanice, vyhýbať sa krížovému{3}}spájaniu a vzájomnému rušeniu medzi systémami skladovania energie počas rýchleho plánovania a prechodných prechodov, zabezpečiť stabilnú prevádzku v rámci celkovej elektrárne, riadený a rýchly tok energie{4} s riadeným a rýchlym tokom energie{4} s riadením elektrickej siete systém.
- 8) Ako dokončiť integráciu, inštaláciu a uvedenie do prevádzky interného zariadenia v systéme na ukladanie energie na základe existujúcich elektrických, protipožiarnych a BESS (Battery Energy Storage System) technických inštalačných štandardov, minimalizovať-operácie na mieste alebo častý pohyb batérií a vyhnúť sa nevhodným inštalačným platformám alebo metódam uzemnenia, ktoré by mohli viesť k zníženiu úrovne ochrany systému na ukladanie energie alebo zavedeniu faktorov nestability.
- 9) Ako aplikovať pokročilé technológie, ako je umelá inteligencia a blockchain, na systémy skladovania energie, aby sa zlepšila ich inteligentná správa, predikcia životnosti, včasné varovanie pred poruchami a diagnostické schopnosti, čím sa efektívne zlepší porozumenie používateľov súčasnému a budúcemu výkonu a prevádzkovým očakávaniam systému skladovania energie a poskytne sa kľúčový hardvérový základ a implementačné prostriedky na realizáciu pokročilých technológií plánovania systému a správy energie, ako sú inteligentné siete a virtuálne elektrárne.
Z dôvodu prirodzenej komplexnosti systémov skladovania energie, špecializovaného charakteru externých aplikácií a vysokých nárokov na bezpečnosť zariadení sa technológia integrácie systému skladovania energie stala špecifickou implementačnou metódou a nevyhnutným technologickým mostom spájajúcim základné zariadenia (batérie, PCS a pod.) s aplikačnými oblasťami.