Technológia skladovania energiesa vzťahuje na použitie chemických alebo fyzikálnych metód na skladovanie elektrickej energie vyrobenej z primárnych zdrojov energie a jej uvoľnenie v prípade potreby. Zahŕňa najmä vstup a výstup energie a hmoty a zariadenia na konverziu a skladovanie energie.
Na rozdiel od konvenčných výrobných prostriedkov, ktoré na príkaz premieňajú palivo na energiu, technológia BESS oddeľuje dočasný vzťah medzi výrobou a spotrebou-, čo je schopnosť, ktorá zásadne mení prevádzku siete. Proces elektrochemickej konverzie umožňuje obojsmerný tok energie: nabíjanie z prebytku obnoviteľnej energie alebo mimo-špičkovej energie zo siete, potom vybíjanie počas období deficitu alebo prudkých cenových výkyvov. To, čo robí tieto systémy obzvlášť cennými, nie je len úložná kapacita, ale aj rýchlosť odozvy-batérie{5}}sieťovej váhy, ktoré dokážu prejsť z plného nabitia do úplného vybitia v priebehu milisekúnd, čo je charakteristika výkonu, ktorej sa žiadna tepelná elektráreň nevyrovná.
Čo sa vlastne deje vo vnútri systému na ukladanie energie batérie
Architektúra nie je koncepčne zložitá, aj keď detaily prevedenia oddeľujú spoľahlivé inštalácie od problematických.
Bunky sa zhromažďujú do modulov. Moduly sa ukladajú do stojanov. Stojany zapĺňajú kontajnery alebo účelové-ohradenia. Systém správy batérie monitoruje napätie a teploty jednotlivých článkov, vyrovnáva distribúciu nabitia a signalizuje anomálie. Riadenie teploty-zvyčajne kvapalinové chladenie v moderných-nasadeniach meradiel-udržiava bunky v optimálnych prevádzkových oknách (zvyčajne 15-35 stupňov). Systém premeny energie zvláda transformáciu DC{11}}AC a pripája sa k sieti prostredníctvom štandardných rozvádzačov a stupňovitých transformátorov.
Čo je napätie v systéme skladovania energie?
Rozdiel elektrického potenciálu alebo napätie je energetický rozdiel medzi dvoma bodmi v obvode. Keď elektróny prechádzajú komponentom, časť ich energie sa prenáša na tento komponent. Tento rozdiel v energii tlačí elektrický prúd k toku a meria sa vo voltoch (V).
Trvanie a „4-hodinový problém“
Toto je miesto, kde toto odvetvie čelí skutočným obmedzeniam. Prevažná väčšina sieťových-systémov na ukladanie energie batérií, ktoré sú vo vývoji alebo prevádzke, poskytuje 2-4 hodiny trvania vybíjania pri menovitej kapacite. To je dostatočné na večerné špičkové oholenie-absorbujúce poludňajšie slnečné prebytky a následné odoslanie počas-dopytu po západe slnka-, ale nedostatočné na viac{8}}dňovú odolnosť počas predĺžených období s nízkou obnoviteľnosťou.
Známa kalifornská „kačacia krivka“ ilustruje tento fenomén. Čistá záťaž (dopyt mínus variabilný obnoviteľný výkon) klesá počas popoludňajšej solárnej výroby, potom prudko stúpa, keď slnko zapadá a dopyt po domácnostiach vrcholí. 4-hodinová batéria zvládne tento denný cyklus dobre. To, čo nedokáže vyriešiť, je týždňová atmosferická udalosť na rieke, ktorá potláča solárnu výrobu v celom regióne a súčasne zvyšuje potrebu tepla.
Technológie na ukladanie energie s dlhou{0}}trvanlivosťou-prietokových batérií, stlačeného vzduchu, vodíka, tepelných systémov-zameriavajú sa na túto medzeru, ale metriky nákladov a efektívnosti nedosiahli paritu s lítium-iónmi pri kratšom čase. Trh naďalej vsádza na postupné znižovanie nákladov na lítium{5}ióny namiesto zrýchleného zavádzania alternatív.
Beyond Arbitrage: Grid Services [Skladovanie energie]
Energetická arbitráž-nízky nákup a vysoký predaj-a zároveň prilákanie investorov len zriedka dominuje skutočnej ziskovosti batérií. Doplnkové služby sú často lukratívnejšie.
Regulácia frekvencie vyžaduje rýchlu odozvu, a preto je drahšia. Keď sa veľké generátory neočakávane vypnú, frekvencia siete klesá. Batérie dokážu dodať energiu do 100 milisekúnd, čím zabraňujú poklesu frekvencie pred spustením pomalých-uhoľných{4}}elektrární. Juhoaustrálsky Hornsdale Power Storage System to názorne demonštroval v roku 2017, keď na výpadky uhoľných elektrární-reagoval rýchlejšie, než bolo zmluvne dohodnuté, čím predišiel potenciálnym kaskádovým výpadkom prúdu.
Rezervy otáčania, podpora napätia a možnosti čierneho{0}}štartu-tieto služby čoraz viac uprednostňujú rýchle-reakcie batériového úložiska pred tradičnými synchrónnymi generátormi. Niektoré trhy špecificky upravili kompenzačné mechanizmy na posúdenie rýchlosti odozvy a vytvorili toky príjmov, ktoré pred desiatimi rokmi neexistovali.
Úprimné hodnotenie
Systémy na ukladanie energie z batérií riešia skutočné problémy, ktoré prechod energie vytvára. Variabilná obnoviteľná výroba potrebuje vyrovnávaciu pamäť. Požiadavky na flexibilitu siete sa stupňujú. Elektrifikácia dopravy a vykurovania zosilňuje výzvy riadenia špičkového dopytu.
Samotné skladovanie však nerieši problém prerušovania v sezónnom meradle. Nevylučuje potrebu pevnej výrobnej kapacity, hoci môže znížiť frekvenciu prevádzky tejto kapacity. Zavádza nové bezpečnostné hľadiská, s ktorými sa priemysel stále učí riadiť.
Technológia funguje. Ekonomika sa z roka na rok zlepšuje. Trajektória nasadenia vyzerá robustne. Nič z toho nezaručuje bezproblémovú integráciu do komplexných sieťových systémov riadených starými predpismi a prevádzkovaných inštitúciami založenými na výrobe fosílnych palív.
Každý, kto vám hovorí, že technológia BESS predstavuje vyriešený problém, buď nevenuje pozornosť, alebo niečo predáva. Každý, kto to odmieta ako nepraktické, sa nepozrel na nedávne náklady na projekt alebo prevádzkové údaje. Realita leží medzi týmito extrémami-presne tam, kde obyčajne pristanú poctivé technické hodnotenia.