電池儲能系統改變能源管理
電池儲能系統可以集成可再生能源,優化功耗,并提供備用電源,從而有助于實現更清潔、更具彈性的電網。
本文引用地址:http://www.104case.com/article/202506/471590.htm隨著世界朝著更可持續的未來邁進,電池儲能系統 (BESS) 在能源效率和確保可靠電力供應方面發揮著至關重要的作用。通過平衡供需并儲存來自太陽能和風能等可再生能源的多余能源,BESS 有助于應對間歇性能源生產的挑戰。
什么是電池儲能系統?
任何 BESS 的核心是它的電池,它儲存能量并在以后釋放以備將來使用。這些電能被太陽能、風能或發電站捕獲,在電池充電過程中轉化為化學能。這些電池有許多不同的化學成分,包括鋰離子和鉛酸,每種電池都提供不同水平的效率、使用壽命和安全性。
通過電池管理系統,密切監控 BESS 以優化性能并防止過度充電和過熱等問題。此外,BESS 利用能源管理系統來管理 BESS 的充電、放電以及與電網的交互。該系統允許 BESS 做出實時決策,以優化能源使用并降低成本。
圖 1:電池儲能系統包含一系列組件,包括電池組、電池管理系統、電源轉換系統以及溫度控制、HVAC 和消防等安全功能,可用于從電網到可再生能源集成等各種應用。(來源: Integra Sources)
為什么 BESS 對于可持續未來至關重要
每年,BESS 為全球成千上萬的家庭、企業、工廠和社區供電。它們的規模和存儲容量各不相同。例如,Tesla Powerwall 的可用容量為 13.5 kWh,是一款緊湊型設備,可以作為單個家庭的不間斷電源。另一方面,Vistra Moss Landing 儲能設施(世界上最大的 BESS)可以為 300,000 戶家庭提供能源。
BESS 可以在任何天氣條件下有效利用太陽能和風能。可充電電池可以儲存這些間歇性可再生能源產生的多余能量。稍后,可以根據用戶的需要消耗這些能量。
當與電池存儲解決方案集成時,可再生能源可以取代化石燃料,為各種應用提供廉價的清潔能源。可再生能源并網廣泛用于:
太陽能和風電場
離網和孤立的社區(島嶼和難以到達的地區)
家用儲能裝置
與太陽能電池板(如 Powerwall)結合使用
除了離網系統外,BESS 還可以顯著支持住宅、商業和工業用途的并網和混合解決方案,使其對能源消耗的影響非常動態。
圖 2:電池儲能系統可以有效地存儲可再生能源(包括太陽能和風能)產生的多余能量。(來源: Integra Sources)
能源需求與成本之間的關系
電力需求與其成本之間存在正相關關系。能源價格在需求高峰期上漲,在需求下降時下降。通過在非高峰時段為電池充電,消費者可以購買廉價能源并將其存儲在 BESS 中。然后,他們可以等到電價上漲并將電池放電,以使用低成本能源或將其出售給電網。因此,家庭和企業可以有效地管理能源資源,降低成本。
調峰是負載管理中最受歡迎的 BESS 使用案例之一。此外,消費者可以像能源套利一樣減少開支。電池存儲解決方案可以幫助避免電網的峰值需求,防止停電和其他緊急情況。通過釋放儲存的能量,BESS 減輕了電網的負載并不間斷地供電。
能源停電和備用電源的重要性
BESS 可以幫助發電站和電網在停電后快速恢復。消費者可以使用更便宜、更環保的電池存儲系統,而不是使用柴油發電機。BESS 可以獨立于電網的輸電線路工作,并在所需的時間內(從幾分鐘到幾小時)提供能源。
BESS 為家庭、企業和其他設施提供能源,可以確保它們在能源停電期間持續運行。這對于提供與人們健康和安全相關的服務的醫療保健機構和其他組織來說至關重要。根據存儲容量,BESS 可以提供備用電源,即使在電網嚴重故障的情況下也是如此。
實際應用
BESS 依賴于負擔得起的技術。例如,鋰離子電池的價格在過去 10 年中下降了近 90%,預計還會進一步下降。電池存儲解決方案具有廣泛的配置范圍,包括存儲容量和尺寸,因此可以適應許多行業和應用。
這些應用可分為電表前 (FTM) 或公用事業規模的系統(消耗的能源由電表測量)和電表后 (BTM) 或現場解決方案(消耗的能源無法連接到電網,因此由電表測量)。FTM BESS 應用包括:
公用電網
變電站
輸配電線路
電站
BTM 系統可以繞過電網向消費者供電。除了綠色能源外,BESS 還可以持續支持獨立的電力系統或微電網。
制造商可以使用電池存儲進行備用電源,以避免生產設施停機。通過使用 BESS,公司和家庭可以通過能源時移顯著降低電費。BTM 電池儲能系統可在以下位置找到:
工業和制造設施
企業
家庭
電動汽車
船用系統
隨著 BESS 不斷改變能源管理,獲得高質量的電子元件對于構建高效、可靠和可擴展的解決方案至關重要。DigiKey 通過為工程師和制造商提供尖端的電池管理系統、電力電子元件和節能元件來支持這一轉變。
圖 3:電池儲能系統具有廣泛的配置,包括存儲容量和尺寸,因此可用于各種應用。(來源: Integra Sources)
BESS 在有彈性的能源未來中的作用
毫無疑問,購買現成的 BESS 可以節省時間,有時還可以節省金錢。如果對系統沒有特殊要求,可以從市場上的大量儲能產品中選擇開箱即用的解決方案。也就是說,一些原因可能會阻止消費者購買。例如:
特定的買家要求,包括業務利基需求和運營條件
缺少所需的功能或增加系統成本的不必要功能
系統不完整,缺乏配套設備
低質量的軟件
無保修和保修期后維護
構建 BESS 可能是一個乏味的過程,需要時間、金錢和專業知識。但這為創建完全滿足最終用戶所有要求的高度定制的解決方案提供了機會。
隨著對可持續和可靠能源解決方案的需求不斷增長,BESS 將繼續塑造能源管理的未來。它們能夠整合可再生能源、優化功耗并在停電期間提供關鍵備份,這使其成為現代能源基礎設施的基石。無論是通過現成的解決方案還是定制的系統,BESS 都使企業、社區和個人能夠控制其能源使用、降低成本,并為更清潔、更具彈性的電網做出貢獻。
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