Когато се запознавате с възобновяемата енергия, често срещате термина "ESS". Какво представлява той? В тази статия ще намерите подробно обяснение и принципи, използвайки прост език.
Какво означава "ESS" в енергийното поле?
В енергийния сектор ESS е акроним на "Система за съхранение на енергия" Това е метод за временно съхраняване на енергия чрез специфичен подход и освобождаването ѝ при нужда. Често се използва в областта на възобновяемата енергия. Независимо дали става въпрос за водноелектрическа енергия, слънчева енергия, вятърна енергия, енергия на приливите и отливите и т.н., електроенергията, генерирана от тези природни сили, е огромна и непрекъсната. За да се предотврати разхищението на генерираната енергия, ЕСС се изгражда така, че да се постигне максимално използване на енергията.
ESS се прилага и в търговските и промишлените системи за съхранение на енергия, за да се избегне претоварване по време на пиковото търсене на електроенергия и да се спестят разходи. Някои компании избират да изградят система за ESS, за да съхраняват електроенергия, когато цените в мрежата са ниски, и след това да я освобождават, когато цените са високи, като по този начин спестяват разходи.
Всъщност ЕСС не се отнася само за големи проекти. С технологичното усъвършенстване на литиевите батерии през последните години на пазара се появиха много домашни батерии за съхранение на енергия, които позволяват на хората да съхраняват слънчева енергия и да я използват в облачни дни или през нощта.
Как работи ESS
Основният принцип на ЕСС е да преобразува и съхранява получената енергия, след което да я освобождава при необходимост. Чрез преобразувател електрическата енергия се преобразува във форма, подходяща за съхранение, обикновено в електрическа енергия, съхранявана в литиево-йонни батерии.
Компоненти на ESS
ЕСС обикновено се състои от няколко ключови компонента, всеки от които играе съществена роля в цялостната функционалност на системата:
Устройство за съхранение на енергия:
Устройството за съхранение на енергия е основната част на ЕСС, която се използва за съхранение на енергия.
Система за преобразуване на енергия (PCS):
Системата за преобразуване на енергия е отговорна за преобразуването на енергията по време на нейното съхранение и освобождаване. Тя включва инвертори (които преобразуват постоянния ток в променлив) и токоизправители (които преобразуват променливия ток в постоянен).
Система за управление на батерията (BMS):
За батерийните системи системата за управление на батериите е важен компонент. BMS следи и управлява напрежението, тока, температурата и състоянието на зареждане на акумулаторната батерия, за да осигури безопасната ѝ работа, като предотвратява презареждане, претоварване и прегряване. BMS може също така да балансира напрежението между клетките на акумулатора, за да удължи цялостния живот на акумулатора.
Система за управление на енергията (EMS):
Системата за управление на енергията се използва за оптимизиране на работата на цялата система. EMS следи входа и изхода на енергията, управлява времето за зареждане и разреждане на устройството за съхранение на енергия, като гарантира, че системата може да използва максимално съхранената енергия въз основа на търсенето на натоварване и колебанията в цените на електроенергията.
Охладителна система:
Охлаждащата система се използва за поддържане на температурната стабилност на устройството за съхранение на енергия, особено в акумулаторни или механични системи за съхранение на енергия. Управлението на температурата е от решаващо значение за удължаване на живота на системата и за осигуряване на безопасна работа. Обикновено се използват системи за охлаждане с течност или въздушно охлаждане.
Устройства за защита:
Устройствата за защита включват прекъсвачи, предпазители, изолатори и заземяващи устройства. Тези устройства се използват за защита на системата от претоварване, къси съединения, колебания на напрежението и други електрически неизправности, като гарантират, че системата може безопасно да се изключи в случай на необичайни условия.
Система за наблюдение и контрол:
Тази система осигурява функции за наблюдение и контрол на данните в реално време. Тя може да следи състоянието на ESS, като например нивото на заряд на батерията, температурата и изходната мощност, дистанционно или локално.
Комуникационна система:
Комуникационната система се използва за свързване на системата с външни системи за управление или с мрежата. Тя позволява обмен на данни между EMS, BMS и други системи за управление.
Какви видове ЕСС има?
Въз основа на принципите на преобразувателя ЕСС може да се раздели на няколко клона. По-нататък ще представя някои видове, използвани в реалния живот, и съответните им предимства и недостатъци:
ESS на батерии (BESS)
Принцип: Системите за съхранение на енергия, базирани на батерии, съхраняват електрическа енергия в химическа форма в батерия. Най-разпространените видове са литиево-йонните батерии, при които литиевите йони се движат между анода и катода по време на циклите на зареждане и разреждане. Други видове включват проточни батерии, които съхраняват енергия в течни електролити.
Предимства: Висока енергийна плътност и дълъг живот на цикъла; висока ефективност на зареждане и разреждане; модулен дизайн позволява определяне на размера в зависимост от нуждите.
Недостатъци: Висока първоначална цена; животът на батерията се влияе от условията на околната среда.
Случай на употреба: Търговски проект на PKNERGY за батерии за съхранение на слънчева енергия.
Съхранение на топлинна енергия
Принцип: Системите за съхранение на топлинна енергия (TES) съхраняват енергия под формата на топлина или студ, която по-късно може да се използва за производство на електроенергия или за отопление/охлаждане. Обичайните материали за TES включват вода, лед или разтопени соли. Тези системи често работят в комбинация със слънчева енергия или други възобновяеми източници.
Предимства: Дълго време за съхранение на енергия; сравнително проста система с ниски разходи за поддръжка; може да балансира сезонните енергийни нужди.
Недостатъци: Ниска енергийна плътност; загубата на топлина може да намали ефективността; необходимо е голямо пространство за съхранение на материалите.
Случай на употреба: Слънчевата електроцентрала Gemasolar в Испания използва разтопена сол за съхранение на топлина.
Съхранение на енергия от течен въздух (LAES)
Принцип: Съхранението на енергия от течен въздух (LAES) включва охлаждане на въздуха до криогенни температури (около -196°C), за да се втечни, след което се съхранява в изолирани резервоари. Когато е необходима енергия, течният въздух се излага на температурата на околната среда, което води до бързото му разширяване и превръщането му отново в газ. Процесът на разширяване задвижва турбина, която генерира електроенергия. Системите LAES могат също така да използват отпадна топлина или студ за подобряване на ефективността.
Предимства: Може да съхранява енергия в голям мащаб, подходящ за регулиране на мрежата; използва евтини и нетоксични суровини (въздух); дълъг живот на системата с ниски нужди от поддръжка; по-висока енергийна плътност, особено когато се комбинира с отпадна топлина или студ.
Недостатъци: По-ниска ефективност на преобразуване, обикновено около 50-60%; високи разходи за изграждане, изискващи мащабна инфраструктура; изисква нискотемпературна технология за съхранение, която е свързана със загуба на енергия.
Случай на употреба: Проектът за съхранение на енергия с течен въздух на Highview Power в Обединеното кралство.
Съхранение на енергия от сгъстен въздух (CAES)
Принцип: Системите CAES използват излишък от електроенергия за компресиране на въздух и съхраняването му в подземни пещери или резервоари. Когато търсенето на енергия е голямо, сгъстеният въздух се освобождава, нагрява се и се разширява, за да задвижва турбини, които произвеждат електроенергия.
Предимства: Подходящ за съхранение на енергия в голям мащаб; ниска цена, особено при използване на естествени подземни пещери; позволява дългосрочно съхранение на енергия.
Недостатъци: Ниска ефективност на системата със значителни енергийни загуби; изисква голямо подземно пространство; въздействие върху околната среда, като например въглеродни емисии при отопление на въздуха.
Случай на употреба: Съоръжението CAES в Макинтош, САЩ.
Съхранение на енергия чрез маховик
Принцип: Системите за съхранение на енергия с маховик преобразуват електрическата енергия в кинетична чрез въртене на ротор с висока скорост. Когато е необходима енергия, кинетичната енергия на ротора се преобразува обратно в електрическа енергия.
Предимства: Висока плътност на мощността; изключително ниски изисквания за поддръжка; възможност за бързо зареждане и разреждане.
Недостатъци: Ниска плътност на енергията; високи разходи за изграждане; кратко време за съхранение на енергия, подходящо за краткосрочни балансиращи нужди.
Случай на употреба: Системата за съхранение на енергия с маховик на Beacon Power.
Съхранение на химическа енергия
Принцип: Съхранението на химическа енергия включва преобразуване на електрическа енергия в химическа, обикновено под формата на водород или други химически носители. По-късно тази енергия може да бъде преобразувана обратно в електричество чрез горивни клетки или други химически процеси.
Предимства: Висока енергийна плътност; възможност за дългосрочно съхранение на енергия; широко достъпни суровини с гъвкави приложения.
Недостатъци: По-ниска ефективност на преобразуването; сложна технология с високи разходи; значителни инфраструктурни нужди, особено за съхранение и транспортиране на водорода.
Случай на употреба: Съоръжението Power-to-Gas в Германия преобразува излишната електроенергия във водород за съхранение.
Ключови фактори, влияещи върху разходите за ЕСС
Цената на една система за съхранение на енергия (ЕСС) се влияе основно от фактори като вида на батерията, размера на системата, разходите за материали, разходите за производство и монтаж, разходите за поддръжка и експлоатация (OPEX), както и от продължителността на живота на системата и броя на циклите. Мащабът и сложността на ЕСС, изискванията за качество и дългосрочните разходи за поддръжка и подмяна - всички те оказват влияние върху цялостната рентабилност на ЕСС. Освен това, колкото по-дълъг е животът на системата и колкото повече цикли може да изпълни, толкова по-ниски са дългосрочните разходи.
Заключение
Като средство за съхраняване на енергия системите за ЕСС могат значително да намалят зависимостта на обществото от традиционните изкопаеми горива. Особено за страните с високо търсене на електроенергия, както малките домакински ЕСС, така и големите търговски системи за съхранение на енергия предлагат добри решения. Това означава, че пазарът за съхранение на енергия ще става все по-популярен. Свържете се с PKNERGY сега, за да научите повече за изграждането на ESS.
ЧЕСТО ЗАДАВАНИ ВЪПРОСИ:
Как работи системата за съхранение на слънчева енергия?
Принципът на работа на системата за съхранение на слънчева енергия е да съхранява излишната енергия, генерирана от слънчевите панели. Когато слънцето грее, соларните панели произвеждат електроенергия, която може да се използва веднага или да се съхранява в система за съхранение на енергия (ЕСС) за по-късна употреба.
Можете ли да използвате резервна батерия без слънчева енергия?
Да, можете да зареждате от мрежата и да я използвате като резервен източник на енергия, без да е необходима соларна система.
Колко електроенергия може да се съхранява в една батерия?
Това зависи от размера на батерията, която използвате. Обичайните домакински батерии за съхранение на енергия включват 5kWh, 10kWh, 15kWh
Пестене на пари, опазване на околната среда
PKNERGY ви помага да намалите сметките си за енергия за вашия дом Съхраняване на слънчева енергия, съхраняване на слънчева енергия за използване по всяко време - през нощта или по време на прекъсване.
BG 
EN 
ES 
DE 
PT 
AR 
KU 
ID 
RU 
SL 
KO 
FR 
IT 
NL 
CS 