BESS: انرژی الکتریکی را ذخیره و آزاد می کند

فناوری ذخیره انرژیبه استفاده از روش های شیمیایی یا فیزیکی برای ذخیره انرژی الکتریکی تولید شده از منابع انرژی اولیه و آزادسازی آن در صورت نیاز اشاره دارد. این عمدتا شامل ورودی و خروجی انرژی و ماده و تبدیل انرژی و تجهیزات ذخیره سازی است.

برخلاف دارایی‌های تولید متعارف که سوخت را به قدرت بر اساس فرمان تبدیل می‌کنند، فناوری BESS رابطه زمانی بین تولید و مصرف را جدا می‌کند{0} قابلیتی که اساساً عملیات شبکه را تغییر می‌دهد. فرآیند تبدیل الکتروشیمیایی جریان انرژی دوطرفه را امکان پذیر می کند: شارژ از تولید مازاد تجدیدپذیر یا خاموش{2}}نیروی اوج شبکه، سپس تخلیه در طول دوره های کمبود یا افزایش قیمت. چیزی که این سیستم‌ها را به‌ویژه ارزشمند می‌کند، صرفا ظرفیت ذخیره‌سازی نیست، بلکه سرعت پاسخگویی است که باتری‌های مقیاس-شبکه-می‌توانند از شارژ کامل به تخلیه کامل در میلی‌ثانیه تبدیل شوند، ویژگی عملکردی که هیچ نیروگاه حرارتی با آن مطابقت ندارد.

معماری از نظر مفهومی پیچیده نیست، اگرچه جزئیات اجرا، نصب های قابل اعتماد را از موارد مشکل ساز جدا می کند.
سلول ها در ماژول ها جمع می شوند. ماژول ها در قفسه ها قرار می گیرند. قفسه‌ها ظروف یا محفظه‌های{2}}برای ساخت را پر می‌کنند. سیستم مدیریت باتری ولتاژها و دمای سلول‌ها را کنترل می‌کند، توزیع شارژ و ناهنجاری‌های پرچم‌گذاری را متعادل می‌کند. مدیریت حرارتی-معمولاً خنک‌سازی مایع در ابزار مدرن-استقرار مقیاس-سلول‌ها را در پنجره‌های عملیاتی بهینه (معمولاً 15{10}}35 درجه) حفظ می‌کند. سیستم تبدیل توان تبدیل DC{11}}AC را مدیریت می‌کند و از طریق تابلو برق استاندارد و ترانسفورماتورهای افزایش دهنده به شبکه متصل می‌شود.

اینجا جایی است که صنعت با محدودیت های واقعی مواجه است. اکثریت قریب به اتفاق سیستم‌های ذخیره‌سازی انرژی باتری در مقیاس شبکه-در حال توسعه یا بهره‌برداری، 2-4 ساعت مدت زمان تخلیه را با ظرفیت نامی ارائه می‌کنند. این برای تراشیدن اوج عصرگاهی-جذب مازاد خورشیدی در ظهر، سپس ارسال در زمان پس از غروب آفتاب- کافی است، اما برای انعطاف‌پذیری چند روزه در طول دوره‌های طولانی مدت کم تجدیدپذیر کافی نیست.
"منحنی اردک" معروف کالیفرنیا این پدیده را نشان می دهد. بار خالص (تقاضا منهای تولید تجدیدپذیر متغیر) در طول تولید خورشیدی بعدازظهر کاهش می‌یابد، سپس با غروب خورشید و افزایش تقاضای مسکونی به شدت افزایش می‌یابد. یک باتری 4{4}}ساعته این چرخه روزانه را به خوبی اداره می کند. چیزی که نمی تواند به آن رسیدگی کند، یک رویداد رودخانه جوی یک هفته ای است که تولید خورشیدی را در کل منطقه سرکوب می کند و همزمان تقاضای گرمایش را افزایش می دهد.

-فناوری‌های ذخیره انرژی طولانی مدت-باتری‌های جریان، هوای فشرده، هیدروژن، سیستم‌های حرارتی-این شکاف را هدف قرار می‌دهند، اما معیارهای هزینه و کارایی برای مدت‌های کوتاه‌تر با یون لیتیوم- برابری ندارند. بازار همچنان بر روی کاهش هزینه های یون لیتیوم{5} افزایشی به جای استقرار سریع جایگزین ها شرط بندی می کند.

آربیتراژ انرژی-خرید کم و فروش بالا-در حالی که سرمایه‌گذاران را جذب می‌کند، به ندرت بر سودآوری واقعی باتری‌ها تسلط دارد. خدمات جانبی اغلب سودآورتر هستند.

تنظیم فرکانس نیاز به پاسخ سریع دارد و بنابراین گرانتر است. هنگامی که ژنراتورهای بزرگ به طور غیرمنتظره خاموش می شوند، فرکانس شبکه کاهش می یابد. باتری‌ها می‌توانند در عرض 100 میلی‌ثانیه نیرو تزریق کنند و از افت فرکانس قبل از راه‌اندازی نیروگاه‌های آهسته-زغال‌سنگ- جلوگیری کنند. سیستم ذخیره‌سازی برق Hornsdale استرالیای جنوبی به وضوح این را در سال 2017 نشان داد، زمانی که سریع‌تر از آنچه توافق شده بود به قطع نیروگاه‌های زغال‌سنگ- واکنش نشان داد و از خاموشی‌های آبشاری احتمالی جلوگیری کرد.

ذخایر چرخشی، پشتیبانی ولتاژ، و قابلیت‌های-راه‌اندازی سیاه-این سرویس‌ها به طور فزاینده‌ای از قابلیت‌های پاسخ سریع- ذخیره‌سازی باتری نسبت به ژنراتورهای سنکرون سنتی استفاده می‌کنند. برخی از بازارها به طور خاص مکانیسم های جبرانی را برای ارزیابی سرعت پاسخ تنظیم کرده اند و جریان های درآمدی ایجاد می کنند که یک دهه پیش وجود نداشت.

سیستم های ذخیره انرژی باتری مشکلات واقعی را که انتقال انرژی ایجاد می کند حل می کند. تولید انرژی های تجدیدپذیر متغیر نیاز به بافر دارد. الزامات انعطاف پذیری شبکه در حال افزایش است. برقی‌سازی حمل‌ونقل و گرمایش چالش‌های مدیریت اوج تقاضا را تقویت می‌کند.

اما ذخیره سازی به تنهایی مشکل تناوبی را در مقیاس فصلی حل نمی کند. این نیاز به ظرفیت تولید شرکت را برطرف نمی کند، اگرچه ممکن است تعداد دفعات اجرای این ظرفیت را کاهش دهد. ملاحظات ایمنی جدیدی را معرفی می کند که صنعت هنوز در حال یادگیری مدیریت آن است.

فناوری کار می کند. اقتصاد سالانه بهبود می یابد. مسیر استقرار قوی به نظر می رسد. هیچ یک از اینها یکپارچگی یکپارچه را در سیستم های شبکه پیچیده ای که توسط مقررات قدیمی اداره می شوند و توسط مؤسساتی که بر اساس تولید فسیلی قابل ارسال ساخته شده اند اداره می شود را تضمین نمی کند.

هر کسی که به شما بگوید فناوری BESS یک مشکل حل شده را نشان می دهد یا به آن توجه نمی کند یا چیزی را می فروشد. هر کس آن را غیرعملی رد کند، به هزینه های پروژه اخیر یا داده های عملیاتی نگاه نکرده است. واقعیت بین آن افراط‌ها-دقیقاً جایی است که معمولاً ارزیابی‌های مهندسی صادقانه انجام می‌شود.