Carane nyimpen listrik saka jaringan?

Sajrone 50 taun kepungkur, konsumsi listrik global terus saya tambah, kanthi panggunaan kira-kira 25.300 terawatt-jam ing taun 2021. Kanthi transisi menyang industri 4.0, kebutuhan energi saya mundhak ing saindenging jagad. Angka kasebut mundhak saben taun, ora kalebu syarat daya kanggo sektor industri lan ekonomi liyane. Pergeseran industri lan konsumsi daya dhuwur iki ditambah karo efek owah-owahan iklim sing luwih nyata amarga emisi gas omah kaca sing akeh banget. Saiki, umume pabrik lan fasilitas pembangkit listrik gumantung banget marang sumber bahan bakar fosil (lenga lan gas) kanggo nyukupi kabutuhan kasebut. Keprihatinan iklim iki nglarang ngasilake energi tambahan nggunakake cara konvensional. Mangkono, pangembangan sistem panyimpenan energi sing efisien lan dipercaya dadi saya penting kanggo njamin pasokan energi sing terus-terusan lan dipercaya saka sumber sing bisa dianyari.

Sektor energi wis nanggapi kanthi pindhah menyang solusi energi terbarukan utawa "ijo". Transisi wis dibantu dening teknik manufaktur sing luwih apik, umpamane, manufaktur blades turbin angin sing luwih efisien. Uga, peneliti wis bisa nambah efisiensi sel fotovoltaik, anjog kanggo generasi energi luwih apik saben wilayah panggunaan. Ing taun 2021, pembangkit listrik saka sumber fotovoltaik solar (PV) mundhak kanthi signifikan, nganti rekor 179 TWh lan nuduhake wutah 22% dibandhingake taun 2020. Teknologi PV Solar saiki nyakup 3.6% pembangkit listrik global lan saiki dadi nomer telu sing bisa dianyari paling gedhe. sumber energi sawise hydropower lan angin.

Nanging, terobosan kasebut ora ngrampungake sawetara kekurangan sistem energi sing bisa dianyari, utamane kasedhiyan. Umume cara kasebut ora ngasilake energi sing dikarepake minangka pembangkit listrik tenaga batubara lan minyak. Output energi solar contone kasedhiya sedina muput karo variasi gumantung saka sudhut iradiasi srengenge lan posisi panel PV. Ora bisa ngasilake energi apa wae ing wayah wengi nalika outpute suda banget nalika musim dingin lan ing dina mendhung. Daya angin uga ngalami fluktuasi gumantung saka kacepetan angin. Mula, solusi kasebut kudu digandhengake karo sistem panyimpenan energi supaya bisa nyukupi pasokan energi sajrone wektu output sing sithik.

Apa sistem panyimpenan energi?

Sistem panyimpenan energi bisa nyimpen energi supaya bisa digunakake ing tahap sabanjure. Ing sawetara kasus, bakal ana wujud konversi energi antarane energi sing disimpen lan energi sing diwenehake. Conto sing paling umum yaiku baterei listrik kayata baterei lithium-ion utawa baterei asam timbal. Padha nyedhiyakake energi listrik kanthi cara reaksi kimia antarane elektroda lan elektrolit.

Baterei, utawa BESS (sistem panyimpenan energi baterei), minangka cara panyimpenan energi sing paling umum digunakake ing aplikasi urip saben dina. Sistem panyimpenan liyane ana kayata pembangkit listrik tenaga air sing ngowahi energi potensial banyu sing disimpen ing bendungan dadi energi listrik. Banyu sing tiba bakal nguripake flywheel turbin sing ngasilake energi listrik. Conto liyane yaiku gas sing dikompres, nalika diluncurake gas kasebut bakal nguripake roda tenaga penghasil turbin.

Sing misahake baterei saka cara panyimpenan liyane yaiku area operasi sing potensial. Saka piranti cilik lan sumber daya mobil kanggo aplikasi kluwarga lan farms solar gedhe, baterei bisa Integrasi seamlessly kanggo aplikasi panyimpenan mati-grid. Ing sisih liya, cara tenaga hidro lan udara tekan mbutuhake infrastruktur sing gedhe lan kompleks kanggo panyimpenan. Iki ndadékaké kanggo biaya dhuwur banget sing mbutuhake aplikasi gedhe banget supaya bisa sabdho.

Gunakake kasus kanggo sistem panyimpenan off-grid.

Kaya sing wis kasebut sadurunge, sistem panyimpenan off-grid bisa nggampangake panggunaan lan gumantung karo metode energi sing bisa dianyari kayata tenaga surya lan angin. Nanging, ana aplikasi liyane sing bisa entuk manfaat saka sistem kasebut

Jaringan listrik kutha ngarahake nyedhiyakake jumlah daya sing tepat adhedhasar pasokan lan panjaluk saben kutha. Daya sing dibutuhake bisa fluktuasi sedina muput. Sistem panyimpenan off-grid wis digunakake kanggo nyuda fluktuasi lan nyedhiyakake stabilitas luwih akeh ing kasus permintaan puncak. Saka perspektif sing beda-beda, sistem panyimpenan ing njaba kothak bisa migunani banget kanggo ngimbangi kesalahan teknis sing ora dikarepake ing jaringan listrik utama utawa sajrone wektu pangopènan sing dijadwal. Dheweke bisa nyukupi syarat daya tanpa kudu golek sumber energi alternatif. Siji bisa nyebut contone badai es Texas ing awal Februari 2023 sing ninggalake udakara 262 000 wong tanpa daya, nalika ndandani ditundha amarga kahanan cuaca sing angel.

Kendaraan listrik minangka aplikasi liyane. Peneliti wis akeh gaweyan kanggo ngoptimalake manufaktur baterei lan strategi ngisi daya / discharging supaya bisa ngluwihi umur lan Kapadhetan daya baterei. Baterei litium-ion wis ana ing ngarep revolusi cilik iki lan wis digunakake sacara ekstensif ing mobil listrik anyar nanging uga bis listrik. Baterei sing luwih apik ing kasus iki bisa nyebabake jarak tempuh sing luwih gedhe nanging uga nyuda wektu ngisi daya kanthi teknologi sing tepat.

Kemajuan teknologi liyane kaya UAV lan robot seluler wis entuk manfaat banget saka pangembangan baterei. Ana strategi gerakan lan strategi kontrol gumantung banget marang kapasitas baterei lan daya sing diwenehake.

Apa iku BESS

BESS utawa sistem panyimpenan energi baterei minangka sistem panyimpenan energi sing bisa digunakake kanggo nyimpen energi. Energi iki bisa teka saka jaringan utama utawa saka sumber energi sing bisa dianyari kayata energi angin lan energi surya. Iku kasusun saka macem-macem baterei disusun ing konfigurasi beda (seri / podo) lan ukuran adhedhasar syarat. Padha disambungake menyang inverter sing digunakake kanggo ngowahi daya DC kanggo daya AC kanggo panggunaan. Asistem manajemen baterei (BMS)digunakake kanggo ngawasi kahanan baterei lan operasi pangisi daya/discharge.

Dibandhingake karo sistem panyimpenan energi liyane, padha utamané fleksibel kanggo nyeleh / nyambungake lan ora mbutuhake infrastruktur Highly larang, nanging isih teka ing biaya owahan lan mbutuhake pangopènan biasanipun adhedhasar panggunaan.

Ukuran BESS lan kabiasaan panggunaan

Titik penting sing kudu ditindakake nalika nginstal sistem panyimpenan energi baterei yaiku ukuran. Pira baterei sing dibutuhake? Ing konfigurasi apa? Ing sawetara kasus, jinis baterei bisa duwe peran penting ing jangka panjang babagan penghematan biaya lan efisiensi

Iki ditindakake kanthi kasus-kasus amarga aplikasi bisa kalebu saka rumah tangga cilik nganti pabrik industri gedhe.

Sumber energi sing bisa dianyari sing paling umum kanggo rumah tangga cilik, utamane ing wilayah kutha, yaiku solar nggunakake panel fotovoltaik. Insinyur ing umum bakal nimbang konsumsi daya rata-rata kluwarga lan nimbang irradiance solar ing saindhenging taun kanggo lokasi tartamtu. Jumlah baterei lan konfigurasi kothak sing dipilih kanggo cocog panjaluk kluwarga sak sumber daya solar paling taun nalika ora sakabehe draining baterei. Iki nganggep solusi kanggo duwe kamardikan daya lengkap saka kothak utama.

Njaga kahanan pangisian daya sing relatif moderat utawa ora ngeculake baterei kanthi lengkap minangka perkara sing bisa uga ora intuisi ing wiwitan. Sawise kabeh, kenapa nggunakake sistem panyimpenan yen ora bisa ngekstrak kanthi lengkap? Ing teori bisa uga, nanging bisa uga ora dadi strategi sing nggedhekake pengembalian investasi.

Salah sawijining kekurangan utama BESS yaiku biaya baterei sing relatif dhuwur. Mulane, milih pakulinan panggunaan utawa strategi ngisi daya / mbuwang sing nggedhekake umur baterei penting banget. Contone, baterei asam timbal ora bisa dibuwang ing ngisor kapasitas 50% tanpa ngalami karusakan sing ora bisa dibalèkaké. Baterei lithium-ion duwe kapadhetan energi sing luwih dhuwur, umur siklus sing dawa. Dheweke uga bisa dibuwang nggunakake kisaran sing luwih gedhe, nanging iki entuk rega sing luwih dhuwur. Ana bedo dhuwur ing biaya antarane kimia beda, baterei asam timbal bisa atusan kanggo ewu dolar luwih murah tinimbang baterei lithium-ion ukuran padha. Iki sebabe baterei asam timbal paling akeh digunakake ing aplikasi solar ing negara-negara donya kaping 3 lan komunitas miskin.

Kinerja baterei akeh banget kena pengaruh dening degradasi sajrone umure, ora nduweni kinerja ajeg sing pungkasane gagal dadakan. Nanging, kapasitas lan kasedhiya bisa sirna progresif. Ing laku, umur baterei dianggep wis entek nalika kapasitase tekan 80% saka kapasitas asline. Ing tembung liyane, nalika ngalami 20% kapasitas fade. Ing laku, iki tegese jumlah energi sing luwih murah bisa diwenehake. Iki bisa mengaruhi wektu panggunaan kanggo sistem sing mandhiri lan jumlah jarak tempuh sing bisa ditrapake EV.

Titik liyane sing kudu ditimbang yaiku safety. Kanthi kemajuan ing manufaktur lan teknologi, baterei anyar umume luwih stabil sacara kimia. Nanging amarga riwayat degradasi lan penyalahgunaan, sel bisa mlebu ing termal sing bisa nyebabake asil bencana lan ing sawetara kasus mbebayani nyawa konsumen.

Iki sebabe perusahaan wis ngembangake piranti lunak ngawasi baterei (BMS) sing luwih apik kanggo ngontrol panggunaan baterei nanging uga ngawasi kahanan kesehatan kanggo nyedhiyakake pangopènan sing tepat wektu lan ngindhari akibat sing luwih abot.

Kesimpulan

Saka sistem panyimpenan kothak-energi menehi kesempatan gedhe kanggo entuk kamardikan daya saka kothak utama nanging uga nyedhiyani sumber daya serep sak downtimes lan periode mbukak puncak. Pangembangan ing kana bakal nggampangake owah-owahan menyang sumber energi sing luwih ijo, saéngga mbatesi pengaruh generasi energi ing owah-owahan iklim nalika isih nyukupi kabutuhan energi kanthi konsumsi sing terus-terusan.

Sistem panyimpenan energi baterei sing paling umum digunakake lan paling gampang kanggo ngatur kanggo macem-macem aplikasi saben dinten. Fleksibilitas sing dhuwur ditanggulangi kanthi biaya sing relatif dhuwur, sing ndadékaké pangembangan strategi ngawasi kanggo ndawakake umur umur sabisa. Saiki, industri lan akademisi ngupayakake akeh upaya kanggo neliti lan mangerteni degradasi baterei ing kahanan sing beda-beda.