Sapanjang 50 taun katukang, aya paningkatan anu terus-terusan dina konsumsi listrik global, kalayan perkiraan panggunaan sakitar 25,300 terawatt-jam dina taun 2021. Kalayan transisi ka industri 4.0, aya paningkatan paménta énergi di sakumna dunya. Angka-angka ieu ningkat unggal taun, henteu kalebet syarat kakuatan industri sareng séktor ékonomi sanés. Pergeseran industri sareng konsumsi kakuatan tinggi ieu ditambah sareng épék perubahan iklim anu langkung nyata kusabab émisi gas rumah kaca anu kaleuleuwihan. Ayeuna, kalolobaan pembangkit listrik sareng fasilitas ngandelkeun pisan kana sumber bahan bakar fosil (minyak sareng gas) pikeun nyumponan paménta sapertos kitu. Masalah iklim ieu nyaram ngahasilkeun énérgi tambahan nganggo metode konvensional. Ku kituna, pamekaran sistem panyimpen énérgi anu épisién sareng dipercaya janten langkung penting pikeun mastikeun suplai énergi anu kontinyu sareng dipercaya tina sumber anu tiasa dianyari.

Sektor énergi parantos ngaréspon ku mindahkeun kana énergi anu tiasa dianyari atanapi solusi "héjo". Transisi parantos dibantosan ku téknik manufaktur anu ningkat, contona pikeun manufaktur wilah turbin angin anu langkung éfisién. Ogé, peneliti geus bisa ngaronjatkeun efisiensi sél photovoltaic, ngarah kana generasi énergi hadé per aréa pamakéan. Dina 2021, énérgi listrik tina sumber photovoltaic surya (PV) ngaronjat sacara signifikan, ngahontal catetan 179 TWh sarta ngagambarkeun tumuwuhna 22% dibandingkeun jeung 2020. Téknologi solar PV ayeuna akun pikeun 3.6% tina generasi listrik global sarta ayeuna teh renewable katilu pangbadagna. sumber énergi sanggeus PLTA jeung angin.

Sanajan kitu, terobosan ieu teu ngajawab sababaraha drawbacks alamiah tina sistem énergi renewable, utamana kasadiaan. Kaseueuran metode ieu henteu ngahasilkeun énergi anu dipénta salaku pembangkit listrik batubara sareng minyak. Output tanaga surya contona sadia sapopoe kalayan variasi gumantung kana sudut iradiasi panonpoé jeung posisi panel PV. Éta henteu tiasa ngahasilkeun énergi naon waé nalika wengi bari kaluaranna ngirangan sacara signifikan dina usum usum tiris sareng dina dinten anu mendung pisan. Daya angin ngalaman ogé tina fluctuations gumantung kana laju angin. Ku alatan éta, solusi ieu kedah gandeng sareng sistem panyimpen énérgi pikeun ngadukung suplai énergi salami période kaluaran rendah.

Naon ari sistem panyimpen énergi?

Sistem panyimpen énergi tiasa nyimpen énergi supados tiasa dianggo dina tahap salajengna. Dina sababaraha kasus, bakal aya bentuk konvérsi énergi antara énergi anu disimpen sareng énergi anu disayogikeun. Conto anu paling umum nyaéta batré listrik sapertos batré litium-ion atanapi batré asam timbal. Éta nyayogikeun énergi listrik ku cara réaksi kimia antara éléktroda sareng éléktrolit.

Batré, atanapi BESS (sistem panyimpen énergi batré), ngagambarkeun metode panyimpen énergi anu paling umum dianggo dina aplikasi kahirupan sapopoe. Aya sistem panyimpen anu sanés sapertos pembangkit listrik tenaga air anu ngarobih énergi poténsial cai anu disimpen dina bendungan janten énergi listrik. Cai ragrag ka handap bakal ngahurungkeun flywheel turbin nu ngahasilkeun énérgi listrik. Conto anu sanésna nyaéta gas anu dikomprés, nalika dileupaskeun gas bakal ngahurungkeun roda kakuatan anu ngahasilkeun turbin.

Anu misahkeun batré tina metode panyimpen anu sanés nyaéta daérah operasi poténsialna. Tina alat-alat alit sareng catu daya mobil dugi ka aplikasi rumah tangga sareng kebon surya ageung, batré tiasa diintegrasikeun sacara mulus kana aplikasi panyimpen luar-grid. Di sisi anu sanés, PLTA sareng metode hawa dikomprés peryogi infrastruktur anu ageung sareng kompleks pikeun neundeun. Ieu ngakibatkeun waragad anu kacida luhurna anu merlukeun aplikasi anu kacida gedéna pikeun diyakinkeun.

Paké kasus pikeun sistem gudang off-grid.

Sakumaha anu disebatkeun sateuacana, sistem panyimpen off-grid tiasa ngagampangkeun panggunaan sareng ngandelkeun metode énergi anu tiasa diperbaharui sapertos tanaga surya sareng angin. Mangkaning, aya aplikasi séjén anu tiasa pisan nguntungkeun tina sistem sapertos kitu

Jaringan listrik kota tujuanana pikeun nyayogikeun jumlah listrik anu pas dumasar kana pasokan sareng paménta unggal kota. Daya anu dibutuhkeun tiasa turun-tumurun sapopoe. Sistem panyimpen off-grid parantos dianggo pikeun ngirangan turun naek sareng nyayogikeun langkung stabilitas dina kasus paménta puncak. Tina sudut pandang anu béda, sistem panyimpen di luar grid tiasa pisan mangpaat pikeun ngimbangan kasalahan téknis anu teu kaduga dina jaringan listrik utama atanapi salami periode pangropéa anu dijadwalkeun. Aranjeunna tiasa nyumponan syarat kakuatan tanpa kedah milarian sumber énérgi alternatif. Hiji tiasa disebatkeun contona badai és Texas dina awal Pebruari 2023 anu nyéépkeun sakitar 262 000 jalma tanpa listrik, sedengkeun perbaikan ditunda kusabab kaayaan cuaca anu sesah.

Kendaraan listrik mangrupikeun aplikasi anu sanés. Panaliti parantos seueur usaha pikeun ngaoptimalkeun manufaktur batré sareng strategi ngecas / ngeusi batre pikeun ngalegaan umur umur sareng dénsitas kakuatan batré. Batré litium-ion parantos aya di payuneun révolusi leutik ieu sareng parantos dianggo sacara éksténsif dina mobil listrik énggal tapi ogé beus listrik. Batré anu langkung saé dina hal ieu tiasa nyababkeun jarak tempuh anu langkung ageung tapi ogé ngirangan waktos ngecas kalayan téknologi anu leres.

Kamajuan téknologi sanés sapertos UAV sareng robot sélulér parantos nguntungkeun pisan tina pamekaran batré. Aya strategi gerak jeung strategi kontrol beurat ngandelkeun kapasitas batré jeung kakuatan disadiakeun.

Naon BESS a

BESS atanapi sistem panyimpen énergi batré mangrupikeun sistem panyimpen énergi anu tiasa dianggo pikeun nyimpen énergi. Énergi ieu tiasa asalna tina jaringan utama atanapi tina sumber énergi anu tiasa dianyari sapertos tanaga angin sareng tanaga surya. Ieu diwangun ku sababaraha accu disusun dina konfigurasi béda (seri / paralel) jeung ukuran dumasar kana sarat. Éta disambungkeun ka inverter anu dipaké pikeun ngarobah kakuatan DC kana kakuatan AC pikeun pamakéan. Sistem manajemén batré (BMS) dianggo pikeun ngawas kaayaan batré sareng operasi ngecas / ngeusi batre.

Dibandingkeun sareng sistem panyimpen énergi anu sanés, aranjeunna khususna fleksibel pikeun nempatkeun / nyambungkeun sareng henteu meryogikeun infrastruktur anu mahal pisan, tapi aranjeunna tetep dina biaya anu lumayan sareng peryogi pangropéa anu langkung teratur dumasar kana panggunaan.

BESS ukuran jeung kabiasaan pamakéan

Hiji titik krusial pikeun tackle nalika masang sistem panyimpen énergi batré nyaéta ukuran. Sabaraha batré anu diperyogikeun? Dina konfigurasi naon? Dina sababaraha kasus, jinis batré tiasa maénkeun peran anu penting dina jangka panjang tina segi penghematan biaya sareng efisiensi

Hal ieu dilakukeun dumasar kana kasus-ka-kasus sabab aplikasi tiasa dibasajankeun rumah tangga leutik dugi ka pabrik industri ageung.

Sumber énergi renewable anu paling umum pikeun rumah tangga leutik, khususna di pakotaan, nyaéta tanaga surya anu ngagunakeun panél photovoltaic. Insinyur sacara umum bakal mertimbangkeun konsumsi kakuatan rata-rata rumah tangga sareng ngitung sinar panonpoé sapanjang taun pikeun lokasi khusus. Jumlah batré jeung konfigurasi grid maranéhanana dipilih pikeun cocog tungtutan rumah tangga salila suplai tanaga surya panghandapna taun bari teu sagemblengna draining accu. Ieu asumsina solusi pikeun mibanda kamerdikaan kakuatan lengkep ti grid utama.

Ngajaga kaayaan muatan anu kawilang sedeng atanapi henteu ngeusi batre lengkep mangrupikeun hal anu tiasa kontra intuitif dina mimitina. Barina ogé, naha ngagunakeun sistem panyimpen upami urang henteu tiasa nimba poténsial pinuh? Dina téori mungkin, tapi bisa jadi teu strategi nu maximizes balik dina investasi.

Salah sahiji kalemahan utama BESS nyaéta biaya batré anu kawilang luhur. Ku alatan éta, milih kabiasaan pamakean atanapi strategi ngecas / ngecas anu ngamaksimalkeun umur batre penting pisan. Contona, batré asam kalungguhan teu bisa discharged handap 50% kapasitas tanpa nalangsara ti karuksakan teu bisa balik. Batré litium-ion gaduh dénsitas énergi anu langkung luhur, umur siklus anu panjang. Éta ogé tiasa dikaluarkeun nganggo kisaran anu langkung ageung, tapi ieu hargana ningkat. Aya varian tinggi dina biaya antara kimia béda, accu asam kalungguhan bisa ratusan nepi ka rébuan dollar langkung mirah ti batré litium-ion tina ukuran sarua. Éta sababna batré asam timah paling sering dianggo dina aplikasi surya di nagara dunya ka-3 sareng komunitas miskin.

Kinerja batre dipangaruhan pisan ku degradasi salami umurna, teu gaduh kinerja anu ajeg anu ditungtungan ku gagal ngadadak. Gantina, kapasitas jeung disadiakeun bisa diudar progressively. Dina prakna, umur batre dianggap béak nalika kapasitasna ngahontal 80% tina kapasitas aslina. Kalayan kecap séjén, nalika eta ngalaman 20% kapasitas diudar. Dina prakték, ieu hartina jumlah handap énergi bisa disadiakeun. Ieu bisa mangaruhan période pamakéan pikeun sistem pinuh bebas jeung jumlah mileage hiji EV bisa nutupan.

titik sejen mertimbangkeun nyaeta kaamanan. Kalayan kamajuan dina manufaktur sareng téknologi, batré panganyarna sacara umum langkung stabil sacara kimiawi. Sanajan kitu, alatan degradasi sarta sajarah panyalahgunaan, sél bisa balik kana termal runaway nu bisa ngakibatkeun hasil catastrophic sarta dina sababaraha kasus nempatkeun kahirupan pamakéna dina bahaya.

Ieu sababna perusahaan parantos ngembangkeun parangkat lunak ngawaskeun batré (BMS) anu langkung saé pikeun ngontrol pamakean batré tapi ogé ngawas kaayaan kaséhatan supados nyayogikeun pangropéa anu pas sareng nyingkahan akibat anu parah.

kacindekan

Tina sistem panyimpen énergi grid nyadiakeun kasempetan gede pikeun ngahontal kamerdikaan kakuatan tina grid utama tapi ogé nyadiakeun sumber cadangan kakuatan salila downtimes sarta période beban puncak. Pangwangunan di dinya bakal ngagampangkeun peralihan ka sumber énérgi anu langkung héjo, ku kituna ngabatesan dampak generasi énergi dina parobahan iklim bari tetep nyumponan sarat énérgi kalayan pertumbuhan konstan dina konsumsi.

Sistem panyimpen énergi batré anu paling sering dianggo sareng panggampangna pikeun ngonpigurasikeun pikeun aplikasi sapopoé anu béda. Kalenturan anu luhur dilawan ku biaya anu kawilang luhur, ngarah kana pamekaran strategi ngawaskeun pikeun manjangkeun umur masing-masing sabisa-bisa. Ayeuna, industri sareng akademisi nuju seueur usaha pikeun nalungtik sareng ngartos degradasi batré dina kaayaan anu béda.