System magazynowania energii składa się z urządzeń, które kontrolują wejście/wyjście oraz konwersję/magazynowanie energii. Proces ten często obejmuje wiele rodzajów energii, urządzeń, substancji i procesów, co tworzy złożony system energetyczny zmieniający się w czasie, wymagający kilku wskaźników do oceny jego wydajności.
Ze względu na sposób magazynowania energii, istniejące obecnie systemy magazynowania energii dzielą się głównie na pięć kategorii: akumulatory, termiczne, mechaniczne, pompowe hydroelektrownie i wodór.
W porównaniu z innymi metodami magazynowania energii, system magazynowania energii w akumulatorach (BESS) jest bardziej odpowiedni do zastosowań w urządzeniach domowych dzięki swoim zaletom, takim jak bezpieczeństwo, dojrzała technologia, łatwy montaż i brak zanieczyszczeń.
Co to jest system magazynowania energii w akumulatorach
Akumulatory są najstarszą, najpowszechniejszą i najłatwiej dostępną formą magazynowania, a systemy magazynowania energii w akumulatorach (BESS) wykorzystują akumulatory do przechowywania i dystrybucji energii w formie energii elektrycznej. Energia jest pobierana z sieci lub ze źródeł odnawialnych (takich jak energia słoneczna i wiatrowa) i magazynowana za pomocą technologii elektrochemicznej. Akumulatory są następnie rozładowywane, a energia uwalniana w razie potrzeby (podczas szczytowego zapotrzebowania, przerw w dostawie prądu i w różnych innych zastosowaniach).
Jak wspomniano powyżej, energia magazynowana w akumulatorach pochodzi głównie z sieci, energii słonecznej i wiatrowej. Wraz z popularyzacją fotowoltaiki, energia słoneczna stała się głównym źródłem magazynowania energii w akumulatorach. W zależności od składu systemu, system magazynowania energii w akumulatorach można podzielić na systemy magazynowania energii podłączone do sieci, systemy podłączone/niepodłączone do sieci, systemy off-grid oraz systemy mikro-sieci.
Na przykładzie systemu off-grid przedstawimy dalej system magazynowania energii w akumulatorach.
Domowy system magazynowania energii w akumulatorach
Off-grid system magazynowania energii słonecznej składa się z instalacji fotowoltaicznej, kontrolera, akumulatora i inwertera itp. Może bezpośrednio ładować akumulator za pomocą modułów PV, aby zaspokoić zapotrzebowanie na energię elektryczną. Jego kluczowymi elementami są kontroler, który ładuje akumulator oraz inwerter off-grid, który konwertuje prąd stały na przemienny.
Jest odpowiedni do instalacji w miejscach z częstymi przerwami w dostawie prądu lub niestabilnym zasilaniem sieciowym. Może być ładowany nie tylko przez system fotowoltaiczny, ale także przez konwencjonalne źródło zasilania, gdy sieć jest aktywna, aby zapewnić ciągłość dostaw energii.
Przemysłowy/komercyjny system magazynowania energii w akumulatorach
Przemysłowy system magazynowania energii w akumulatorach litowych dzieli się na systemy magazynowania w szafach oraz systemy magazynowania w kontenerach, w zależności od formy instalacji.
Wśród nich system magazynowania energii w szafach z akumulatorami litowymi jest również znany jako szafa magazynowa z akumulatorami litowymi, gdzie produktem jest zwykle akumulator litowo-żelazowo-fosforanowy jako nośnik energii, o mocy powyżej 6200Wh, ładowany i rozładowywany przez PCS, używany wyłącznie jako zewnętrzne magazynowanie i zasilanie.
PowMr system magazynowania energii all in one
Chociaż system magazynowania energii dla gospodarstw domowych jest prostszy niż przemysłowy system magazynowania, instalacja systemu i połączenia między różnymi komponentami są również dość uciążliwe i nie ułatwiają codziennego czyszczenia i konserwacji. Dlatego inwerter-ładowarka stopniowo pojawił się jako urządzenie łączące funkcje kontrolera i inwertera w jednym.
Jednak chcielibyśmy polecić prostsze urządzenie do magazynowania energii: PowMr ESS all in one system magazynowania energii, które integruje magazynowanie energii w akumulatorach litowych na bazie inwertera-ładowarki.
Najważniejsze cechy:
-
Projekt all in one
Ten system magazynowania energii wyposażony jest w inwerter 6,2 kW, ładowarkę słoneczną oraz dwa akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe o pojemności 5 kWh, łatwy w instalacji, oszczędzający miejsce, o prostym wyglądzie i trudny do zabrudzenia kurzem.
-
Komunikacja BMS
Wyposażony w 2 akumulatory LiFePO4 (5 kWh, 6000 cykli przy 80% DoD), obsługuje podłączenie 4 akumulatorów równolegle jednocześnie, zapewniając maksymalnie 20 kWh mocy do wykorzystania.
-
Inwerter off-grid 6200W
Obsługuje czystą sinusoidę na wyjściu, konwertuje 48V DC na 220V AC, 120A kontroler solarny MPPT z maksymalnym napięciem wejściowym 500V PV, odpowiedni dla urządzeń domowych, elektronarzędzi i innych obciążeń AC.
-
Wiele trybów pracy
Wiele trybów ładowania, można ładować za pomocą generatora, energii PV, zasilania sieciowego, a także ustawić priorytet wykorzystania energii.
Elementy systemu magazynowania energii w akumulatorach
Projektowanie domowego systemu magazynowania energii w akumulatorach wymaga uwzględnienia kilku czynników, nie wspominając o przemysłowym systemie magazynowania energii.
Nie będziemy tutaj szczegółowo omawiać projektowania systemu magazynowania energii, lecz krótko wyjaśnimy skład systemu magazynowania energii na przykładzie systemu off-grid.
-
Generator energii
Panel słoneczny to półprzewodnikowe urządzenie o właściwościach konwersji światła na energię elektryczną. W półprzewodniku mogą powstawać swobodne ładunki, które poruszają się w określonym kierunku i gromadzą, tworząc potencjał elektryczny na jego końcach i generując prąd elektryczny, gdy oba końce zostaną połączone przewodnikiem.
-
Kontroler
Automatyczne urządzenie sterujące stosowane w systemach fotowoltaicznych do kontrolowania wielu paneli słonecznych w celu ładowania akumulatorów i zasilania obciążeń inwertera słonecznego.
-
Inwerter
Inwerter to urządzenie, które przekształca energię prądu stałego (z akumulatorów) na prąd przemienny. Po tym etapie urządzenia domowe mogą otrzymać energię elektryczną do prawidłowego działania.
-
Akumulator
Głównym zadaniem pakietu akumulatorów jest magazynowanie energii, aby zapewnić zasilanie obciążenia w nocy lub podczas dni deszczowych. Powszechnie stosowane akumulatory to akumulatory kwasowo-ołowiowe, litowo-jonowe, sodowo-siarkowe oraz przepływowe.
Wśród nich akumulatory litowe są szerzej stosowane i stanowią klasę akumulatorów z metalowym litem lub stopem litu jako anodą oraz z elektrolitem niewodnym. Liczba cykli może wynosić 5000 lub więcej, reakcja jest szybka, a jest to akumulator o najwyższej użyteczności energetycznej.
Jak działa system magazynowania energii w akumulatorach
Gdy sieć działa normalnie, inwerter może bezpośrednio podłączyć zasilanie sieciowe do obciążenia, a jednocześnie przekształcić prąd przemienny na prąd stały i ładować akumulator, zapewniając, że ładowanie zostanie automatycznie zatrzymane, gdy akumulator będzie w pełni naładowany.
Gdy nastąpi przerwa w dostawie prądu, inwerter ładujący automatycznie odłączy połączenie między siecią a obciążeniem, natychmiast uruchomi inwerter i zasili obciążenie energią z akumulatora przez inwerter.
Jakie są korzyści z systemu magazynowania energii w akumulatorach
-
Ekonomiczne wykorzystanie nadmiaru energii generowanej przez odnawialne źródła energii, takie jak energia wiatrowa i słoneczna.
-
Nadwyżka energii generowana przez odnawialne źródła, takie jak farmy słoneczne lub wiatrowe, może być magazynowana, zapewniając dostępność energii na wypadek awarii sieci lub ekstremalnych warunków pogodowych.
-
Pomaga w bilansowaniu obciążenia i wsparciu sieci, aby wyrównać wahania zapotrzebowania na energię w ciągu dnia oraz zmniejszyć przeciążenia sieci.
-
BESS może poprawić jakość energii, wygładzając wahania napięcia, które mogłyby zakłócać działanie urządzeń.
-
BESS jest łatwy w instalacji i jest najlepszym wyborem dla użytkowników nieznających się na systemach magazynowania energii.
