ระบบจัดเก็บพลังงานประกอบด้วยอุปกรณ์ที่ควบคุม การป้อนเข้า/ออกและการแปลง/จัดเก็บพลังงาน กระบวนการนี้มักเกี่ยวข้องกับพลังงาน อุปกรณ์ สาร และกระบวนการหลายอย่าง ซึ่งเป็นระบบพลังงานที่ซับซ้อนและเปลี่ยนแปลงตามเวลา ต้องใช้ตัวชี้วัดหลายอย่างในการตรวจสอบประสิทธิภาพ
สำหรับวิธีการจัดเก็บพลังงาน ระบบจัดเก็บพลังงานที่มีอยู่ในปัจจุบันแบ่งออกเป็นห้าประเภทหลัก ได้แก่ แบตเตอรี่ ความร้อน กลไก น้ำพุ่ง และไฮโดรเจน
เมื่อเทียบกับวิธีการจัดเก็บพลังงานอื่น ๆ ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ (Battery Energy Storage System - BESS) เหมาะสมกับการใช้งานในเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านมากกว่า ด้วยข้อดีเรื่อง ความปลอดภัย เทคโนโลยีที่พัฒนาแล้ว ติดตั้งง่าย และไม่ก่อมลพิษ
ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่คืออะไร
แบตเตอรี่เป็นรูปแบบการจัดเก็บพลังงานที่เก่าแก่ที่สุด พบได้ทั่วไป และหาได้ง่ายที่สุด และ ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ (BESS) ใช้แบตเตอรี่เพื่อ จัดเก็บและแจกจ่ายพลังงานในรูปแบบพลังงานไฟฟ้า พลังงานจะถูกเก็บจากกริดหรือแหล่งพลังงานหมุนเวียน (เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และลม) และจัดเก็บโดยใช้เทคโนโลยีอิเล็กโทรเคมี จากนั้นแบตเตอรี่จะถูกปล่อยประจุและปล่อยพลังงานเมื่อจำเป็น (ในช่วงความต้องการสูง ไฟดับ และการใช้งานอื่น ๆ)
ดังที่กล่าวมาแล้ว พลังงานของระบบจัดเก็บแบตเตอรี่ส่วนใหญ่ได้มาจากกริด พลังงานแสงอาทิตย์ และพลังงานลม ด้วยความนิยมของการผลิตไฟฟ้าจากโซลาร์เซลล์ พลังงานแสงอาทิตย์จึงกลายเป็นเป้าหมายหลักของการจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ ตามองค์ประกอบของระบบ ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่สามารถแบ่งได้เป็นระบบจัดเก็บพลังงานที่เชื่อมต่อกับกริด ระบบจัดเก็บพลังงานที่เชื่อมต่อ/ไม่เชื่อมต่อกับกริด ระบบจัดเก็บพลังงานที่ไม่เชื่อมต่อกับกริด และระบบจัดเก็บพลังงานไมโครกริด
ต่อไปเราจะยกตัวอย่างระบบจัดเก็บพลังงานแบบไม่เชื่อมต่อกับกริดเพื่อแนะนำระบบจัดเก็บแบตเตอรี่
ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่สำหรับครัวเรือน
ระบบจัดเก็บพลังงานแสงอาทิตย์แบบไม่เชื่อมต่อกับกริดประกอบด้วยการผลิตไฟฟ้าจากโซลาร์เซลล์ ตัวควบคุม แบตเตอรี่ และอินเวอร์เตอร์ เป็นต้น สามารถชาร์จแบตเตอรี่โดยตรงด้วยโมดูลโซลาร์เซลล์เพื่อตอบสนองความต้องการโหลดไฟฟ้า อุปกรณ์หลักคือ ตัวควบคุมที่ ชาร์จแบตเตอรี่ และอินเวอร์เตอร์แบบไม่เชื่อมต่อกริดที่ แปลงไฟฟ้ากระแสตรงเป็นกระแสสลับ.
เหมาะสำหรับติดตั้งในพื้นที่ที่ ไฟฟ้าดับบ่อยหรือกริดไฟฟ้าไม่เสถียร ไม่เพียงแต่ชาร์จด้วยระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์เท่านั้น แต่ยังสามารถชาร์จด้วยไฟฟ้าปกติเมื่อกริดมีไฟฟ้า เพื่อรับประกันการจ่ายไฟ
ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่สำหรับอุตสาหกรรม/พาณิชย์
ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ลิเธียมเกรดอุตสาหกรรมแบ่งออกเป็น ระบบจัดเก็บพลังงานแบบตู้ และ ระบบจัดเก็บพลังงานแบบตู้คอนเทนเนอร์ ตามรูปแบบการติดตั้ง
ในบรรดานี้ ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ลิเธียมแบบตู้ยังเป็นที่รู้จักในชื่อ ตู้เก็บแบตเตอรี่ลิเธียม ผลิตภัณฑ์มักใช้แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตเป็นตัวเก็บพลังงาน กำลังไฟฟ้ามากกว่า 6200Wh ชาร์จและปล่อยประจุผ่าน PCS ใช้เป็นที่เก็บพลังงานภายนอกและจ่ายไฟเท่านั้น
ระบบจัดเก็บพลังงาน PowMr all in one
แม้ว่าระบบจัดเก็บพลังงานสำหรับครัวเรือนจะง่ายกว่าระบบจัดเก็บพลังงานอุตสาหกรรม แต่การติดตั้งระบบและการเชื่อมต่อระหว่างส่วนประกอบต่าง ๆ ก็ยังเป็นขั้นตอนที่ยุ่งยากและไม่สะดวกต่อการทำความสะอาดและบำรุงรักษาประจำวัน ดังนั้น อินเวอร์เตอร์ชาร์จเจอร์ จึงเริ่มเป็นอุปกรณ์ที่รวมฟังก์ชันของตัวควบคุมและอินเวอร์เตอร์ไว้ในเครื่องเดียว
อย่างไรก็ตาม เราขอแนะนำอุปกรณ์จัดเก็บพลังงานที่ง่ายกว่า: ระบบจัดเก็บพลังงาน PowMr ESS all in one ซึ่งรวมการจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ลิเธียมบนฐานของอินเวอร์เตอร์ชาร์จเจอร์
ไฮไลท์:
-
ออกแบบแบบ all in one
ระบบจัดเก็บพลังงานนี้ติดตั้งอินเวอร์เตอร์ขนาด 6.2KW ชาร์จเจอร์พลังงานแสงอาทิตย์ และแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต สองก้อน ขนาด 5kWh ติดตั้งง่าย ประหยัดพื้นที่ รูปลักษณ์เรียบง่าย และไม่สะสมฝุ่นง่าย
-
การสื่อสาร BMS
ติดตั้งแบตเตอรี่ LiFePO4 2 ก้อน (5kWh, 6000 รอบ 80% DoD) รองรับการเชื่อมต่อ แบตเตอรี่ 4 ก้อนแบบขนาน พร้อมกัน เพื่อให้กำลังไฟสูงสุด 20kWh สำหรับใช้งาน
-
อินเวอร์เตอร์แบบออฟกริด 6200W
รองรับการจ่ายไฟแบบ คลื่นไซน์บริสุทธิ์ แปลงไฟฟ้ากระแสตรง 48V เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ 220V พร้อมตัวควบคุมพลังงานแสงอาทิตย์ MPPT ขนาด 120A รับอินพุต PV สูงสุด 500V เหมาะสำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้าน เครื่องมือไฟฟ้า และโหลด AC อื่น ๆ
-
โหมดการทำงานหลากหลาย
มีโหมดชาร์จหลายแบบ คุณสามารถชาร์จด้วยเครื่องกำเนิดไฟฟ้า พลังงานแสงอาทิตย์ หรือไฟฟ้าจากกริด และสามารถตั้งลำดับความสำคัญของการใช้พลังงานได้
ส่วนประกอบของระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่
การออกแบบระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่สำหรับครัวเรือนต้องพิจารณาหลายปัจจัย ไม่ต้องพูดถึงระบบจัดเก็บพลังงานสำหรับอุตสาหกรรม
ที่นี่เราจะไม่ลงรายละเอียดการออกแบบระบบจัดเก็บพลังงาน แต่จะอธิบายองค์ประกอบของระบบจัดเก็บแบตเตอรี่โดยใช้ระบบจัดเก็บพลังงานแบบไม่เชื่อมต่อกริดเป็นตัวอย่าง
-
เครื่องกำเนิดไฟฟ้า
แผงโซลาร์เซลล์เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ที่มีคุณสมบัติแปลงแสงเป็นไฟฟ้า สามารถสร้างประจุไฟฟ้าภายในเซมิคอนดักเตอร์ที่เคลื่อนที่ในทิศทางหนึ่งและสะสมตัว ทำให้เกิดศักย์ไฟฟ้าที่ปลายทั้งสองข้างและเกิดกระแสไฟฟ้าเมื่อปลายทั้งสองถูกปิดด้วยตัวนำ
-
ตัวควบคุม
อุปกรณ์ควบคุมอัตโนมัติที่ใช้ในระบบผลิตไฟฟ้าพลังงานแสงอาทิตย์ เพื่อควบคุมแผงโซลาร์เซลล์หลายชุดในการชาร์จแบตเตอรี่และจ่ายไฟให้กับโหลดของอินเวอร์เตอร์พลังงานแสงอาทิตย์
-
อินเวอร์เตอร์
อินเวอร์เตอร์เป็นอุปกรณ์ที่แปลงพลังงานไฟฟ้ากระแสตรง (จากแบตเตอรี่) เป็นไฟฟ้ากระแสสลับ หลังจากขั้นตอนนี้ เครื่องใช้ไฟฟ้าภายในบ้านจะได้รับไฟฟ้าเพื่อทำงานอย่างถูกต้อง
-
แบตเตอรี่
หน้าที่หลักของชุดแบตเตอรี่คือจัดเก็บพลังงานเพื่อให้โหลดไฟฟ้าทำงานได้ในเวลากลางคืนหรือวันที่ฝนตก แบตเตอรี่ทั่วไปได้แก่ แบตเตอรี่ตะกั่วกรด แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน แบตเตอรี่โซเดียม-ซัลเฟอร์ และแบตเตอรี่แบบไหล
ในบรรดานี้ แบตเตอรี่ลิเธียมเป็นที่นิยมใช้มากกว่า เป็นแบตเตอรี่ที่ใช้โลหะลิเธียมหรือโลหะผสมลิเธียมเป็นขั้วลบและใช้อิเล็กโทรไลต์ที่ไม่ใช่น้ำ จำนวนรอบการใช้งานอาจถึง 5000 รอบขึ้นไป ตอบสนองรวดเร็ว และเป็นแบตเตอรี่ที่มีประสิทธิภาพพลังงานสูงสุดในกลุ่มแบตเตอรี่
ระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ทำงานอย่างไร
เมื่อกริดทำงานปกติ อินเวอร์เตอร์จะเชื่อมต่อไฟฟ้าจากกริดไปยังโหลดโดยตรง และในเวลาเดียวกันจะแปลงไฟฟ้ากระแสสลับเป็นไฟฟ้ากระแสตรงเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ และจะหยุดชาร์จโดยอัตโนมัติเมื่อแบตเตอรี่เต็ม
เมื่อกริดไฟฟ้าดับ อินเวอร์เตอร์ชาร์จจะตัดการเชื่อมต่อระหว่างกริดและโหลดโดยอัตโนมัติ เริ่มทำงานทันที และจ่ายไฟให้โหลดจากแบตเตอรี่ผ่านอินเวอร์เตอร์แทน
ประโยชน์ของระบบจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่
-
ใช้พลังงานส่วนเกินอย่างคุ้มค่า ที่ผลิตจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานลมและพลังงานแสงอาทิตย์
-
พลังงานส่วนเกินที่ผลิตจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น ฟาร์มพลังงานแสงอาทิตย์หรือลม สามารถจัดเก็บไว้ได้ เพื่อให้มั่นใจว่ามีพลังงานใช้ได้ ในกรณีที่กริดไฟฟ้าขัดข้องหรือสภาพอากาศรุนแรง
-
ช่วยในการปรับสมดุลโหลดและสนับสนุนกริดไฟฟ้า เพื่อช่วยลดความผันผวนของความต้องการพลังงานตลอดวันและลดความแออัดของกริด
-
BESS สามารถปรับปรุงคุณภาพไฟฟ้าโดยลดความผันผวนของแรงดันไฟฟ้าที่อาจรบกวนการทำงานของอุปกรณ์
-
BESS ติดตั้งง่ายและเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดสำหรับผู้ใช้ที่ไม่คุ้นเคยกับระบบจัดเก็บพลังงาน
