Система зберігання енергії складається з пристроїв, які контролюють вхід/вихід та перетворення/зберігання енергії. Цей процес часто включає кілька видів енергії, пристроїв, речовин і процесів, що є складною енергетичною системою, яка змінюється з часом і потребує кількох показників для оцінки її ефективності.
За способом зберігання енергії існуючі системи зберігання енергії поділяються на п’ять основних категорій: акумулятори, теплові, механічні, гідроакумулюючі та водневі.
Порівняно з іншими методами зберігання енергії, система зберігання енергії на акумуляторах (BESS) краще підходить для застосування в побутових приладах завдяки своїм перевагам: безпека, зріла технологія, легкість встановлення та відсутність забруднення.
Що таке система зберігання енергії на акумуляторах
Акумулятори є найстарішою, найпоширенішою та найпростіше доступною формою зберігання, а системи зберігання енергії на акумуляторах (BESS) використовують акумулятори для зберігання та розподілу енергії у вигляді електричної енергії. Енергія збирається з мережі або від відновлюваних джерел (наприклад, сонячної та вітрової енергії) і зберігається за допомогою електрохімічних технологій. Потім акумулятори розряджаються, і енергія вивільняється за потреби (під час пікового навантаження, відключень електроенергії та в інших випадках).
Як зазначалося вище, енергія для зберігання в акумуляторах надходить переважно з мережі, сонячної та вітрової енергії. З поширенням фотогальванічної генерації сонячна енергія стала основним об’єктом для зберігання енергії в акумуляторах. Залежно від складу системи, система зберігання енергії на акумуляторах може бути поділена на мережеву систему зберігання енергії, мережево-підключену/автономну систему зберігання енергії, автономну систему зберігання енергії та мікромережеву систему зберігання енергії.
Далі візьмемо за приклад автономну систему зберігання енергії, щоб ознайомитися з системою зберігання на акумуляторах.
Побутова система зберігання енергії на акумуляторах
Автономна сонячна система зберігання енергії складається з фотогальванічної генерації, контролера, акумулятора та інвертора тощо. Вона може безпосередньо заряджати акумулятор за допомогою PV-модулів, щоб задовольнити потреби електроспоживання. Основними компонентами є контролер, який заряджає акумулятор, та автономний інвертор, який перетворює постійний струм у змінний.
Вона підходить для встановлення в місцях з частими відключеннями електроенергії або нестабільним живленням мережі. Заряджатися може не лише від сонячної генерації, а й від звичайної мережі, коли вона доступна, щоб гарантувати постачання електроенергії.
Промислова/комерційна система зберігання енергії на акумуляторах
Промислова система зберігання енергії на літій-іонних акумуляторах поділяється на шафову систему зберігання енергії та контейнерну систему зберігання енергії залежно від форми встановлення.
Серед них шафова система зберігання на літій-іонних акумуляторах також відома як шафа для зберігання акумуляторів, продукт зазвичай використовує літій-залізо-фосфатні акумулятори як носій енергії, потужність перевищує 6200 Вт·год, зарядка та розрядка здійснюються через PCS, використовується виключно як зовнішнє сховище та джерело живлення.
PowMr універсальна система зберігання енергії
Хоча система зберігання енергії для побутового використання простіша, ніж промислова, встановлення системи та підключення різних компонентів є досить складним кроком і ускладнює щоденне очищення та обслуговування. Тому інвертор-зарядний пристрій поступово став пристроєм, який поєднує функції контролера та інвертора в одному корпусі.
Однак ми хочемо порекомендувати вам простіший пристрій зберігання енергії: PowMr ESS універсальна система зберігання енергії, яка інтегрує літій-іонне зберігання енергії на базі інвертор-зарядного пристрою.
Основні переваги:
-
Універсальний дизайн
Ця система зберігання енергії оснащена інвертором 6,2 кВт, сонячним зарядним пристроєм та двома літій-залізо-фосфатними акумуляторами по 5 кВт·год, легко встановлюється, економить місце, має простий вигляд і не накопичує пил.
-
Комунікація BMS
Оснащена 2 LiFePO4 акумуляторами (5 кВт·год, 6000 циклів при 80% DoD), підтримує підключення 4 акумуляторів паралельно одночасно, забезпечуючи максимум 20 кВт·год потужності для використання.
-
Інвертор 6200 Вт для автономної роботи
Підтримує чистий синусоїдальний вихід, перетворює 48 В постійного струму у 220 В змінного струму, має MPPT сонячний контролер 120 А з максимальним входом 500 В PV, підходить для побутових приладів, електроінструментів та інших навантажень змінного струму.
-
Кілька режимів роботи
Декілька режимів зарядки: можна заряджати від генератора, сонячної енергії, мережі, а також встановлювати пріоритет використання енергії.
Компоненти системи зберігання енергії на акумуляторах
Проектування побутової системи зберігання енергії на акумуляторах вимагає врахування кількох факторів, не кажучи вже про промислову систему зберігання енергії.
Тут ми не заглиблюємося в деталі проектування системи зберігання енергії, а коротко пояснюємо склад системи зберігання акумуляторів на прикладі автономної системи зберігання енергії.
-
Генератор електроенергії
Сонячна панель — це напівпровідниковий пристрій із властивістю перетворення світла в електрику. У напівпровіднику можуть утворюватися вільні заряди, які рухаються в певному напрямку і накопичуються, утворюючи електричний потенціал на двох кінцях, і при замиканні кінців провідником виникає електричний струм.
-
Контролер
Автоматичне керуюче обладнання, що використовується в системах сонячної генерації для контролю кількох масивів сонячних панелей, заряджання акумуляторів і живлення навантажень через сонячний інвертор.
-
Інвертор
Інвертор — це пристрій, який перетворює енергію постійного струму (акумуляторів) у змінний струм. Після цього побутові прилади можуть отримувати електроенергію для нормальної роботи.
-
Акумулятор
Головне завдання акумуляторного блоку — зберігати енергію, щоб забезпечити живлення навантаження вночі або в дощові дні. Звичайні акумулятори включають свинцево-кислотні, літій-іонні, натрій-сірчані та проточні акумулятори.
Серед них літій-іонні акумулятори використовуються найширше, це клас акумуляторів із літієвим металом або літієвим сплавом як анодним матеріалом і з неводним електролітом. Кількість циклів може сягати 5000 і більше, вони швидко реагують і мають найвищу енергетичну ефективність серед акумуляторів.
Як працює система зберігання енергії на акумуляторах
Коли мережа працює нормально, інвертор може безпосередньо підключати електропостачання до навантаження, одночасно перетворюючи змінний струм у постійний і заряджаючи акумулятор, при цьому акумулятор автоматично припиняє заряджання, коли він повністю заряджений.
Коли мережа відключається, зарядний інвертор автоматично розриває з’єднання між мережею та навантаженням, миттєво запускає інвертор і замість цього забезпечує живлення навантаження від акумулятора через інвертор.
Які переваги системи зберігання енергії на акумуляторах
-
Економне використання надлишкової енергії, виробленої відновлюваними джерелами енергії, такими як вітер і сонце.
-
Надлишкова енергія, вироблена відновлюваними джерелами, такими як сонячні або вітрові електростанції, може зберігатися, гарантуючи наявність електроенергії у разі відмови мережі або екстремальних погодних умов.
-
Допомагає балансувати навантаження та підтримувати мережу, щоб згладжувати коливання попиту на електроенергію протягом дня та зменшувати перевантаження мережі.
-
BESS може покращувати якість електроенергії, згладжуючи коливання напруги, які інакше могли б порушити роботу обладнання.
-
BESS легко встановлюється і є найкращим вибором для користувачів, які не знайомі з системами зберігання енергії.
