یک سیستم ذخیره انرژی (ESS) دستگاه یا سیستمی است که قادر به ذخیره انرژی الکتریکی و آزاد کردن آن در صورت لزوم است. این انرژی الکتریکی را با تبدیل آن به اشکال دیگر انرژی مانند شیمیایی ، مکانیکی یا حرارتی ذخیره می کند و در صورت نیاز توسط شبکه یا کاربران ، آن را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. سیستم های ذخیره انرژی نقش مهمی در سیستم قدرت ، بهبود پایداری شبکه ، بهینه سازی راندمان انرژی و حمایت از استقرار در مقیاس بزرگ انرژی های تجدید پذیر دارند.
1. اجزای اصلی
واحد ذخیره انرژی:
باتری ها (به عنوان مثال ، باتری های لیتیوم یون ، باتری های اسید سرب ، باتری های جریان) یا سایر محیط های ذخیره انرژی (به عنوان مثال ، مگس ، ابررسانا).
سیستم تبدیل برق (PCS):
شامل اینورترها و یکسو کننده های تبدیل بین جریان متناوب (AC) و جریان مستقیم (DC) است.
سیستم مدیریت باتری (BMS):
برای اطمینان از عملکرد ایمن و عمر طولانی ، وضعیت باتری خود را کنترل و مدیریت کنید.
سیستم مدیریت انرژی (EMS):
عملکرد سیستم ذخیره انرژی را بهینه کرده و مدیریت هوشمندانه استراتژی های شارژ و تخلیه را تحقق بخشید.
سیستم مدیریت حرارتی:
برای جلوگیری از گرمای بیش از حد یا بیش از حد بر عملکرد ، دمای واحد ذخیره انرژی را کنترل کنید.
2 انواع اصلی
ذخیره انرژی الکتروشیمیایی:
باتری های لیتیوم یون:
چگالی انرژی بالا ، عمر چرخه طولانی ، که به طور گسترده در وسایل نقلیه برقی و ذخیره انرژی شبکه استفاده می شود.
باتری های اسید سرب:
کم هزینه ، اما چگالی انرژی کم و طول عمر ، که اغلب در قدرت پشتیبان استفاده می شود.
باتری جریان:
مناسب برای ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ ، با عمر طولانی و مقیاس پذیری.
باتری سدیم-سولفور:
چگالی انرژی بالا برای کاربردهای ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ.
ذخیره انرژی مکانیکی:
هیدرو پمپ شده:
استفاده از انرژی پتانسیل آب برای ذخیره انرژی الکتریکی در حال حاضر بالغ ترین فناوری ذخیره انرژی در مقیاس بزرگ است.
ذخیره انرژی هوای فشرده (CAES):
انرژی الکتریکی توسط هوای فشرده ذخیره می شود و آن را برای کاربردهای در مقیاس بزرگ مناسب می کند.
ذخیره انرژی Flywheel:
از انرژی جنبشی چرخ چرخ چرخان برای ذخیره انرژی الکتریکی استفاده می شود که دارای سرعت پاسخ سریع است و برای ذخیره انرژی کوتاه مدت مناسب است.
ذخیره انرژی حرارتی:
ذخیره انرژی نمک مذاب:
از نمک مذاب با درجه حرارت بالا برای ذخیره انرژی گرما استفاده می کند و اغلب برای تولید انرژی حرارتی خورشیدی استفاده می شود.
ذخیره انرژی PCM:
انرژی با استفاده از خواص درون گرمی و گرمازدایی مواد در طی تغییر فاز ذخیره می شود.
ذخیره انرژی الکترومغناطیسی:
ابررسانا:
چگالی قدرت بالا ، مناسب برای زمان کوتاه با توان بالا.
ذخیره انرژی مغناطیسی ابررسانا (SMEs):
از سیم پیچ های ابررسانا برای ذخیره انرژی الکتریکی و پاسخ سریع استفاده می شود.
3. ویژگی های کلیدی
بهبود ثبات شبکه:
از طریق تنظیم فرکانس ، تنظیم اوج و سایر توابع ، منبع تغذیه و تقاضا تعادل و بهبود قابلیت اطمینان شبکه برق.
پشتیبانی از انرژی تجدید پذیر:
مشکل نوسان انرژی تجدید پذیر متناوب مانند باد و انرژی خورشیدی را حل کرده و کاربرد آن را بهبود بخشید.
بهینه سازی مصرف انرژی:
هنگامی که قیمت برق کم است و در هنگام اوج قیمت برق ، هزینه برق را کاهش می دهد ، هزینه برق را کاهش می دهد.
قدرت آماده به کار اضطراری:
در صورت خرابی شبکه یا فاجعه طبیعی ، قدرت پشتیبان را فراهم می کند.
4. سناریوهای برنامه
ذخیره انرژی در مقیاس شبکه:
از آن برای خدمات کمکی شبکه برق مانند اصلاح اوج ، مدولاسیون فرکانس و شروع سیاه استفاده می شود.
ادغام انرژی تجدید پذیر:
همراه با سیستم های تولید انرژی باد و خورشیدی ، نوسان خروجی صاف می شود.
ذخیره انرژی C&I:
انرژی پشتیبان و داوری قیمت برق اوج به دره را در اختیار شرکت ها قرار دهید.
ذخیره انرژی خانگی:
همراه با سیستم های فتوولتائیک پشت بام ، این خودبردی و ذخیره انرژی زباله را متوجه می شود.
ایستگاه های شارژ وسیله نقلیه الکتریکی:
تأثیر ایستگاه های شارژ در شبکه برق و بهبود کارآیی شارژ را کاهش دهید.
5. روندهای توسعه آینده
کاهش هزینه:
با پیشرفت تکنولوژیکی و تولید در مقیاس بزرگ ، هزینه سیستم های ذخیره انرژی همچنان رو به کاهش خواهد بود.
نوآوری فن آوری:
فن آوری های جدید باتری (به عنوان مثال ، باتری های حالت جامد ، باتری های یون سدیم) و روش های ذخیره انرژی (به عنوان مثال ، ذخیره انرژی گرانش) صنعت را هدایت می کنند.
پشتیبانی از سیاست:
دولت های سراسر جهان توسعه صنعت ذخیره انرژی را از طریق یارانه ها ، مشوق های مالیاتی و سایر سیاست ها ارتقا داده اند.
هوش و دیجیتال سازی:
عملکرد و مدیریت سیستم های ذخیره انرژی را از طریق هوش مصنوعی و فناوری داده های بزرگ بهینه کنید.
توسعه پایدار:
ترویج تولید سبز و بازیافت سیستم های ذخیره انرژی برای کاهش اثرات زیست محیطی.
6 خلاصه
سیستم های ذخیره انرژی بخش مهمی از نوسازی انرژی و نوسازی سیستم انرژی ، بهبود ثبات شبکه ، حمایت از توسعه انرژی تجدید پذیر و بهینه سازی بهره وری انرژی است. با پیشرفت فن آوری و پشتیبانی از سیاست ، سیستم های ذخیره انرژی نقش مهمی در سیستم انرژی آینده دارند و پشتیبانی مهمی را برای آینده انرژی پاک ، کارآمد و پایدار ارائه می دهند.
