A bateriový systém ukládání energie(BESS) je poměrně složitá integrovaná napájecí jednotka konstruovaná integrací akumulátorů energie, zařízení pro přeměnu energie, místních ovladačů, systémů distribuce energie, teplotních a požárních bezpečnostních systémů a dalších souvisejících zařízení podle specifických požadavků aplikace. Mezi jeho základní vlastnosti patří:
- 1) Interní zařízení v rámci BESS (Battery Energy Storage System) mají jasně definované role a jsou vzájemně propojeny, spolupracují na dosažení energie, výkonu a napětí v připojovacím bodě nebo výstupním portu BESS za předpokladu bezpečnosti, účinnosti a dlouhé životnosti.
- 2) Bezpečnost a životnost akumulátorů energie v BESS do značné míry určují bezpečnost a životnost celého systému a mají přísné technické požadavky týkající se provozního prostředí, což z nich činí klíčový aspekt, který je třeba vzít v úvahu při návrhu vnitřního systému.
- 3) Zařízení pro konverzi energie v BESS (Battery Energy Storage System) je kritickým uzlem pro výměnu energie celého systému skladování energie s externí sítí. Jeho výkon přímo odráží provozní režim BESS, přesnost ovládání, rychlost odezvy a přívětivost k síti-a také ovlivňuje nejintuitivnější uživatelskou zkušenost zákazníka se systémem skladování energie v krátkém časovém období.
Akumulátory energie
- 4) Akumulátory energie, zařízení pro přeměnu energie a vybavení, jako je klimatizace a protipožární systémy, mají každý své vlastní nezávislé ovladače, které zajišťují samočinný provoz, alarm nebo ochranu. Implementaci systémových funkcí, propojení a koordinaci mezi zařízeními, spouštění{3}}a operace ochrany proti poruchám, externí komunikaci a efektivní přenos informací však zajišťuje místní kontrolér, což umožňuje systému skladování energie podílet se na distribuci sítě nebo dosáhnout cílů projektové aplikace jako celku.
- 5) Systém ukládání energie, který funguje jako jednotná externí a autonomní interní jednotka pro výkon napájení, přijímá plánovací příkazy ze systému správy energie vyšší{1}}úrovně a provádí pokyny pro řízení napájení nebo režimu. Proto by měl mít bohatá externí komunikační rozhraní a flexibilní, rozmanité provozní režimy. Prostřednictvím funkcí, jako je -přenos energie na vyžádání, rychlé zvyšování výkonu a řízení stabilizace napětí, zlepšuje celkový provozní výkon výroby energie, rozvodných sítí a zátěžových aplikací, čímž prokazuje svou hodnotu.
- 6) Kontrola a řízení jsou zásadní pro to, aby systém skladování energie realizoval svou hodnotu, a to do značné míry závisí na tom, jak systémový integrátor rozumí stávajícím systémům, ovládacím prvkům a vývojovým trendům v oblasti aplikací. Z tohoto pohledu je zvažování systému skladování energie jako „energetické náplasti“ nebo „flexibilního upgradu“ stávajícího energetického systému docela rozumné.
Omezeno kapacitou samotné baterie
Společnost BESS (Battery Energy Storage Systems), omezená kapacitou samotné baterie a vývojovou úrovní elektronických konverzních zařízení, vždy čelila rozporu mezi bezpečností a účinností na jedné straně a vysokou hustotou energie a rozmanitými komplexními funkcemi na straně druhé. Celková kapacita a napěťové úrovně systémů skladování energie se neustále zvyšují, zejména díky jejich rozsáhlému-použití při výrobě obnovitelné energie a aplikacích na straně sítě-, komunikační architektura je stále rozsáhlejší a elektromagnetické prostředí je stále složitější. Tyto faktory představují vážné problémy pro systémy skladování energie a jejich integrační technologie.
- 1) Jak komplexně zvládnout základní teorii a technologii příslušných průmyslových aplikací a nakonfigurovat efektivní a přiměřenou kapacitu a výkon systému skladování energie; jak přijmout cílená kontrolní schémata k dosažení bezproblémové integrace se stávajícími systémy při splnění celkových cílů projektové aplikace.
- 2) Jak stanovit konkrétní technické parametry, funkční požadavky a výkonnostní ukazatele systému akumulace energie na základě aplikační technické charakteristiky projektu a podle toho vybrat klíčová vnitřní zařízení systému akumulace energie, jako jsou PCS a baterie.
- 3) Jak provést elektrický návrh systému skladování energie, aby byla zajištěna elektrická bezpečnost, hierarchická ochrana a-přívětivost vnitřního zařízení k síti, vzhledem k rostoucí kapacitě a úrovním napětí systému skladování energie.
- 4) Jak vybrat a vypočítat parametry a uspořádání instalace zařízení pro vnitřní kontrolu prostředí a bezpečnostního a protipožárního zařízení pro systémy skladování energie se zaměřením na životnost baterie a bezpečnost, aby bylo dosaženo rovnoměrného rozložení teploty a odvodu tepla u velkokapacitních baterií s vysokou-vysokou hustotou energie- při minimalizaci plochy země.
- 5) Jak společně spravovat různá zařízení v rámci systému skladování energie, abyste plně využili funkce a výkon každého zařízení a zajistili požadavky na skladování energie. To zahrnuje optimalizaci celkového výkonu systému a zamezení snížení výkonu v důsledku nepřiměřených integračních metod; a jak dosáhnout společné ochrany v poruchových stavech, aby se zabránilo eskalaci nebo rozšíření jediného selhání zařízení, se zvláštní pozorností na propojení a izolaci mezi elektrickým zařízením a bateriovým zařízením, aby se předešlo problémům, jako je jiskření, lokalizované hromadění tepla a poškození nebo výbuch elektrických součástí, které by mohly ohrozit bezpečnost baterie.
Jak budovat interní a externí komunikační architektury
- 6) Jak vybudovat interní a externí komunikační architektury a datové modely pro systémy skladování energie použitelné pro různé aplikační scénáře, umožnit standardizovaný přístup ke komunikaci a výměnu dat mezi interními zařízeními, usnadnit celkovému systému skladování energie příjem příkazů a přenos informací do systému řízení vyšší{1}}úrovně a dosáhnout oddělené komunikace rychlých řídicích příkazů a potenciálně velkého množství interních dat, jako jsou data článků baterie nebo rušení, zpoždění.
- 7) Jak budovat rozsáhlejší-projekty akumulace energie nebo elektrárny paralelním připojením modulárních systémů pro ukládání energie a jak eliminovat jednotlivé výkonnostní rozdíly mezi systémy pro ukládání energie prostřednictvím správy a řízení na úrovni stanice, zamezit křížovému-spojování a vzájemnému rušení mezi systémy ukládání energie během rychlého plánování a přechodných přechodů, zajistit stabilní provoz v rámci celkové elektrárny, řízenou výměnu a rychlý tok energie{4} s řízením energie{4} s energetickou sítí{4} systém.
- 8) Jak dokončit integraci, instalaci a zprovoznění vnitřního zařízení v systému skladování energie na základě stávajících norem pro elektroinstalaci, požární ochranu a BESS (Battery Energy Storage System) inženýrské instalační standardy, minimalizovat-operace na místě nebo častý pohyb bateriových sad a vyhnout se nevhodným instalačním platformám nebo metodám uzemnění, které by mohly vést ke snížení úrovně ochrany systému skladování energie nebo zavést nestabilitu.
- 9) Jak aplikovat pokročilé technologie, jako je umělá inteligence a blockchain, na systémy pro ukládání energie ke zlepšení jejich inteligentní správy, predikce životnosti, včasného varování před chybami a diagnostických schopností, a tím efektivně zlepšit porozumění uživatelům současného a budoucího výkonu a provozních očekávání systému skladování energie a poskytnout zásadní hardwarový základ a implementační prostředky pro realizaci pokročilých technologií plánování systému a správy energie, jako jsou chytré sítě a virtuální elektrárny.
Vzhledem ke složitosti systémů skladování energie, specializované povaze externích aplikací a vysokým nárokům na bezpečnost zařízení se technologie integrace systému skladování energie stala specifickou implementační metodou a nezbytným technologickým mostem spojujícím základní zařízení (baterie, PCS atd.) s aplikačními oblastmi.