П’ять компонентів повноцінної системи BESS
| Компонент | Скорочення | Функція | Ключова властивість |
|---|---|---|---|
| Акумуляторні елементи | — | Накопичення та віддача енергії | LFP для максимальної безпеки та терміну експлуатації |
| Система управління акумулятором | BMS | Контроль, захист та підтримання рівноваги клітин | Запобігає перезарядженню та недозарядженню |
| Перетворювач напруги | PCS | Перетворює постійний струм (від акумулятора) на змінний (від мережі) | Визначає максимальну потужність заряджання/розряджання |
| Система управління енергоспоживанням | EMS | Керує всією системою на основі даних та цілей | Мозок, що забезпечує максимальну ефективність |
| Системи охолодження та безпеки | HVAC + FDS | Контроль температури, виявлення та гасіння пожеж | Має вирішальне значення для безпеки та терміну експлуатації |
Як взаємодіють ці компоненти?
У діючій системі BESS усі компоненти працюють у взаємодії в рамках безперервного циклу. Ось як виглядає типовий робочий день промислової системи BESS:
Вночі: заряджання за дешевою електроенергією
Система EMS фіксує, що ціна на енергію на ринку «day-ahead» є низькою (високий обсяг виробництва вітрової енергії, низький попит). Вона дає команду PCS зарядити акумулятор. PCS перетворює змінний струм з мережі на постійний струм для акумуляторних модулів. BMS постійно контролює напругу на елементах, силу струму та температуру, щоб запобігти перевантаженню. Система охолодження підтримує температуру в оптимальному діапазоні 20–35 °C.
Вдень: згладжування пікових навантажень за умови високого робочого навантаження
Система EMS виявляє, що споживання енергії в мережі загрожує перевищити встановлений піковий ліміт. Система PCS розряджає акумулятор, використовуючи саме ту потужність, яка необхідна для компенсації пікового навантаження. Система BMS контролює стан заряду (State of Charge, SoC) і своєчасно сигналізує про необхідність припинення розряджання.
Постійно: адаптація до мінливих обставин
Система EMS постійно перераховує оптимальну стратегію на основі нових даних: поточних цін на енергію, прогнозу погоди, запланованого обсягу виробництва та сигналів від оператора мережі. Стратегія коригується кожні кілька хвилин.
Три категорії BESS для корпоративного застосування
Категорія 1: Behind-the-Meter (BtM)
Система BESS встановлюється за лічильником електроенергії підприємства. Уся електроенергія, яку система BESS накопичує та віддає, не проходить через лічильник. Сфери застосування: згладжування пікових навантажень, власне споживання сонячної енергії, аварійне електропостачання. Це найбільш актуальна категорія для більшості клієнтів Boltainer.
Категорія 2: Front-of-the-Meter (FoM)
Система BESS підключена безпосередньо до загальнодоступної електромережі. Сфери застосування: торгівля на енергетичних ринках, регулювання частоти, послуги з підтримки мережі. Зазвичай це великі системи енергетичних компаній та операторів електромереж.
Категорія 3: Гібридні (BtM + FoM)
Система BESS в основному встановлюється за лічильником, але також має можливість брати участь у ринках балансування. Це найцікавіша модель для великих корпоративних клієнтів, які прагнуть як оптимізувати власні витрати на електроенергію, так і отримати додатковий дохід.
Хімія акумуляторів: чому LFP стала стандартом
| Характеристика | LFP | NMC | LCO (смартфони) |
|---|---|---|---|
| Термічна стабільність | Чудово | Помірний | Погано |
| Термін експлуатації (кількість циклів при 80 % SoH) | 3 000–6 000 | 1 000–2 000 | 500–1 000 |
| Енергетична щільність (Вт·год/кг) | 150–200 | 200–300 | 150–200 |
| Собівартість (євро/кВт·год потужності) | Низький | Середній | Високий |
| Ризик термічного розгону | Дуже низький | Помірний | Високий |
| Придатність для стаціонарного зберігання | Ідеально | Прийнятно | Не підходить |
Що означає контейнерний підхід компанії Boltainer?
Усі компоненти системи BESS інтегровані та випробувані компанією Boltainer у промисловому контейнері. Це має значні переваги порівняно з установкою, зведеною на місці:
- Заводські випробування: вся система проходить випробування перед тим, як покинути завод. Це зменшує ризики, пов’язані з монтажем на місці.
- Коротший термін розгортання: від двох до чотирьох тижнів проти трьох-шести місяців у разі традиційної інсталяції.
- Нижчі витрати на монтаж: менше земляних робіт на об’єкті, менше годин на проектування та прокладку кабелів.
- Можливість перестановки: контейнер можна перемістити у разі зміни виробничої ситуації.
- Можливість розширення: у разі зростання потреб можна легко додати додаткові контейнери.
Поширені запитання про BESS
У чому полягає різниця між BESS та UPS?
Джерело безперебійного живлення (UPS) призначене для короткочасного аварійного живлення (протягом декількох хвилин) у разі відключення електроенергії. Система акумулювання енергії (BESS) призначена для щоденних циклів заряджання-розряджання, що тривають кілька годин, а також для декількох одночасних застосувань, таких як згладжування пікових навантажень, арбітраж та власне споживання. Система BESS також може виконувати функції джерела безперебійного живлення (UPS), якщо її налаштувати відповідним чином.
Скільки служить система BESS?
Очікуваний термін експлуатації акумуляторної системи на базі LFP становить 15–20 років. Через 10 років збережеться 75–80 % початкової ємності, що гарантується нашою 10-річною гарантією на елементи. Електричні компоненти (PCS, BMS, EMS) мають очікуваний термін експлуатації 15–20 років за умови належного технічного обслуговування.
Яким стандартам має відповідати система BESS?
Для комерційних установок у Нідерландах основними стандартами є: IEC 62933 (стаціонарні системи накопичення енергії), IEC 62619 (безпека літієвих елементів), NEN 1010 (електричні установки), маркування CE для європейського ринку та вимоги місцевого дозволу на експлуатацію. Усі системи Boltainer сертифіковані відповідно до цих стандартів.
Чи може система BESS працювати навіть під час відключення електроенергії?
За замовчуванням — ні. Система BESS, встановлена за лічильником, підключена до мережі та відключається у разі відключення електропостачання (щоб уникнути створення небезпеки для технічних фахівців, які виконують роботи). За допомогою спеціальної конфігурації автономного режиму робота системи BESS можлива навіть під час відключення електропостачання. Обов’язково уточнюйте це, якщо вам необхідна функція аварійного електропостачання.
Скільки місця потрібно для системи BESS?
Контейнер Boltainer ємністю 400 кВт·год має основу розміром приблизно 6 × 2,5 метра (еквівалент одного 20-футового контейнера). Для більших систем потрібно розміщувати кілька контейнерів поруч. Навколо кожного контейнера потрібно залишити щонайменше 1 метр вільного простору для охолодження, доступу та пожежної безпеки.