Системи за складирање на енергија со батерии (ESS)играат сè поважна улога како што расте глобалната побарувачка за одржлива енергија и стабилност на мрежата. Без разлика дали се користат за складирање на енергија на ниво на мрежа, комерцијални и индустриски апликации или станбени соларни пакети, разбирањето на клучната техничка терминологија на батериите за складирање на енергија е фундаментално за ефективна комуникација, оценување на перформансите и донесување информирани одлуки.
Сепак, жаргонот во областа на складирање на енергија е широк, а понекогаш и застрашувачки. Целта на овој напис е да ви обезбеди сеопфатен и лесен за разбирање водич кој го објаснува основниот технички речник во областа на батериите за складирање на енергија за да ви помогне подобро да ја разберете оваа критична технологија.
Основни концепти и електрични единици
Разбирањето на батериите за складирање енергија започнува со некои основни електрични концепти и единици.
Напон (V)
Објаснување: Напонот е физичка величина што ја мери способноста на силата на електричното поле да извршува работа. Едноставно кажано, „потенцијалната разлика“ е таа што го движи протокот на електрична енергија. Напонот на батеријата го одредува „потисокот“ што може да го обезбеди.
Поврзано со складирањето на енергија: Вкупниот напон на батерискиот систем е обично збир од напоните на повеќе ќелии во серија. Различни примени (на пр.,нисконапонски домашни системи or високонапонски C&I системи) бараат батерии со различен напон.
Струја (A)
Објаснување: Струјата е брзината на насочно движење на електричниот полнеж, „текот“ на електричната енергија. Единицата е ампер (A).
Релевантност за складирање на енергија: Процесот на полнење и празнење на батеријата е проток на струја. Количината на проток на струја ја одредува количината на енергија што батеријата може да ја произведе во дадено време.
Моќност (Моќност, W или kW/MW)
Објаснување: Моќноста е брзината со која енергијата се претвора или пренесува. Таа е еднаква на напонот помножен со струјата (P = V × I). Единицата е ват (W), кој најчесто се користи во системите за складирање на енергија како киловати (kW) или мегавати (MW).
Поврзано со складирањето на енергија: Енергетскиот капацитет на батерискиот систем одредува колку брзо може да снабдува или апсорбира електрична енергија. На пример, апликациите за регулација на фреквенцијата бараат висок енергетски капацитет.
Енергија (Енергија, Wh или kWh/MWh)
Објаснување: Енергијата е способност на системот да извршува работа. Таа е производ од моќноста и времето (E = P × t). Единицата е ват-час (Wh), а киловат-часовите (kWh) или мегават-часовите (MWh) најчесто се користат во системите за складирање на енергија.
Поврзано со складирањето на енергија: Енергетскиот капацитет е мерка за вкупната количина на електрична енергија што може да ја складира батеријата. Ова одредува колку долго системот може да продолжи да снабдува енергија.
Клучни термини за перформанси и карактеризација на батериите
Овие термини директно ги одразуваат метриките за перформанси на батериите за складирање на енергија.
Капацитет (Ah)
Објаснување: Капацитетот е вкупната количина на полнење што батеријата може да го ослободи под одредени услови и се мери воампер-часови (Ah)Обично се однесува на номиналниот капацитет на батеријата.
Поврзано со складирањето на енергија: Капацитетот е тесно поврзан со енергетскиот капацитет на батеријата и е основа за пресметување на енергетскиот капацитет (Енергетски капацитет ≈ Капацитет × Просечен напон).
Енергетски капацитет (kWh)
Објаснување: Вкупната количина на енергија што батеријата може да ја складира и ослободи, обично изразена во киловат-часови (kWh) или мегават-часови (MWh). Тоа е клучна мерка за големината на системот за складирање енергија.
Поврзано со складирање на енергија: Го одредува временскиот период во кој системот може да напојува оптоварување или колку обновлива енергија може да се складира.
Моќен капацитет (kW или MW)
Објаснување: Максималната излезна моќност што може да ја обезбеди батерискиот систем или максималната влезна моќност што може да ја апсорбира во кој било даден момент, изразена во киловати (kW) или мегавати (MW).
Поврзано со складирање на енергија: Определува колку поддршка за енергија може да обезбеди системот за краток временски период, на пр. за справување со моментални високи оптоварувања или флуктуации на мрежата.
Густина на енергија (Wh/kg или Wh/L)
Објаснување: Ја мери количината на енергија што батеријата може да ја складира по единица маса (Wh/kg) или по единица волумен (Wh/L).
Релевантност за складирање на енергија: Важно за апликации каде што просторот или тежината се ограничени, како што се електрични возила или компактни системи за складирање на енергија. Повисоката густина на енергија значи дека може да се складира повеќе енергија во ист волумен или тежина.
Густина на моќност (W/kg или W/L)
Објаснување: Ја мери максималната моќност што батеријата може да ја испорача по единица маса (W/kg) или по единица волумен (W/L).
Релевантно за складирање на енергија: Важно за апликации кои бараат брзо полнење и празнење, како што се регулирање на фреквенцијата или почетна моќност.
C-стапка
Објаснување: C-стапката ја претставува брзината со која батеријата се полни и празни како повеќекратник од нејзиниот вкупен капацитет. 1C значи дека батеријата ќе биде целосно наполнета или испразнета за 1 час; 0,5C значи за 2 часа; 2C значи за 0,5 часа.
Релевантно за складирање на енергија: Стапката на C е клучна метрика за проценка на способноста на батеријата за брзо полнење и празнење. Различните апликации бараат различни перформанси на стапката на C. Високите празнења на стапката на C обично резултираат со мало намалување на капацитетот и зголемување на производството на топлина.
Состојба на полнење (SOC)
Објаснување: Го означува процентот (%) од вкупниот преостанат капацитет на батеријата.
Поврзано со складирањето на енергија: Слично на мерачот за гориво на автомобилот, тој покажува колку долго ќе трае батеријата или колку долго треба да се полни.
Длабочина на празнење (DOD)
Објаснување: Го означува процентот (%) од вкупниот капацитет на батеријата што се ослободува за време на празнење. На пример, ако преминете од 100% SOC на 20% SOC, DOD е 80%.
Релевантност за складирање на енергија: DOD има значително влијание врз животниот циклус на батеријата, а плиткото празнење и полнење (низок DOD) обично е корисно за продолжување на животниот век на батеријата.
Здравствена состојба (ЗЗС)
Објаснување: Го означува процентот на моменталните перформанси на батеријата (на пр. капацитет, внатрешен отпор) во однос на оние на сосема нова батерија, што го одразува степенот на стареење и деградација на батеријата. Типично, SOH помал од 80% се смета за крај на животниот век.
Релевантност за складирање на енергија: SOH е клучен индикатор за проценка на преостанатиот век на траење и перформансите на батерискиот систем.
Терминологија за траење на батеријата и распаѓање
Разбирањето на ограничувањата на животниот век на батериите е клучно за економската евалуација и дизајнот на системот.
Животен циклус
Објаснување: Бројот на комплетни циклуси на полнење/празнење што батеријата може да ги издржи под специфични услови (на пр., специфичен DOD, температура, C-стапка) сè додека нејзиниот капацитет не падне на процент од нејзиниот почетен капацитет (обично 80%).
Релевантно за складирање на енергија: Ова е важна метрика за проценка на животниот век на батеријата во сценарија со честа употреба (на пр., прилагодување на мрежата, дневно циклирање). Поголемиот век на траење значи потрајна батерија.
Животен календар
Објаснување: Вкупниот век на траење на батеријата од моментот на производство, дури и ако не се користи, таа природно ќе старее со текот на времето. На него влијаат температурата, складирањето на SOC и други фактори.
Релевантност за складирање на енергија: За резервно напојување или апликации со ретка употреба, календарскиот век на траење може да биде поважна метрика од циклусниот век.
Деградација
Објаснување: Процес со кој перформансите на батеријата (на пр., капацитет, моќност) неповратно се намалуваат за време на циклусот и со текот на времето.
Релевантност за складирање на енергија: Сите батерии претрпуваат деградација. Контролирањето на температурата, оптимизирањето на стратегиите за полнење и празнење и користењето напреден BMS може да го забави опаѓањето.
Затемнување на капацитетот / Затемнување на моќноста
Објаснување: Ова се однесува конкретно на намалувањето на максималниот достапен капацитет и намалувањето на максималната достапна моќност на батеријата, соодветно.
Релевантност за складирање на енергија: Овие две се главните форми на деградација на батеријата, директно влијаат на капацитетот за складирање на енергија на системот и времето на одговор.
Терминологија за технички компоненти и системски компоненти
Системот за складирање на енергија не се однесува само на самата батерија, туку и на клучните придружни компоненти.
Ќелија
Објаснување: Најосновниот градежен блок на батеријата, кој складира и ослободува енергија преку електрохемиски реакции. Примери за тоа се литиум-железо фосфатни (LFP) ќелии и литиум-тернарни (NMC) ќелии.
Поврзано со складирањето на енергија: Перформансите и безбедноста на батерискиот систем во голема мера зависат од употребената технологија на ќелии.
Модул
Објаснување: Комбинација од неколку ќелии поврзани сериски и/или паралелно, обично со прелиминарна механичка структура и интерфејси за поврзување.
Релевантно за складирање на енергија: Модулите се основните единици за градење батерии, олеснувајќи го производството и монтажата на големи размери.
Батерија
Објаснување: Комплетна батериска ќелија која се состои од повеќе модули, систем за управување со батерии (BMS), систем за термичко управување, електрични приклучоци, механички структури и безбедносни уреди.
Релевантност за складирање на енергија: Батерискиот пакет е основната компонента на системот за складирање на енергија и е единицата што се испорачува и инсталира директно.
Систем за управување со батерии (BMS)
Објаснување: „Мозокот“ на батерискиот систем. Тој е одговорен за следење на напонот, струјата, температурата, SOC, SOH итн. на батеријата, нејзина заштита од преполнување, препразнење, прегревање итн., вршење балансирање на ќелиите и комуникација со надворешни системи.
Релевантно за складирање на енергија: BMS е клучен за обезбедување на безбедност, оптимизација на перформансите и максимизирање на животниот век на батерискиот систем и е во срцето на секој сигурен систем за складирање на енергија.
(Предлог за внатрешно поврзување: линк до страницата на вашата веб-страница за BMS технологија или придобивки од производот)
Систем за конверзија на енергија (PCS) / Инвертер
Објаснување: Претвора еднонасочна струја (DC) од батерија во наизменична струја (AC) за снабдување со енергија на мрежата или потрошувачите и обратно (од AC во DC за полнење на батерија).
Поврзано со складирањето на енергија: PCS е мостот помеѓу батеријата и мрежата/оптоварувањето, а неговата ефикасност и стратегија за контрола директно влијаат на целокупните перформанси на системот.
Биланс на растенијата (BOP)
Објаснување: Се однесува на целата помошна опрема и системи освен батериите и PCS, вклучувајќи системи за управување со топлина (ладење/греење), системи за противпожарна заштита, безбедносни системи, контролни системи, контејнери или кабинети, единици за дистрибуција на електрична енергија итн.
Поврзано со складирањето на енергија: BOP гарантира дека системот на батерии работи во безбедна и стабилна средина и е неопходен дел од изградбата на комплетен систем за складирање на енергија.
Систем за складирање на енергија (ESS) / Систем за складирање на енергија од батерии (BESS)
Објаснување: Се однесува на комплетен систем што ги интегрира сите потребни компоненти како што се батерии, PCS, BMS и BOP итн. BESS конкретно се однесува на систем што користи батерии како медиум за складирање на енергија.
Поврзано со складирање на енергија: Ова е конечната испорака и имплементација на решение за складирање на енергија.
Услови за оперативно и апликативно сценарио
Овие термини ја опишуваат функцијата на систем за складирање на енергија во практична примена.
Полнење/празнење
Објаснување: Полнењето е складирање на електрична енергија во батерија; празнењето е ослободување на електрична енергија од батеријата.
Поврзано со складирањето на енергија: основното функционирање на систем за складирање на енергија.
Ефикасност во двата правци (RTE)
Објаснување: Клучна мерка за ефикасноста на системот за складирање на енергија. Тоа е односот (обично изразен како процент) на вкупната енергија повлечена од батеријата и вкупната енергија внесена во системот за складирање на таа енергија. Губењата на ефикасноста се јавуваат првенствено за време на процесот на полнење/празнење и за време на конверзијата на PCS.
Поврзано со складирањето на енергија: Повисокиот RTE значи помала загуба на енергија, подобрувајќи ја економичноста на системот.
Бричење на врвови / Нивелирање на оптоварување
Објаснување:
Пик Шејвинг: Употреба на системи за складирање на енергија за празнење на енергија за време на часовите на врвно оптоварување на мрежата, со што се намалува количината на енергија купена од мрежата и со тоа се намалуваат врвните оптоварувања и трошоците за електрична енергија.
Нивелирање на оптоварувањето: Употреба на евтина електрична енергија за полнење на системи за складирање при ниски периоди на оптоварување (кога цените на електричната енергија се ниски) и нивно празнење во врвни периоди.
Поврзано со складирање на енергија: Ова е една од најчестите примени на системите за складирање на енергија на комерцијална, индустриска и мрежна страна, дизајнирана да ги намали трошоците за електрична енергија или да ги измазни профилите на оптоварување.
Регулација на фреквенција
Објаснување: Мрежите треба да одржуваат стабилна работна фреквенција (на пр. 50Hz во Кина). Фреквенцијата опаѓа кога снабдувањето е помало од потрошувачката на електрична енергија и расте кога снабдувањето е поголемо од потрошувачката на електрична енергија. Системите за складирање на енергија можат да помогнат во стабилизирањето на фреквенцијата на мрежата со апсорбирање или вбризгување енергија преку брзо полнење и празнење.
Поврзано со складирањето на енергија: Складирањето на батерии е добро прилагодено за регулирање на фреквенцијата на мрежата поради неговото брзо време на одговор.
Арбитража
Објаснување: Операција што ги користи разликите во цените на електричната енергија во различни периоди од денот. Полнење во време кога цената на електричната енергија е ниска и празнење во време кога цената на електричната енергија е висока, со што се остварува разликата во цената.
Поврзано со складирање на енергија: Ова е модел на профит за системи за складирање на енергија на пазарот на електрична енергија.
Заклучок
Разбирањето на клучната техничка терминологија на батериите за складирање енергија е влез во оваа област. Од основни електрични единици до комплексна системска интеграција и модели на примена, секој термин претставува важен аспект на технологијата за складирање енергија.
Се надеваме дека со објаснувањата во оваа статија, ќе стекнете појасно разбирање за батериите за складирање на енергија, за да можете подобро да го процените и изберете вистинското решение за складирање на енергија за вашите потреби.
Често поставувани прашања (ЧПП)
Која е разликата помеѓу густината на енергија и густината на моќност?
Одговор: Густината на енергијата ја мери вкупната количина на енергија што може да се складира по единица волумен или тежина (фокусирајќи се на времетраењето на празнењето); густината на моќноста ја мери максималната количина на енергија што може да се испорача по единица волумен или тежина (фокусирајќи се на брзината на празнење). Едноставно кажано, густината на енергијата одредува колку долго ќе трае, а густината на моќноста одредува колку „експлозивна“ може да биде.
Зошто се важни цикличниот и календарскиот век?
Одговор: Животниот циклус го мери животниот век на батеријата при честа употреба, што е погодно за сценарија на работа со висок интензитет, додека календарскиот животен век го мери животниот век на батеријата што природно старее со текот на времето, што е погодно за сценарија на мирување или ретка употреба. Заедно, тие го одредуваат вкупниот век на траење на батеријата.
Кои се главните функции на BMS?
Одговор: Главните функции на BMS вклучуваат следење на состојбата на батеријата (напон, струја, температура, SOC, SOH), безбедносна заштита (преполнување, прекумерно празнење, прегревање, краток спој итн.), балансирање на ќелиите и комуникација со надворешни системи. Тоа е јадрото на обезбедување безбедно и ефикасно функционирање на батерискиот систем.
Што е C-стапка? Што прави?
Одговор:C-стапкапретставува множител на струјата на полнење и празнење во однос на капацитетот на батеријата. Се користи за мерење на брзината со која батеријата се полни и празне и влијае на реалниот капацитет, ефикасност, производство на топлина и век на траење на батеријата.
Дали намалувањето на максималните трошоци и тарифната арбитража се иста работа?
Одговор: И двата се режими на работа што користат системи за складирање на енергија за полнење и празнење во различно време. Намалувањето на врвните напојувања е повеќе фокусирано на намалување на оптоварувањето и трошоците за електрична енергија за потрошувачите во текот на одредени периоди на голема побарувачка или измазнување на кривата на оптоварување на мрежата, додека тарифната арбитража е подиректна и ја користи разликата во тарифите помеѓу различните временски периоди за купување и продажба на електрична енергија за профит. Целта и фокусот се малку различни.
Време на објавување: 20 мај 2025 година