Mfumo kamili wa Kuhifadhi Nishati ya Betri (BESS) inahitaji tahadhari kwa viashiria viwili kuu vya utendaji: moja inayohusiana na uwezo wa kuhifadhi nishati na matumizi, yaani, kuhusiana na uwezo; na nyingine inayohusiana na uwezo wa kujaza au kutolewa nishati, yaani, inayohusiana na nguvu. Uhusiano kati ya vipengele hivi viwili mara nyingi hutumika kutofautisha ikiwa mfumo wa hifadhi ya nishati una mwelekeo wa nishati-au unaoelekezwa-umeme.
Uwezo wa mfumo wa kuhifadhi nishati ya betri
Kipimo hiki kinawakilisha uwezo wa juu zaidi wa kinadharia wa nishati ambayo mfumo wa kuhifadhi unaweza kushikilia, kwa kawaida huonyeshwa kwa kilowati-saa (kWh) au megawati-saa (MWh). Hii ni moja ya vigezo muhimu zaidi vya mfumo wa kuhifadhi nishati; hata hivyo, uwezo wake halisi unaoweza kutumika huathiriwa na kina cha kutokwa kwa betri (DOD) na ufanisi wa mfumo.
Uwezo wa BESS (Mfumo wa Kuhifadhi Nishati ya Betri) unasisitiza kiasi cha nishati kinachoweza kutolewa au kutumika, ambacho ni tofauti na ufafanuzi wa uwezo wa betri. Uwezo wa betri kwa ujumla hurejelea uwezo wa betri chini ya hali fulani (kiwango cha kutokeza, halijoto, volteji ya kuzima, n.k.), na hupimwa kwa saa za ampere-(Ah), inayowakilisha muunganisho wa sasa wa muda.
Mfumo wa kuhifadhi nishati ya betri:Nguvu ya juu zaidi ya mfumo
Nguvu ya juu zaidi ya mfumo huonyesha uwezo wa juu zaidi wa kuchaji na kutoa wa mfumo wa kuhifadhi nishati, na kwa ujumla huonyeshwa kwa kilowati (kW) au megawati (MW). Kiashiria hiki cha utendaji kinatambuliwa na muundo wa mzunguko mzima kuu, ikiwa ni pamoja na betri, mzunguko wa maambukizi ya DC, PCS, na uhusiano wa AC, na hata hasara wakati wa operesheni kwa nguvu ya juu (hasara hizi zitabadilishwa hasa kuwa joto), ambayo inathiri muundo wa mfumo wa udhibiti wa joto na vifaa vingine vya msaidizi. Mifumo ya kuhifadhi nishati yenye uwezo sawa inaweza kuwa na utendaji tofauti kwa kiasi kikubwa kutokana na tofauti katika upeo wa nguvu; hata mfumo sawa wa kuhifadhi nishati utapata tofauti ya mraba katika ufanisi kutokana na viwango tofauti vya nguvu za uendeshaji.
Wakati kigezo cha nishati ni kikubwa ikilinganishwa na kigezo cha uwezo, kama vile 1 MW/500 kWh, inaitwa mfumo wa -aina ya kuhifadhi nishati; kinyume chake, ikiwa ni 500 kW/1 MWh, inaitwa -aina ya mfumo wa kuhifadhi nishati. Kwa hivyo, dhana ya wakati wakati mwingine huletwa, kama vile ya awali kuwekewa lebo ya 1 MW/0.5 h, na ya mwisho kama 500 kW/2 h.
Mfumo wa kuhifadhi nishati ya betri: Upotezaji wa nishati na ufanisi
Ufanisi wa mfumo wa kuhifadhi nishati huonyesha upotevu wa nishati wakati wa mchakato wa kuchaji na kutoa. Inaweza kueleweka kama uwiano wa nishati iliyotolewa na mfumo kwa nishati inayochajiwa ndani yake, pia inajulikana kama ufanisi wa mzunguko. Hasara hii haihusiani tu na aina ya kiufundi ya betri ya hifadhi ya nishati lakini pia inategemea vipengele vya umeme kama vile mfumo wa kubadilisha nguvu (PCS). Kwa maana nyembamba, ufanisi wa mfumo huonyesha hasa hasara katika mzunguko mkuu wakati wa malipo na kutokwa, kutoka kwa betri, basi ya DC, PCS, na hatimaye kwa transformer (ikiwa iko). Hata hivyo, katika maombi ya uhandisi ya vitendo, matumizi ya nguvu ya vifaa vya msaidizi kama vile mfumo wa udhibiti wa joto mara nyingi hujumuishwa katika hasara ya jumla, hivyo kuathiri ufanisi wa jumla.
Kielelezo: Uhusiano wa usawa wa nishati wa BESS
Mfumo wa kuhifadhi nishati ya betri:Idadi ya mizunguko
Idadi ya mizunguko ya kuchaji{0}}ya betri huamua maisha yake. Katika mfumo wa hifadhi ya nishati, kutokana na thamani ya juu ya betri, muda wake wa maisha pia huamua maisha ya mfumo mzima. Uharibifu wa maisha ya mzunguko husababisha kuongezeka kwa upinzani wa ndani, ambayo huongeza hasara na kizazi cha joto, na kuongeza kasi ya mchakato wa uharibifu. Zaidi ya hayo, kuchaji zaidi mara kwa mara na{4}}kuchajisha zaidi{4}}husababisha kufutwa tena na utuaji wa dutu za metali katika elektroliti, ambayo pia huathiri pakubwa maisha na usalama wa mzunguko wa betri.
Kwa aina fulani ya betri ya lithiamu-ioni, idadi ya mizunguko iliyo chini ya kuchaji 1C na hali ya kutokwa kwa 1C inaonyesha tofauti kubwa katika kina tofauti cha kutokwa (DOD), kama inavyoonyeshwa kwenye takwimu.
Gharama ya mfumo wa kuhifadhi nishati ya betri
Gharama ya mifumo ya kuhifadhi nishati inahusiana kwa karibu na uwezo wa mfumo, nguvu, na mazingira ya uendeshaji. Kwa ujumla, katika{1}}aina ya mifumo ya hifadhi ya nishati, gharama ya betri huchangia sehemu kubwa kiasi; ukiwa na nguvu-mifumo ya hifadhi ya aina, gharama ya betri ni ndogo. Hata hivyo, kwa hali yoyote, gharama ya pakiti ya betri kwa sasa ni sehemu kuu ya gharama ya jumla ya BESS, na pia itakuwa eneo la msingi la kupunguza gharama katika siku zijazo.
Kipimo cha gharama kinaweza kuonyeshwa kama yuan/kWh au yuan/kW, lakini hakiwakilishi maana yake kikamilifu na kwa usahihi. Kwa hivyo, ni muhimu kutaja uwezo na nguvu kwa wakati mmoja wakati wa majadiliano ya miradi maalum.
Mfumo wa kuhifadhi nishati ya betri:muda wa kujibu wa gharama
Kwa BESS (Mifumo ya Kuhifadhi Nishati ya Betri), ubadilishaji wa nishati na muda wa kujibu ziko katika safu ya milisekunde, ambayo inatosha kwa matumizi ya mfumo wa nishati. Hapa ndipo ambapo BESS hufaulu ikilinganishwa na mbinu zingine halisi za kuhifadhi nishati kama vile uhifadhi wa nishati ya flywheel na -umeme wa hifadhi wa maji unaosukumwa. Hata hivyo, kutokana na mapungufu katika voltage, mbinu za ufungaji, na uwezo wa seli ya betri, nguvu na uwezo wa kitengo kimoja cha BESS ni mdogo. Kwa hivyo, katika mitambo mikubwa-ya hifadhi ya nishati, kama vile mitambo kadhaa ya kawaida ya kuhifadhi nishati ya chini-yenye voltage ya 5MW/2h iliyounganishwa sambamba, tatizo la muda wa kukabiliana litadhibitiwa kimsingi na mbinu ya mawasiliano na utaratibu wa kuratibu. Pia itaathiriwa na utendakazi kama vile uratibu wa nishati na ukandamizaji wa sasa wa mzunguko kati ya vifaa sambamba. Muda wa mwisho wa{10}}kujibu wa kituo unaweza kuwa katika mamia ya milisekunde au hata sekunde. Bila shaka, kitengo kimoja cha 5MW/2h BESS ni mfano wa dhahania tu; muunganisho mwingi wa sambamba wa betri yenyewe huleta hatari kubwa za usalama. Kutatua tatizo hili kunahitaji mabadiliko katika mbinu za udhibiti wa kikundi na mafanikio na utumiaji wa teknolojia mpya za mfumo wa kuhifadhi nishati kama vile{15}}uunganisho wa moja kwa moja wa voltage ya juu.
Mfumo wa kuhifadhi nishati ya betri: Vipengele vingine
Katika hali nyingine za matumizi au uchanganuzi wa kiuchumi, dhana kama vile nishati mahususi (-kwa{1}}uwiano wa wingi, Wh/kg), nguvu maalum (nguvu-hadi{3}}uwiano wa misa, kW/kg), na msongamano wa nishati kwa kila eneo (nishati{4}}hadi{5}}uwiano wa eneo, Wh. Dhana hizi ni muhimu kwa kuhesabu gharama za usafiri wa mradi na mahitaji ya matumizi ya ardhi.