A מערכת אחסון אנרגיה בסוללה(BESS) היא יחידת כוח משולבת מורכבת יחסית הבנויה על ידי שילוב סוללות אחסון אנרגיה, התקני המרת חשמל, בקרים מקומיים, מערכות חלוקת חשמל, מערכות בטיחות טמפרטורה ואש, וציוד קשור אחר בהתאם לדרישות יישום ספציפיות. המאפיינים הבסיסיים שלו כוללים:
- 1) ההתקנים הפנימיים בתוך BESS (מערכת אחסון אנרגיה של סוללות) הם בעלי תפקידים מוגדרים בבירור והם מחוברים זה לזה, עובדים יחד כדי להשיג בקרת אנרגיה, כוח ומתח בנקודת החיבור לרשת BESS או ביציאת היציאה, תחת הנחת היסוד של בטיחות, יעילות ותוחלת חיים ארוכה.
- 2) הבטיחות ותוחלת החיים של סוללות אגירת האנרגיה ב-BESS קובעות במידה רבה את הבטיחות ותוחלת החיים של המערכת כולה, ויש להן דרישות טכניות מחמירות לגבי סביבת ההפעלה, מה שהופך אותן להיבט מרכזי שיש לקחת בחשבון במהלך תכנון המערכת הפנימית.
- 3) התקן המרת החשמל ב-BESS (מערכת אחסון אנרגיה של סוללות) הוא צומת קריטי לחילופי החשמל של כל מערכת אגירת האנרגיה עם הרשת החיצונית. הביצועים שלו משקפים ישירות את מצב ההפעלה של BESS, את דיוק הבקרה, מהירות התגובה והידידותיות-לרשת, וגם משפיעים על חווית המשתמש האינטואיטיבית ביותר של הלקוח במערכת אחסון האנרגיה בפרק זמן קצר.
סוללות אגירת האנרגיה
- 4) לסוללות אחסון האנרגיה, להתקני המרת הכוח ולציוד כגון מיזוג אוויר ומערכות הגנה מפני אש, לכל אחד יש בקרים עצמאיים משלהם כדי להשיג-הפעלה עצמית, אזעקה או הגנה. עם זאת, הטמעת פונקציות המערכת, הקישור והתיאום בין ציוד, פעולות הפעלה- והגנה מפני תקלות, תקשורת חיצונית והעברת מידע יעילה מטופלים כולם על ידי בקר מקומי, מה שמאפשר למערכת אחסון האנרגיה להשתתף בשיגור רשתות או להשיג את יעדי היישום של הפרויקט בכללותו.
- 5) מערכת אגירת האנרגיה, הפועלת כיחידת הפעלה פנימית חיצונית ואוטונומית מאוחדת, מקבלת פקודות תזמון ממערכת ניהול האנרגיה- ברמה העליונה ומבצעת הוראות בקרת מתח או מצב. לכן, עליו להיות בעל ממשקי תקשורת חיצוניים עשירים ואופני הפעלה גמישים ומגוונים. באמצעות פונקציות כמו-העברת אנרגיה לפי דרישה, תנועות כוח מהירות ובקרת ייצוב מתח, היא משפרת את הביצועים התפעוליים הכוללים של ייצור חשמל, רשתות חשמל ויישומי עומס, ובכך מדגימה את ערכו.
- 6) בקרה וניהול חשיבות מכרעת על מנת שמערכת אגירת האנרגיה תממש את ערכה, והדבר תלוי במידה רבה בהבנתו של אינטגרטור המערכות את המערכות הקיימות, בקרות ומגמות הפיתוח בתחום היישומים. מנקודת מבט זו, התייחסות למערכת אגירת האנרגיה כ"תיקון אנרגיה" או "שדרוג גמיש" למערכת החשמל הקיימת היא די סבירה.
מוגבל בקיבולת הסוללה עצמה
מוגבלת בקיבולת הסוללה עצמה וברמת הפיתוח של מכשירי המרה אלקטרוניים להספק, BESS (מערכות אחסון אנרגיה של סוללות) תמיד התמודדו עם סתירה בין בטיחות ויעילות מחד גיסא, לבין צפיפות אנרגיה גבוהה ופונקציות מגוונות ומורכבות מאידך גיסא. במיוחד עם היישום בקנה מידה גדול-של ייצור אנרגיה מתחדשת ויישומי צד רשת-, רמות הקיבולת והמתח הכוללות של מערכות אחסון אנרגיה גדלות ללא הרף, ארכיטקטורת התקשורת נעשית נרחבת יותר והסביבה האלקטרומגנטית הופכת מורכבת יותר. גורמים אלה מציבים אתגרים רציניים למערכות אחסון אנרגיה ולטכנולוגיות האינטגרציה שלהן.
- 1) כיצד לשלוט באופן מקיף בתיאוריית הרקע והטכנולוגיה של יישומי התעשייה הרלוונטיים, ולהגדיר קיבולת והספק של מערכת אחסון אנרגיה יעילה וסבירה; כיצד לאמץ תוכניות בקרה ממוקדות כדי להשיג אינטגרציה חלקה עם מערכות קיימות תוך הגשמת יעדי היישום הכוללים של הפרויקט.
- 2) כיצד לקבוע את הפרמטרים הטכניים הספציפיים, הדרישות הפונקציונליות ומחווני הביצועים של מערכת אגירת האנרגיה בהתבסס על המאפיינים הטכניים של היישום, ובהתאם לבחור ציוד פנימי מרכזי של מערכת אגירת האנרגיה, כגון PCS וסוללות.
- 3) כיצד לבצע תכנון חשמלי של מערכת אגירת האנרגיה כדי להבטיח בטיחות חשמלית, הגנה היררכית וידידותיות -לרשת של הציוד הפנימי, בהתחשב בקיבולת הגוברת וברמות המתח של מערכת אגירת האנרגיה.
- 4) כיצד לבחור ולחשב את הפרמטרים ואת פריסת ההתקנה של ציוד בקרת סביבה פנימית וציוד בטיחות והגנה מפני אש עבור מערכות אחסון אנרגיה, תוך התמקדות בחיי סוללה ובטיחות, כדי להשיג פיזור טמפרטורה אחיד ופיזור חום עבור סוללות-ביכולות גדולות, בצפיפות- אנרגיה גבוהה תוך מזעור שטח הקרקע.
- 5) כיצד לנהל בשיתוף פעולה את הציוד המגוון בתוך מערכת אחסון האנרגיה כדי לנצל באופן מלא את הפונקציות והביצועים של כל מכשיר ולהבטיח דרישות אחסון אנרגיה. זה כולל אופטימיזציה של ביצועי המערכת הכוללים והימנעות מירידה בביצועים עקב שיטות אינטגרציה בלתי סבירות; וכיצד להשיג הגנה משותפת בתנאי תקלה כדי למנוע מכשל ציוד בודד להסלים או להתפשט, תוך תשומת לב מיוחדת לקישור והבידוד בין ציוד חשמלי לציוד סוללה כדי למנוע בעיות כגון קשתות, הצטברות חום מקומית, ונזק או פיצוץ של רכיבים חשמליים שעלולים לסכן את בטיחות הסוללה.
כיצד לבנות ארכיטקטורות תקשורת פנימית וחיצונית
- 6) כיצד לבנות ארכיטקטורות תקשורת פנימיות וחיצוניות ומודלים של מערכות אחסון אנרגיה החלות בתרחישי יישומים שונים, המאפשרות גישה סטנדרטית לתקשורת וחילופי נתונים בין התקנים פנימיים, להקל על קליטת הפקודות של מערכת אחסון האנרגיה הכוללת של מערכת אחסון האנרגיה הכוללת של מערכת אחסון האנרגיה הכוללת של מערכת אחסון האנרגיה למערכת הניהול ברמה העליונה, והשגת תקשורת מנותקת של סוללות בקרה מהירות של פקודות נתונים פנימיים, כמויות גדולות או ניתוק תאים, כגון שליטה בתאים או כמויות גדולות.
- 7) כיצד לבנות פרויקטים או תחנות כוח של אחסון אנרגיה בקנה מידה גדול יותר על ידי חיבור מערכות אחסון אנרגיה מודולריות במקביל, וכיצד לבטל הבדלי ביצועים בודדים בין מערכות אחסון אנרגיה באמצעות ניהול ובקרה ברמת תחנה-, הימנעות-הצולבת והפרעות הדדיות בין מערכות אגירת אנרגיה במהלך תזמון מהיר ומעברים חולפים, תוך הבטחת זרימת אנרגיה יציבה ותקינה של מפעל אנרגיה, תוך הבטחת זרימת אנרגיה יציבה ובקרה. חילופי מידע וביצוע פקודות עם מערכת הבקרה-העליון.
- 8) כיצד להשלים את האינטגרציה, ההתקנה וההפעלה של ציוד פנימי במערכת אחסון האנרגיה בהתבסס על תקני התקנת חשמל, מיגון אש ו-BESS (Battery Energy Storage System) הקיימים, תוך מזעור-פעולות באתר או תנועה תכופה של מארזי סוללות, והימנעות מפלטפורמות התקנה או שיטות הארקה לא מתאימות שעלולות להוביל להפחתת רמת ההגנה של גורמי האנרגיה או להכנסת מערכת אחסון האנרגיה.
- 9) כיצד ליישם טכנולוגיות מתקדמות כגון בינה מלאכותית ובלוקצ'יין על מערכות אחסון אנרגיה כדי לשפר את הניהול המושכל שלהן, חיזוי תוחלת החיים, התרעה מוקדמת על תקלות ויכולות אבחון, ובכך לשפר ביעילות את הבנת המשתמשים לגבי הביצועים הנוכחיים והעתידיים והציפיות התפעוליות של מערכת אחסון האנרגיה, ולספק בסיס חומרה ואמצעי הטמעה חיוניים למימוש טכנולוגיות וירטואליות לניהול אנרגיה חכמים ותזמון מערכות חכמים ומתקדמים. צמחים.
בשל המורכבות המובנית של מערכות אחסון אנרגיה, האופי המיוחד של יישומים חיצוניים והדרישות הגבוהות לבטיחות ציוד, טכנולוגיית אינטגרציה של מערכות אחסון אנרגיה הפכה לשיטת היישום הספציפית ולגשר הטכנולוגי ההכרחי המחבר את הציוד הבסיסי (סוללות, PCS וכו') עם תחומי יישום.