Que es unsistema de almacenamiento de energía?
Tabla de contenido
El sistema de almacenamiento de energía de batería es un sistema de almacenamiento de energía compuesto por baterías y convertidores de voltaje en paralelo, que tiene la capacidad de ajustar e intercambiar rápidamente (salida o entrada) energía (con o sin) con el sistema de CA.
El almacenamiento de energía de la batería de litio puede lograr de manera efectiva la gestión del lado de la demanda, suavizar la carga, reducir los picos y llenar los valles y equilibrar efectivamente el uso de energía eléctrica, mejorando así la eficiencia del uso de energía eléctrica. Es una tecnología importante para aliviar la crisis energética y la contaminación ambiental actuales. Entre ellos, el almacenamiento de energía en baterías de litio, especialmente el almacenamiento de energía en baterías de fosfato de hierro y litio, ha atraído cada vez más atención debido a sus características únicas. La importancia para el futuro de la humanidad, en diciembre de 2011, la Comisión Electrotécnica Internacional (IEC) – <Libro Blanco sobre Almacenamiento de Energía Eléctrica>, propuso tres funciones de aplicación principales del almacenamiento de energía en la red eléctrica: mejorar la calidad de la energía del usuario, proporcionar energía de emergencia en En caso de corte de energía, benefíciese de la diferencia de precio de la electricidad entre el valle y el pico.
Almacenamiento de batería
La batería de plomo-ácido es la primera tecnología de almacenamiento de energía de batería de litio utilizada por los seres humanos. La batería de plomo-ácido tiene un largo tiempo de desarrollo, por lo que la tecnología está relativamente madura. El principio de la batería de plomo-ácido (VRLA) es simple, el electrodo está compuesto principalmente de plomo y su óxido, y el electrolito es una solución de ácido sulfúrico, que realiza la reddescarga de energía mediante una reacción química. Las baterías de plomo-ácido tienen las siguientes ventajas, como el bajo precio de las baterías de plomo-ácido, la alta tasa de reciclaje, la pequeña autodescarga y el buen rendimiento de alta corriente. Sin embargo, el plomo utilizado en las baterías de plomo-ácido es un metal pesado que tiene un impacto en el medio ambiente y el cuerpo humano. Además, las baterías de plomo-ácido tienen una vida útil corta y un mantenimiento frecuente, y las baterías de plomo-ácido tienen baja densidad de energía y potencia, lo que no puede satisfacer la potencia y la capacidad. Escenarios de almacenamiento de energía a gran escala que deben tenerse en cuenta al mismo tiempo. Esto hace que el desarrollo del almacenamiento de energía en baterías de litio en la dirección de la tecnología de almacenamiento de energía no pueda alcanzar una nueva altura.
Almacenamiento de energía en baterías de litio
El almacenamiento de energía en baterías de plomo-ácido tiene muchos problemas, como una alta inversión, una vida corta, contaminación del medio ambiente y daños al cuerpo humano, mientras que el almacenamiento de energía en baterías de fosfato de hierro y litio (Almacenamiento de energía LiFePO4) es un nuevo tipo de batería secundaria de alta energía que ha surgido en los últimos años.
El principio de reacción electroquímica de intercalación/desintercalación se aplica para realizar el movimiento de iones de litio entre los electrodos positivo y negativo. Este proceso es esencialmente el proceso de carga y descarga de corriente.
Baterías de litiose caracterizan por una alta densidad de almacenamiento de energía, tamaño pequeño, ausencia de contaminación, baja tasa de autodescarga y velocidad de carga y descarga rápida. Tiene muchas ventajas, como buenas características energéticas, y es ampliamente valorado y bienvenido por la gente. Aunque la batería de litio en sí tiene ciertas desventajas, como: el precio de la batería es más alto que el de la batería de plomo-ácido. Sin embargo, desde un punto de vista contable integral, las baterías de litio seguirán siendo una dirección importante para el desarrollo de la tecnología de almacenamiento de energía en el futuro. A medida que la tecnología madure, el coste de las baterías de litio bajará.
La estructura de composición de la tecnología de almacenamiento de energía en baterías:
El sistema de almacenamiento de energía consta de batería, componentes eléctricos, soporte mecánico, sistema de calefacción y refrigeración (sistema de gestión térmica), convertidor de almacenamiento de energía bidireccional (PCS), sistema de gestión de energía (EMS) y sistema de gestión de batería (BMS). Las baterías se disponen, conectan y ensamblan en un módulo de batería y luego se fijan y ensamblan en el gabinete junto con otros componentes para formar un gabinete de baterías. A continuación presentamos las partes importantes.
El tipo de batería de energía utilizada en el sistema de almacenamiento de energía de batería es diferente del tipo de batería de energía. Tomando como ejemplo a los atletas profesionales, las baterías eléctricas son como los velocistas. Tienen buen poder explosivo y pueden liberar gran potencia en un corto período de tiempo. Por otro lado, las baterías de tipo energético se parecen más a las de los corredores de maratón, con una alta densidad de energía y pueden proporcionar un mayor tiempo de uso con una sola carga.
Otra característica de las baterías basadas en energía es su larga vida útil, que es muy importante para los sistemas de almacenamiento de energía. Eliminar la diferencia entre los picos diurnos y nocturnos es el principal escenario de aplicación del sistema de almacenamiento de energía, y el tiempo de uso del producto afecta directamente los ingresos del proyecto.
Gestión térmica Si se compara la batería con el cuerpo del sistema de almacenamiento de energía, entonces el sistema de gestión térmica es el "traje" del sistema de almacenamiento de energía. Al igual que las personas, las baterías deben estar en un rango de temperatura agradable (23 ~ 25 °C) para funcionar de manera más eficiente. Si la temperatura de funcionamiento de la batería supera los 50 °C, la vida útil de la batería disminuirá rápidamente. Cuando la temperatura es inferior a -10 °C, la batería entrará en modo de "hibernación" y no podrá funcionar normalmente.
Se puede ver en el diferente rendimiento de la batería frente a altas y bajas temperaturas que la vida útil y la seguridad del sistema de almacenamiento de energía en el estado de alta temperatura se verán muy afectadas, mientras que el sistema de almacenamiento de energía en el estado de baja temperatura. atacará por completo. La función de la gestión térmica es dotar al sistema de almacenamiento de energía de una temperatura confortable acorde a la temperatura ambiente. Como resultado, se puede prolongar la vida útil de todo el sistema.
El sistema de gestión de baterías puede considerarse como el comandante del sistema de baterías. Es el vínculo entre la batería y el usuario, principalmente para mejorar la tasa de utilización de la batería y evitar que la batería se sobrecargue y descargue. Cuando dos personas se paran frente a nosotros, podemos distinguir fácilmente quién es más alto y quién más gordo. Pero cuando miles de personas hacen fila frente a ellos, el trabajo se vuelve imposible. Es trabajo del BMS lidiar con esto que no es difícil. Parámetros como “altura, baja, gorda y delgada” corresponden al sistema de almacenamiento de energía, que son tres datos de voltaje, corriente y temperatura. Según el complejo algoritmo, se puede inferir el SOC (estado de carga) del sistema, el arranque y parada del sistema de gestión térmica, la detección del aislamiento del sistema y el equilibrio entre las baterías.
