Technologia magazynowania energii ma kluczowe znaczenie w napędzaniu rozwoju nowego przemysłu energetycznego. Zaawansowane magazynowanie energii to nie tylko podstawowa podstawa techniczna budowy nowego systemu energetycznego i promowania ekologicznej i niskoemisyjnej transformacji energetyki, ale jest także kluczem do osiągnięcia neutralności pod względem emisji dwutlenku węgla i szczytowej emisji dwutlenku węgla. Systemy magazynowania energii mogą eliminować różnice między szczytami w ciągu dnia i nocy, zapewniać płynną moc wyjściową, zapewniać golenie wartości szczytowych i regulację częstotliwości oraz służyć jako moc zapasowa. Spełnia to wymagania dotyczące stabilnej i bezpiecznej integracji energii odnawialnej z siecią, znacznie ograniczając ograniczenia energii wiatrowej i słonecznej.

Oto typowa architektura rozproszonego systemu magazynowania energii:

The system magazynowania energii składa się z akumulatorów, komponentów elektrycznych, wsporników mechanicznych, systemów zarządzania temperaturą, dwukierunkowych konwerterów mocy (PCS), systemów zarządzania energią (EMS) i systemów zarządzania akumulatorami (BMS). Baterie są układane i montowane w moduły akumulatorowe, które następnie mocowane są w szafach bateryjnych wraz z innymi komponentami. Poniżej znajduje się wprowadzenie do kluczowych części tego systemu.

System baterii

Zaawansowane akumulatory energii, jako jedna z kluczowych ścieżek technologicznych, odgrywają ważną rolę w zwiększeniu stopnia absorpcji energii odnawialnej oraz zapewnieniu bezpiecznej i stabilnej pracy systemu elektroenergetycznego. Baterie litowe, jako istotne elementy magazynowania energii, determinują postęp magazynowania elektrochemicznego. Baterie litowe dzielą się na baterie litowo-żelazowo-fosforanowe i trójskładnikowe baterie litowe w zależności od materiału katody. Rynek magazynowania energii wykorzystuje głównie akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe. Eliminowanie różnic między szczytem a doliną w dzień i w nocy jest głównym scenariuszem zastosowania systemów magazynowania energii, a żywotność produktu bezpośrednio wpływa na zwrot z projektu.

System zarządzania ciepłem

Jeśli porównamy akumulator do korpusu systemu magazynowania energii, system zarządzania ciepłem jest jego „odzieniem”. Aby osiągnąć optymalną wydajność, akumulatory muszą działać w komfortowym zakresie temperatur (23–25 ℃). Jeśli temperatura pracy akumulatora przekroczy 50°C, jego żywotność gwałtownie spadnie; poniżej -10℃, akumulator przechodzi w tryb „hibernacji” i nie może działać prawidłowo. Wysokie temperatury poważnie wpływają na żywotność i bezpieczeństwo systemu magazynowania energii, podczas gdy niskie temperatury mogą spowodować, że system przestanie działać. Rolą systemu zarządzania ciepłem jest zapewnienie odpowiedniej temperatury dla systemu magazynowania energii w oparciu o temperaturę otoczenia, a tym samym wydłużenie żywotności systemu.

System zarządzania baterią (BMS)

System zarządzania baterią (BMS) działa jako łącznik pomiędzy baterią a użytkownikiem, przede wszystkim w celu poprawy wykorzystania baterii i zapobiegania przeładowaniu i nadmiernemu rozładowaniu. Napięcie, prąd i temperatura to kluczowe parametry systemu magazynowania energii. Stosując złożone algorytmy, można wywnioskować SOC (stan naładowania) systemu, działanie systemu zarządzania temperaturą, wykrywanie izolacji systemu i zrównoważenie akumulatora. BMS powinien w swoim projekcie nadać priorytet bezpieczeństwu, kierując się zasadą „najpierw zapobieganie, kontrola jako gwarancja”, aby systematycznie zajmować się zarządzaniem bezpieczeństwem systemu akumulatorów magazynujących energię.

Dwukierunkowy konwerter mocy (PCS)

Konwerter mocy w systemie magazynowania energii przypomina ładowarkę do telefonu, przekształcając prąd przemienny na prąd stały w celu ładowania. PCS w systemie magazynowania energii jest ładowarką na dużą skalę, ale jest dwukierunkowa. Działa jako pomost pomiędzy stosem akumulatorów a siecią, z jednej strony przekształcając prąd przemienny z sieci na prąd stały dla stosu akumulatorów, a z drugiej strony przekształcając prąd stały ze stosu akumulatorów na prąd przemienny w celu dostarczenia go z powrotem do sieci .

System zarządzania energią (EMS)

System zarządzania energią (EMS) ma kluczowe znaczenie w systemie magazynowania energii. Integruje informacje ze wszystkich podsystemów systemu magazynowania energii, w pełni kontrolując pracę systemu i podejmując odpowiednie decyzje zapewniające bezpieczną pracę. EMS przesyła dane do chmury, udostępniając narzędzia operacyjne kadrze zarządzającej backendem operatora. Ułatwia także bezpośrednią interakcję z użytkownikami. Personel zajmujący się konserwacją może używać EMS do monitorowania pracy systemu magazynowania energii w czasie rzeczywistym, uzyskując nadzór w czasie rzeczywistym.