Baterijska pohrana energije: Vrste, primjena i proizvodni proces

Kako stopa prodora obnovljive energije (poput vjetra i sunca) nastavlja rasti, energetski sustavi sve više zahtijevaju fleksibilna rješenja za pohranu velikih-razmjera. Među njima, skladištenje energije u baterijama igra važnu ulogu u uravnoteženju ponude i potražnje, stabilizaciji mreže i smanjenju troškova električne energije. Koncept kućnog sustava za pohranu energije pokriva sustave koji mogu pohraniti električnu energiju u punjive baterije i otpuštati je kada je to potrebno, čime se povećava fleksibilnost sustava.

Ovaj će članak sustavno raspakirati industriju kroz tri ključne dimenzije-vrste, primjene i proces proizvodnje stambenog sustava za pohranu energije-kako bi pomogao čitateljima da brzo shvate potpunu sliku ovog područja.

U području tehnologija pohrane, sustavi za pohranu kućnih solarnih baterija (BESS) pripadaju klasi elektrokemijskih tehnologija pohrane, no mogu se dalje podijeliti na više kemijskih sustava i tehničkih oblika. Ispod su glavne vrste:

Litij-ionske baterije: Trenutačno jedan od najpopularnijih tipova sustava za pohranu energije u stambenim zgradama, zahvaljujući njihovoj visokoj gustoći energije, visokoj učinkovitosti i brzom odzivu.
 
Obično se koriste u aplikacijama na razini rezidencijalnih, komercijalnih i -mrežnih-velikih razmjera.

Olovne{0}}baterije:Zrela tehnologija s relativno niskom cijenom, ali u usporedbi s litij-ionom nudi nižu gustoću energije i kraći vijek trajanja. I dalje nalaze aplikacije u scenarijima-osjetljive cijene, nižeg{3}}kapaciteta ili pričuvne-napajanja.

Protočne baterije:Na primjer, vanadijeve redoks protočne baterije. Njihovo razlikovno obilježje leži u odvajanju kapaciteta energije (preko volumena elektrolita) i kapaciteta snage (preko veličine reaktora). To ih čini posebno prikladnima za-velike, dugotrajne-prijave pohrane.

Visoko{0}}natrijeve-sumporne baterije:Donekle posebna vrsta s visokom radnom temperaturom i pogodna za vrlo velike instalacije. Njihova je primjena na globalnoj razini relativno ograničena u usporedbi s litij-ionskim.

Druge napredne tehnologije:Uključujući koncepte u nastajanju kao što su "Carnotove baterije" (električna energija → toplina → skladištenje električne energije) i druge nove kemije. Iako su još uvijek u razvoju, oni ukazuju na buduće mogućnosti za polje zidnog skladištenja energije.

Od sirovina do isporuke konačnog sustava, tijek proizvodnje kućnog sustava za pohranu solarnih baterija uključuje više koraka-od kojih je svaki ključan za performanse, sigurnost i životni vijek. U nastavku je pregled tipičnog procesa:

Proizvodnja ćelija:Aktivna priprema materijala (prevlačenje pozitivne/negativne elektrode, obrada kolektora struje). Ćelije se sklapaju slaganjem ili namotavanjem pozitivne elektrode, separatora, negativne elektrode. Slijedi ubrizgavanje elektrolita, brtvljenje ćelije i aktivacija (prvo punjenje/pražnjenje). Zatim ispitivanje kapaciteta, ispitivanje životnog ciklusa, ispitivanje toplinske stabilnosti.

Sklop modula i-baterije:Više ćelija spojeno je serijski/paralelno kako bi se formirali moduli, koji se dalje sastavljaju u pakete baterija. Paketi baterija uključuju sustave upravljanja toplinom, nadzornu/upravljačku elektroniku (sustav upravljanja baterijama, BMS) i sigurnosne zaštitne uređaje. Tijekom sastavljanja ključni koraci uključuju sortiranje ćelija, sastavljanje modula, zavarivanje, pakiranje.

Integracija sustava i instalacija:Paketi baterija, zajedno s inverterima/sustavima za pretvorbu energije (PCS), kontrolnim sustavima, sustavima za-zaštitu od požara i nadzornim sustavima, integrirani su u kompletan sustav kućnog sustava za pohranu energije. U ovoj fazi provode se-testovi na razini sustava, kao što je testiranje tvorničkog prihvaćanja (FAT), sigurnosni testovi i testovi prilagodbe okolišu.

Kontrola kvalitete i upravljanje sigurnošću:Od ulazne inspekcije sirov{0}}materijala, upravljanja proizvodnim okruženjem 5S, standardizacije procesa do konačne izlazne inspekcije, svaki korak mora biti kontroliran. Sustavi skladištenja posebno naglašavaju-zaštitu od požara, ublažavanje toplinskog odlijevanja, radni vijek-to se mora uzeti u obzir i pri projektiranju i proizvodnji.

Operacije instalacije, puštanja u rad i životnog ciklusa: iako strogo govoreći potonje nisu "proizvodni" koraci, instalacija, puštanje u rad, rad, održavanje i eventualno recikliranje/upravljanje drugim-životnim vijekom ključni su dijelovi punog životnog ciklusa sustava za pohranu stambene energije.

Baterijska pohrana energijeprešla je iz faze "koncepta" u fazu "-primjene mjerila". Njegova uloga u elektroenergetskim sustavima, energetskom internetu, novim vrstama opterećenja (kao što su podatkovni centri, industrijski parkovi, stanice za punjenje) sve je istaknutija. Razumijevanjem njegovih vrsta, primjene i procesa proizvodnje, možete bolje iskoristiti prilike u ovom području-bilo u razvoju tehnologije, implementaciji projekta ili pružanju usluga.