Системы накопления энергии от аккумуляторов (BESS) играют большую роль в распределенных энергетических ресурсах и более актуальны для современных коммунальных служб, чем когда-либо.
Поддерживающая государственная политика в сочетании с технологическим прогрессом и снижением затрат предоставляют реальные возможности для аккумуляторных батарей, чтобы революционизировать электроэнергетику. Технологии хранения аккумуляторов используются как коммунальными предприятиями, так и потребителями, что меняет традиционные отношения с потребителями.
Приложения передачи и распределения электроэнергии.
Аккумуляторные системы хранения энергии могут революционизировать энергетическую отрасль, потому что они по существу отключают «предложение от спроса». Помимо очевидного использования электроэнергии, системы BESS имеют несколько вариантов использования передачи и распределения, таких как повышение надежности, улучшение использования сетевых активов и отсрочка инвестиций в инфраструктуру.
Повышение надежности является общей задачей для критически важных установок, а также коммерческих и промышленных потребителей, таких как больницы, крупные центры обработки данных, финансовые учреждения и т.д. Аккумуляторные хранилища обеспечивает повышенную надежность, либо, избегая локальных отключений, которые могут возникнуть на устройстве подачи с BESS, либо, отключая устройство подачи и поддерживая электропитание для клиентов.
Технологии аккумулирования энергии также обеспечивают гибкость в работе энергосистемы за счет выравнивания нагрузки и уменьшения перегрузки в системах передачи и распределения. Технологии BESS особенно полезны для устранения перегрузок или в периоды пиковых нагрузок, которые в противном случае потребовали бы сокращения. Все эти возможности позволяют более эффективно использовать сетевые активы и задерживать дорогостоящие инвестиции в инфраструктуру передачи и распределения.
Технологии хранения.
Коммунальная промышленность провела немало НИОКР, а также пилотных проектов, связанных с хранением энергии. Достижения в этих технологиях означают, что батареи теперь могут накапливать больше энергии. Их жизненный цикл также увеличился, а техническое обслуживание сократилось.
Три ключевые технологии имеют оптимальные характеристики, которые оказывают существенное влияние на обслуживание системы передачи и распределения и критически важных установок.
Литиево-ионные (Li-ion) батареи являются ведущей технологией как для приложений по хранению энергии в масштабах использования, так и для приложений по C&I. Литий-ионные аккумуляторы часто используются в электромобилях (EV) и другой бытовой электронике, что привело к снижению затрат, увеличению емкости и повышению надежности. Благодаря этим характеристикам они хорошо подходят для критически важных объектов инфраструктуры.
Проточная батарея представляет собой нечто среднее между обычной батареей и топливным элементом. В ней используются жидкие электролиты солей металлов, прокачиваемые через сердечник с положительными и отрицательными электродами, разделенными мембраной. Когда жидкость протекает через мембрану, ионный обмен обеспечивает возможность заряда и разряда. Проточные батареи часто выбирают из-за низкой стоимости, длительного срока службы, безопасности и более длительного жизненного цикла по сравнению с другими типами батарей.
Технология гибридных батарей, работающих на ископаемом топливе, может повысить эффективность, гибкость и устойчивость существующих систем электропитания, работающих на ископаемом топливе. Коммунальные предприятия, такие как South California Edison, использовали их, чтобы гидроэлектростанции могли работать с минимальными выбросами. Кроме того, они позволяют операторам генераторных установок обеспечить соответствие напряжения, фазы и частоты от аккумуляторных батарей напряжению в сети при перезапуске и возвращении в сеть.
Проектные риски.
Все знают о том, что батареи в сотовых телефонах и других потребительских товарах загораются, и, к сожалению, коммунальный сектор не является исключением. В этом отношении основное внимание уделяется литий-ионным батареям, так как их часто выбирают из-за низкой стоимости. Риск возгорания батарей находится под пристальным вниманием Национальной ассоциации противопожарной защиты, которая разрабатывает стандарты и проводит новые исследования.
В Южной Корее было 23 пожарах на коммунальных объектах BESS в 2018 году.
В США в 2012 году пожар уничтожил хранилище аккумуляторов мощностью 15 МВт на ветряной электростанции Кахуку на Гавайях. В Аризоне (APS) в 2012 году был зарегистрирован пожар в системах хранения мощностью 1,5 МВт; а в апреле 2019 года пожар привел к взрыву в литий-ионной системе хранения на 2 МВт.
Светлое будущее.
Список новых проектов хранения с каждым днем пополняется. Учитывая все исследования, проводимые в этой области, коммунальная отрасль будет в дальнейшем использовать достижения BESS. Экономные системы хранения данных способны произвести революцию в электроэнергетике на основе опыта работы с быстро развивающимися технологиями BESS.