A pil enerji depolama sistemi(BESS), enerji depolama pilleri, güç dönüştürme cihazları, yerel kontrolörler, güç dağıtım sistemleri, sıcaklık ve yangın güvenlik sistemleri ve diğer ilgili ekipmanların özel uygulama gereksinimlerine göre entegre edilmesiyle oluşturulan nispeten karmaşık bir entegre güç ünitesidir. Temel özellikleri şunları içerir:
- 1) BESS (Pil Enerji Depolama Sistemi) içindeki dahili cihazlar açıkça tanımlanmış rollere sahiptir ve güvenlik, verimlilik ve uzun ömür öncülü altında BESS şebeke bağlantı noktasında veya çıkış portunda enerji, güç ve voltaj kontrolünü sağlamak için birlikte çalışarak birbirine bağlıdır.
- 2) BESS'teki enerji depolama pillerinin güvenliği ve ömrü büyük ölçüde tüm sistemin güvenliğini ve ömrünü belirler ve çalışma ortamına ilişkin sıkı teknik gereksinimlere sahiptirler, bu da onları dahili sistem tasarımı sırasında dikkate alınması gereken önemli bir husus haline getirir.
- 3) BESS'teki (Pil Enerji Depolama Sistemi) güç dönüştürme cihazı, tüm enerji depolama sisteminin harici şebekeyle güç alışverişi için kritik bir düğümdür. Performansı, BESS'in çalışma modunu, kontrol doğruluğunu, yanıt hızını ve şebeke dostu olma özelliğini doğrudan yansıtır ve aynı zamanda müşterinin enerji depolama sistemindeki en sezgisel kullanıcı deneyimini kısa sürede etkiler.
Enerji depolama pilleri
- 4) Enerji depolama pilleri, güç dönüştürme cihazları ve klima ve yangın koruma sistemleri gibi ekipmanların her biri, kendi kendine-çalışma, alarm verme veya koruma sağlamak için kendi bağımsız denetleyicilerine sahiptir. Ancak sistem işlevlerinin uygulanması, ekipmanlar arasındaki bağlantı ve koordinasyon, başlatma ve hata koruma işlemleri, harici iletişim ve etkili bilgi aktarımının tamamı yerel bir kontrolör tarafından gerçekleştirilir ve enerji depolama sisteminin şebeke dağıtımına katılmasına veya bir bütün olarak proje uygulama hedeflerine ulaşmasına olanak tanır.
- 5) Birleşik bir harici ve özerk dahili güç yürütme birimi olarak görev yapan enerji depolama sistemi, üst-seviye enerji yönetim sisteminden planlama komutlarını alır ve güç veya mod kontrol talimatlarını yürütür. Bu nedenle zengin harici iletişim arayüzlerine ve esnek, çeşitli çalışma modlarına sahip olmalıdır. Talep üzerine enerji aktarımı, hızlı güç artışı ve voltaj stabilizasyonu kontrolü gibi işlevler aracılığıyla, enerji üretiminin, elektrik şebekelerinin ve yük uygulamalarının genel operasyonel performansını iyileştirerek değerini ortaya koyar.
- 6) Enerji depolama sisteminin değerinin farkına varması için kontrol ve yönetim çok önemlidir ve bu büyük ölçüde sistem entegratörünün mevcut sistemleri, kontrolleri ve uygulama alanındaki geliştirme eğilimlerini anlamasına bağlıdır. Bu açıdan bakıldığında, enerji depolama sistemini mevcut güç sistemine bir "enerji yaması" veya "esnek yükseltme" olarak düşünmek oldukça mantıklıdır.
Pilin kapasitesiyle sınırlıdır
Bataryanın kapasitesi ve güç elektroniği dönüşüm cihazlarının gelişmişlik seviyesi ile sınırlı olan BESS (Batarya Enerji Depolama Sistemleri), bir tarafta güvenlik ve verimlilik, diğer tarafta ise yüksek enerji yoğunluğu ve çeşitli, karmaşık işlevler arasında her zaman bir çelişkiyle karşı karşıya kalmıştır. Özellikle yenilenebilir enerji üretimi ve şebeke-yanındaki uygulamalardaki geniş-ölçekli uygulamalarıyla, enerji depolama sistemlerinin genel kapasitesi ve voltaj seviyeleri sürekli artıyor, iletişim mimarisi daha kapsamlı hale geliyor ve elektromanyetik ortam daha karmaşık hale geliyor. Bu faktörler enerji depolama sistemleri ve bunların entegrasyon teknolojileri açısından ciddi zorluklar yaratmaktadır.
- 1) İlgili endüstri uygulamalarının arka plan teorisi ve teknolojisine nasıl kapsamlı bir şekilde hakim olunacağı ve etkili ve makul bir enerji depolama sistemi kapasitesi ve gücünün nasıl yapılandırılacağı; Genel proje uygulama hedeflerini yerine getirirken mevcut sistemlerle kusursuz entegrasyon sağlamak için hedeflenen kontrol şemalarının nasıl benimseneceği.
- 2) Projenin uygulama teknik özelliklerine göre enerji depolama sisteminin spesifik teknik parametrelerinin, fonksiyonel gereksinimlerinin ve performans göstergelerinin nasıl belirleneceği ve buna göre enerji depolama sisteminin PCS ve piller gibi temel dahili ekipmanlarının nasıl seçileceği.
- 3) Enerji depolama sisteminin artan kapasitesi ve voltaj seviyeleri göz önüne alındığında, dahili ekipmanın elektriksel güvenliğini, hiyerarşik korumasını ve şebeke-dostuluğunu sağlamak için enerji depolama sisteminin elektriksel tasarımının nasıl yürütüleceği.
- 4) Arazi alanını en aza indirirken büyük-kapasiteli, yüksek-enerji-yoğunluklu piller için tekdüze sıcaklık dağılımı ve ısı dağılımı elde etmek amacıyla pil ömrü ve güvenliğe odaklanarak enerji depolama sistemleri için dahili çevresel kontrol ekipmanı ile güvenlik ve yangın koruma ekipmanının parametreleri ve kurulum düzeni nasıl seçilir ve hesaplanır.
- 5) Her cihazın fonksiyonlarını ve performansını tam olarak kullanmak ve enerji depolama gereksinimlerini sağlamak için enerji depolama sistemi içindeki çeşitli ekipmanların işbirliği içinde nasıl yönetileceği. Bu, genel sistem performansının optimize edilmesini ve makul olmayan entegrasyon yöntemleri nedeniyle performans düşüşünün önlenmesini içerir; ve tek bir ekipman arızasının artmasını veya yayılmasını önlemek için arıza koşullarında işbirliğine dayalı korumanın nasıl sağlanacağı; arklanma, lokal ısı birikimi ve akü güvenliğini tehlikeye atabilecek elektrikli bileşenlerin hasar görmesi veya patlaması gibi sorunları önlemek için elektrikli ekipman ile akü ekipmanı arasındaki bağlantı ve izolasyona özellikle dikkat edilmesi.
İç ve dış iletişim mimarileri nasıl oluşturulur?
- 6) Farklı uygulama senaryolarına uygulanabilen enerji depolama sistemleri için dahili ve harici iletişim mimarileri ve veri modelleri nasıl oluşturulacak, dahili cihazlar arasında standartlaştırılmış iletişim erişimi ve veri alışverişi nasıl sağlanacak, genel enerji depolama sisteminin komutları alması ve üst- seviye yönetim sistemine bilgi aktarımı kolaylaşacak ve kontrol gecikmelerini veya parazitini önlemek için hızlı kontrol komutlarının ve pil hücresi verileri gibi potansiyel olarak büyük miktarlarda dahili verilerin ayrıştırılmış iletişiminin sağlanması.
- 7) Modüler enerji depolama sistemlerini paralel bağlayarak daha büyük-ölçekli enerji depolama projeleri veya enerji santralleri nasıl inşa edilir ve istasyon-seviyesi yönetimi ve kontrolü yoluyla enerji depolama sistemleri arasındaki bireysel performans farklılıkları nasıl ortadan kaldırılır, hızlı planlama ve geçici geçişler sırasında enerji depolama sistemleri arasındaki çapraz bağlantı ve karşılıklı etkileşimden kaçınılır, genel enerji santrali içerisinde istikrarlı çalışma sağlanır, enerji şebekesi ile kontrollü enerji akışı sağlanır ve üst-düzey kontrol ile hızlı bilgi alışverişi ve komut yürütme sağlanır sistem.
- 8) Mevcut elektrik, yangın koruma ve BESS (Pil Enerji Depolama Sistemi) mühendislik kurulum standartlarına dayalı olarak enerji depolama sistemindeki dahili ekipmanın entegrasyonu, kurulumu ve devreye alınmasının nasıl tamamlanacağı, saha operasyonlarının veya pil paketlerinin sık hareket etmesinin en aza indirilmesi ve enerji depolama sisteminin koruma seviyesinin azalmasına veya kararsızlık faktörlerinin ortaya çıkmasına yol açabilecek uygun olmayan kurulum platformlarından veya topraklama yöntemlerinden kaçınılması.
- 9) Akıllı yönetim, kullanım ömrü tahmini, erken arıza uyarısı ve teşhis yeteneklerini geliştirmek için yapay zeka ve blockchain gibi ileri teknolojilerin enerji depolama sistemlerine nasıl uygulanacağı, böylece kullanıcıların enerji depolama sisteminin mevcut ve gelecekteki performansı ve operasyonel beklentilerine ilişkin anlayışını etkili bir şekilde geliştirmek ve akıllı şebekeler ve sanal enerji santralleri gibi gelişmiş sistem planlama ve enerji yönetimi teknolojilerinin gerçekleştirilmesi için önemli bir donanım temeli ve uygulama aracı sağlamak.
Enerji depolama sistemlerinin doğasında olan karmaşıklık, harici uygulamaların özel doğası ve ekipman güvenliğine yönelik yüksek talepler nedeniyle, enerji depolama sistemi entegrasyon teknolojisi, özel uygulama yöntemi ve temel ekipmanı (piller, PCS, vb.) uygulama alanlarıyla birleştiren gerekli teknolojik köprü haline geldi.