System magazynowania energii z akumulatorów w skali przemysłowej (BESS) to system magazynowania energii z akumulatorów na poziomie sieci, zaprojektowany do magazynowania i dostarczania energii elektrycznej dla dużych sieci energetycznych, elektrowni odnawialnych, zakładów użyteczności publicznej, niezależnych producentów energii (IPP), podstacji i operatorów sieci. Wspomaga zarządzanie szczytowym zapotrzebowaniem poprzez ładowanie w okresach niskiego zapotrzebowania i rozładowywanie, gdy zapotrzebowanie na energię elektryczną wzrasta. BESS w skali przemysłowej świadczy również usługi wsparcia sieci, takie jak regulacja częstotliwości, wsparcie napięcia, kontrola szybkości narastania, rezerwa mocy, stabilizacja energii odnawialnej, magazynowanie energii z akumulatorów w farmach słonecznych i redukcja ograniczeń. Kompletny projekt magazynowania energii z akumulatorów w skali przemysłowej zwykle obejmuje kontenery akumulatorowe, BMS, PCS lub inwerter, EMS, SCADA, transformator MV, rozdzielnicę, przekaźniki zabezpieczające, pomiary, systemy komunikacji, zarządzanie termiczne, ochronę przeciwpożarową i sprzęt do podłączenia do sieci.

BESS w skali przemysłowej do zarządzania szczytowym zapotrzebowaniem i wsparcia sieci

Nowoczesne sieci energetyczne szybko się zmieniają. Zapotrzebowanie na energię elektryczną rośnie, rozwija się energetyka odnawialna, a operatorzy sieci potrzebują bardziej elastycznych narzędzi do równoważenia podaży i popytu. Energia słoneczna i wiatrowa są czyste i wartościowe, ale ich produkcja zmienia się wraz z pogodą i porą dnia. Jednocześnie okresy szczytowego zapotrzebowania mogą obciążać aktywa wytwórcze, podstacje, linie przesyłowe i sieci dystrybucyjne.

Dlatego BESS w skali przemysłowej stał się jedną z najważniejszych technologii zapewniających elastyczność energetyczną na dużą skalę.

System magazynowania energii z akumulatorów w skali przemysłowej magazynuje energię elektryczną, gdy jest ona dostępna lub gdy zapotrzebowanie jest niskie, a następnie uwalnia tę energię, gdy sieć potrzebuje wsparcia. Może pomóc w zarządzaniu szczytowym zapotrzebowaniem, stabilizowaniu częstotliwości, wspieraniu napięcia, redukowaniu ograniczeń odnawialnych źródeł energii i poprawie niezawodności sieci.

Dla zakładów użyteczności publicznej, niezależnych producentów energii (IPP), deweloperów energii odnawialnej, właścicieli projektów energetycznych i operatorów sieci, BESS to coś więcej niż tylko urządzenie magazynujące. To narzędzie do zarządzania energią dla nowoczesnej sieci.

Co to jest BESS w skali przemysłowej?

BESS w skali przemysłowej oznacza duży system magazynowania energii z akumulatorów przeznaczony do zastosowań na poziomie sieci. Zazwyczaj jest instalowany w pobliżu farm słonecznych, farm wiatrowych, podstacji, elektrowni, przemysłowych centrów obciążenia lub punktów przyłączenia do sieci.

W przeciwieństwie do małych komercyjnych systemów magazynowania, magazyn energii z akumulatorów w skali przemysłowej jest przeznaczony do wysokiej mocy wyjściowej, dużej pojemności energetycznej, zarządzania siecią i długoterminowej eksploatacji. Projekty są zwykle mierzone w MW dla mocy i MWh dla pojemności energetycznej.

Projekt magazynowania energii z akumulatorów w skali sieci może ładować się z elektrowni odnawialnych, sieci energetycznej lub innych źródeł wytwarzania. Następnie może oddawać energię z powrotem do sieci, gdy zapotrzebowanie wzrasta, produkcja spada lub wymagane są usługi sieciowe.

Typowi właściciele i użytkownicy projektów to zakłady użyteczności publicznej, niezależni producenci energii, operatorzy sieci, deweloperzy energii odnawialnej, firmy EPC, podstacje i duże projekty infrastrukturalne.

Dlaczego szczytowe zapotrzebowanie jest ważne dla sieci

Szczytowe zapotrzebowanie występuje, gdy zużycie energii elektrycznej gwałtownie wzrasta w określonym okresie. Może to mieć miejsce w gorące popołudnia, zimne wieczory, w okresach szczytowej produkcji przemysłowej, w okresach ładowania pojazdów elektrycznych lub w okresach dużej aktywności komercyjnej.

Gdy szczytowe zapotrzebowanie wzrasta, sieć musi natychmiast dostarczyć więcej energii. Może to powodować obciążenie systemów wytwarzania, przesyłu i dystrybucji. Operatorzy sieci mogą być zmuszeni do uruchomienia kosztownych elektrowni szczytowych, importowania energii, zmniejszenia zapotrzebowania lub modernizacji infrastruktury.

Szczytowe zapotrzebowanie może również powodować przeciążenie w sieciach przesyłowych i dystrybucyjnych. Jeśli zapotrzebowanie rośnie szybciej niż infrastruktura, podstacje, linie zasilające i transformatory mogą osiągnąć swoje granice.

Zarządzanie szczytowym zapotrzebowaniem jest ważne, ponieważ pomaga zmniejszyć obciążenie sieci i poprawić niezawodność. BESS w skali przemysłowej zapewnia elastyczny sposób zaspokojenia szczytowego zapotrzebowania bez konieczności ciągłego dodawania nowych elektrowni na paliwa kopalne lub kosztownych modernizacji sieci.

Jak BESS w skali przemysłowej wspiera szczytowe zapotrzebowanie

BESS w skali przemysłowej wspiera szczytowe zapotrzebowanie poprzez ładowanie, gdy zapotrzebowanie na energię elektryczną jest niskie lub gdy energia odnawialna jest obfita. Później, rozładowuje się w okresach wysokiego zapotrzebowania.

Często nazywa się to obcinaniem szczytów lub przesunięciem obciążenia na poziomie sieci.

Na przykład, bateria może ładować się w ciągu dnia, gdy produkcja energii słonecznej jest wysoka. Wieczorem, gdy produkcja energii słonecznej spada, a zapotrzebowanie wzrasta, bateria może oddać zmagazynowaną energię do sieci.

Pomaga to zmniejszyć presję na elektrownie i infrastrukturę sieciową. Zwiększa również wartość energii odnawialnej, udostępniając czystą energię wtedy, gdy jest ona najbardziej potrzebna.

Magazyn energii z akumulatorów w skali przemysłowej może również zapewnić wsparcie mocy. Na niektórych rynkach baterie mogą działać jako źródła mocy, ponieważ mogą dostarczać energię podczas krytycznych zdarzeń szczytowych.

BESS do wsparcia sieci

BESS do wsparcia sieci jest jednym z najsilniejszych zastosowań dla projektów użyteczności publicznej. Baterie mogą szybko reagować na sygnały sieciowe, co czyni je cennymi dla utrzymania stabilności systemu energetycznego.

BESS w skali przemysłowej może świadczyć kilka usług sieciowych:

Regulacja częstotliwości pomaga utrzymać stabilną częstotliwość sieci, gdy zmienia się podaż i popyt.

Wsparcie napięcia pomaga utrzymać stabilne poziomy napięcia w całej sieci.

Kontrola szybkości narastania wygładza nagłe zmiany w produkcji energii odnawialnej lub obciążeniu.

Zapas mocy zapewnia energię rezerwową, która może być dostarczona w razie potrzeby.

Wsparcie czarnego startu może pomóc w przywróceniu części sieci po poważnej awarii, w zależności od projektu i wymagań sieci.

Ponieważ baterie mogą szybko reagować, mogą wspierać operatorów sieci podczas nagłych zmian zapotrzebowania, utraty mocy wytwórczych lub wahań produkcji energii odnawialnej.

Integracja energii odnawialnej

Magazynowanie energii odnawialnej jest głównym powodem wzrostu popularności BESS w skali przemysłowej. Energia słoneczna i wiatrowa są zmienne. Produkcja energii słonecznej wzrasta w ciągu dnia i spada wieczorem. Produkcja energii wiatrowej może szybko zmieniać się w zależności od warunków pogodowych.

Magazynowanie energii z akumulatorów pomaga uczynić energię odnawialną bardziej sterowalną.

System magazynowania energii z akumulatorów dla farmy słonecznej może magazynować nadwyżki produkcji w ciągu dnia i uwalniać je później podczas wieczornego zapotrzebowania. System magazynowania energii z farmy wiatrowej może wygładzać zmiany w produkcji i dostarczać energię, gdy warunki rynkowe są bardziej korzystne.

BESS w skali przemysłowej może również zmniejszyć ograniczenia w produkcji energii odnawialnej. Ograniczenia występują, gdy energia słoneczna lub wiatrowa jest dostępna, ale nie może być wykorzystana z powodu ograniczeń sieciowych, niskiego zapotrzebowania lub przeciążenia. Zamiast marnować tę energię, bateria może ją zmagazynować do późniejszego wykorzystania.

Pomaga to zwiększyć wartość projektów odnawialnych i wspiera czystsze działanie sieci.

Główne elementy BESS w skali przemysłowej

Kompletny system BESS w skali przemysłowej składa się z wielu zintegrowanych komponentów.

Kontenery akumulatorowe lub bloki akumulatorowe magazynują energię w dużych modułach i regałach akumulatorowych.

BMS, czyli system zarządzania akumulatorami, monitoruje napięcie ogniw, temperaturę, prąd, stan naładowania, stan zdrowia i warunki bezpieczeństwa.

PCS lub inwerter przekształca prąd stały z akumulatora w prąd przemienny do eksportu do sieci i przekształca prąd przemienny w prąd stały podczas ładowania.

EMS, czyli system zarządzania energią, kontroluje ładowanie, rozładowywanie, strategię dostarczania, działanie rynku energii i reakcję na usługi sieciowe.

SCADA zapewnia wysokopoziomowe monitorowanie, komunikację, zbieranie danych i kontrolę operatorską.

Transformator MV podnosi lub obniża napięcie do podłączenia do sieci.

Rozdzielnica, przekaźniki zabezpieczające i pomiary wspierają bezpieczne połączenie, ochronę przed awariami, pomiary i zgodność z siecią.

Zarządzanie termiczne i ochrona przeciwpożarowa pomagają utrzymać bezpieczne działanie akumulatora.

Sprzęt komunikacyjny i do podłączenia do sieci umożliwiają projektowi reagowanie na sygnały z zakładu energetycznego lub operatora sieci.

W przypadku projektów użyteczności publicznej kluczowa jest integracja systemowa. Każdy komponent musi działać bezpiecznie i poprawnie komunikować się.

Jak działa BESS w skali przemysłowej