Съхранение на енергия от батерии: видове, приложения и производствен процес

Тъй като степента на навлизане на възобновяема енергия (като вятърна и слънчева) продължава да расте, енергийните системи все повече изискват гъвкави широкомащабни-решения за съхранение. Сред тях съхранението на енергия от батерии играе важна роля за балансиране на търсенето и предлагането, стабилизиране на мрежата и намаляване на разходите за електроенергия. Концепцията за домашна система за съхранение на енергия обхваща системи, способни да съхраняват електрическа енергия в акумулаторни батерии и да я освобождават, когато е необходимо, като по този начин повишават гъвкавостта на системата.

Тази статия систематично ще разопакова индустрията чрез три ключови измерения-типове, приложения и производствен процес на жилищна система за съхранение на енергия-, за да помогне на читателите бързо да разберат пълната картина на тази област.

В областта на технологиите за съхранение домашните системи за съхранение на слънчеви батерии (BESS) принадлежат към класа на електрохимичните технологии за съхранение, но те могат да бъдат допълнително подразделени на множество химически системи и технически форми. По-долу са основните видове:

Литиево-йонни батерии: Понастоящем едни от най-разпространените типове системи за съхранение на енергия в жилищни помещения, благодарение на тяхната висока енергийна плътност, висока ефективност и бърза реакция.
 
Те обикновено се използват в жилищни, търговски и-мащабни{1}}приложения на ниво мрежа.

Оловни{0}}киселинни батерии:Зряла технология със сравнително ниска цена, но в сравнение с литиево-йонните те предлагат по-ниска енергийна плътност и по-кратък живот на цикъла. Те все още намират приложения в сценарии с-чувствителни разходи, по-нисък{3}}капацитет или резервна-мощност.

Проточни батерии:Например батерии с ванадиев редокс поток. Тяхната отличителна черта се състои в разделянето на енергийния капацитет (чрез обема на електролита) и мощностния капацитет (чрез размера на реактора). Това ги прави особено подходящи за широко-мащабни,-продължителни приложения за съхранение.

Високотемпературни натриево-серни батерии:Донякъде специален тип с висока работна температура и подходящ за много големи инсталации. Тяхното внедряване в световен мащаб е сравнително ограничено в сравнение с литиево-йонните.

Други модерни технологии:Включително нововъзникващи концепции като „батерии на Карно“ (електричество → топлина → съхранение на електричество) и други нови химикали. Въпреки че все още са в процес на разработка, те посочват бъдещи възможности за областта на стенно монтирано съхранение на енергия.

От суровините до крайната доставка на системата, производственият поток на домашна система за съхранение на слънчеви батерии включва множество стъпки-всяка от които е критична за производителността, безопасността и продължителността на живота. По-долу е даден преглед на типичния процес:

Производство на клетки:Активна подготовка на материала (покритие на положителен/отрицателен електрод, обработка на токоприемника). Клетките се сглобяват чрез подреждане или навиване на положителен електрод, сепаратор, отрицателен електрод. Следва инжектиране на електролит, запечатване на клетката и активиране (първо зареждане/разреждане). След това тестване на капацитета, тестване на жизнения цикъл, тестване на термична стабилност.

Модул и комплект батерии-:Множество клетки са свързани последователно/паралелно, за да образуват модули, които допълнително се сглобяват в батерийни пакети. Батерийните пакети включват системи за термично управление, електроника за наблюдение/контрол (система за управление на батерията, BMS) и устройства за безопасност. По време на сглобяването ключовите стъпки включват сортиране на клетки, сглобяване на модули, заваряване, опаковане.

Системна интеграция и инсталация:Пакетите батерии, заедно с инвертори/системи за преобразуване на енергия (PCS), системи за управление, противопожарни-системи за защита и системи за наблюдение, са интегрирани в цялостна система за домашна система за съхранение на енергия. На този етап се провеждат-тестове на системно ниво, като фабрично приемане (FAT), тестове за безопасност и тестове за адаптиране към околната среда.

Контрол на качеството и управление на безопасността:От входящата инспекция на сурови{0}}материала, управлението на производствената среда 5S, стандартизацията на процесите до крайната изходяща инспекция, всяка стъпка трябва да бъде контролирана. Системите за съхранение наблягат особено на противопожарната-защита, намаляването на термичните изпускания, продължителността на живота-те трябва да бъдат взети предвид както при проектирането, така и при производството.

Операции по инсталиране, пускане в експлоатация и жизнен цикъл: Въпреки че строго погледнато последните не са „производствени“ стъпки, инсталирането, пускането в експлоатация, експлоатацията, поддръжката и евентуално управлението на рециклиране/втори-жизнен цикъл са ключови части от пълния жизнен цикъл на система за съхранение на битова енергия.

Съхраняване на енергия от батериятапремина от фаза на „концепция“ към фаза на „мащаб-приложение“. Неговата роля в енергийните системи, енергийния интернет, новите видове товари (като центрове за данни, индустриални паркове, станции за зареждане) става все по-видна. Като разберете неговите типове, приложения и производствен процес, можете по-добре да се възползвате от възможностите в тази област-независимо дали в технологичното развитие, изпълнението на проекти или предоставянето на услуги.