Sistemes de bateries d'emmagatzematge d'energia (ESS)estan jugant un paper cada cop més important a mesura que creix la demanda global d'energia sostenible i estabilitat de la xarxa. Tant si s'utilitzen per a l'emmagatzematge d'energia a escala de xarxa, aplicacions comercials i industrials o paquets solars residencials, comprendre la terminologia tècnica clau de les bateries d'emmagatzematge d'energia és fonamental per comunicar-se de manera eficaç, avaluar el rendiment i prendre decisions informades.
Tanmateix, l'argot en el camp de l'emmagatzematge d'energia és ampli i de vegades descoratjador. L'objectiu d'aquest article és proporcionar-vos una guia completa i fàcil d'entendre que expliqui el vocabulari tècnic bàsic en el camp de les bateries d'emmagatzematge d'energia per ajudar-vos a comprendre millor aquesta tecnologia crítica.
Conceptes bàsics i unitats elèctriques
Comprendre les bateries d'emmagatzematge d'energia comença amb alguns conceptes i unitats elèctriques bàsiques.
Voltatge (V)
Explicació: El voltatge és una magnitud física que mesura la capacitat d'una força de camp elèctric per fer treball. En poques paraules, és la "diferència de potencial" la que impulsa el flux d'electricitat. El voltatge d'una bateria determina l'"empenta" que pot proporcionar.
Relacionat amb l'emmagatzematge d'energia: el voltatge total d'un sistema de bateria sol ser la suma dels voltatges de diverses cel·les en sèrie. Diferents aplicacions (per exemple,sistemes domèstics de baixa tensió or sistemes C&I d'alta tensió) requereixen bateries de diferents voltatges.
Corrent (A)
Explicació: El corrent és la velocitat de moviment direccional de la càrrega elèctrica, el "flux" d'electricitat. La unitat és l'ampere (A).
Rellevància per a l'emmagatzematge d'energia: El procés de càrrega i descàrrega d'una bateria és el flux de corrent. La quantitat de flux de corrent determina la quantitat d'energia que una bateria pot produir en un moment determinat.
Potència (potència, W o kW/MW)
Explicació: La potència és la velocitat a la qual es converteix o transfereix l'energia. És igual al voltatge multiplicat pel corrent (P = V × I). La unitat és el watt (W), que s'utilitza habitualment en sistemes d'emmagatzematge d'energia com a quilowatts (kW) o megawatts (MW).
Relacionat amb l'emmagatzematge d'energia: la capacitat de potència d'un sistema de bateries determina la rapidesa amb què pot subministrar o absorbir energia elèctrica. Per exemple, les aplicacions per a la regulació de freqüència requereixen una alta capacitat de potència.
Energia (Energia, Wh o kWh/MWh)
Explicació: L'energia és la capacitat d'un sistema per fer treball. És el producte de la potència i el temps (E = P × t). La unitat és el watt-hora (Wh), i els quilowatt-hora (kWh) o megawatt-hora (MWh) s'utilitzen habitualment en els sistemes d'emmagatzematge d'energia.
Relacionat amb l'emmagatzematge d'energia: la capacitat energètica és una mesura de la quantitat total d'energia elèctrica que pot emmagatzemar una bateria. Això determina quant de temps pot continuar subministrant energia el sistema.
Termes clau de rendiment i caracterització de la bateria
Aquests termes reflecteixen directament les mètriques de rendiment de les bateries d'emmagatzematge d'energia.
Capacitat (Ah)
Explicació: La capacitat és la quantitat total de càrrega que una bateria pot alliberar en determinades condicions i es mesura enamperes-hora (Ah)Normalment es refereix a la capacitat nominal d'una bateria.
Relacionat amb l'emmagatzematge d'energia: la capacitat està estretament relacionada amb la capacitat energètica de la bateria i és la base per calcular la capacitat energètica (Capacitat energètica ≈ Capacitat × Voltatge mitjà).
Capacitat energètica (kWh)
Explicació: La quantitat total d'energia que una bateria pot emmagatzemar i alliberar, normalment expressada en quilowatts-hora (kWh) o megawatts-hora (MWh). És una mesura clau de la mida d'un sistema d'emmagatzematge d'energia.
Relacionat amb l'emmagatzematge d'energia: Determina el temps que un sistema pot alimentar una càrrega o quanta energia renovable es pot emmagatzemar.
Capacitat de potència (kW o MW)
Explicació: La potència màxima de sortida que pot proporcionar un sistema de bateria o la potència màxima d'entrada que pot absorbir en un moment donat, expressada en quilowatts (kW) o megawatts (MW).
Relacionat amb l'emmagatzematge d'energia: Determina quanta potència de suport pot proporcionar un sistema durant un període curt de temps, per exemple, per fer front a càrregues altes instantànies o fluctuacions de la xarxa.
Densitat d'energia (Wh/kg o Wh/L)
Explicació: Mesura la quantitat d'energia que una bateria pot emmagatzemar per unitat de massa (Wh/kg) o per unitat de volum (Wh/L).
Rellevància per a l'emmagatzematge d'energia: important per a aplicacions on l'espai o el pes són limitats, com ara vehicles elèctrics o sistemes compactes d'emmagatzematge d'energia. Una densitat d'energia més alta significa que es pot emmagatzemar més energia en el mateix volum o pes.
Densitat de potència (W/kg o W/L)
Explicació: Mesura la potència màxima que una bateria pot subministrar per unitat de massa (W/kg) o per unitat de volum (W/L).
Rellevant per a l'emmagatzematge d'energia: important per a aplicacions que requereixen càrrega i descàrrega ràpides, com ara la regulació de freqüència o la potència d'arrencada.
Tarifa C
Explicació: La velocitat C representa la velocitat a la qual una bateria es carrega i es descarrega com a múltiple de la seva capacitat total. 1C significa que la bateria es carregarà o descarregarà completament en 1 hora; 0,5C significa en 2 hores; 2C significa en 0,5 hores.
Rellevant per a l'emmagatzematge d'energia: la taxa C és una mètrica clau per avaluar la capacitat d'una bateria per carregar-se i descarregar-se ràpidament. Diferents aplicacions requereixen un rendiment de taxa C diferent. Les descàrregues d'alta taxa C solen provocar una lleugera disminució de la capacitat i un augment de la generació de calor.
Estat de càrrega (SOC)
Explicació: Indica el percentatge (%) de la capacitat total restant d'una bateria.
Relacionat amb l'emmagatzematge d'energia: De manera similar a l'indicador de combustible d'un cotxe, indica quant de temps durarà la bateria o quant de temps caldrà carregar-la.
Profunditat de descàrrega (DOD)
Explicació: Indica el percentatge (%) de la capacitat total d'una bateria que s'allibera durant una descàrrega. Per exemple, si passeu del 100% de SOC al 20% de SOC, la DOD és del 80%.
Rellevància per a l'emmagatzematge d'energia: la DOD té un impacte significatiu en la vida útil d'una bateria, i una descàrrega i càrrega superficials (DOD baixa) sol ser beneficiosa per allargar la vida útil de la bateria.
Estat de Salut (SOH)
Explicació: Indica el percentatge del rendiment actual de la bateria (per exemple, capacitat, resistència interna) en relació amb el d'una bateria nova, reflectint el grau d'envelliment i degradació de la bateria. Normalment, es considera que un SOH inferior al 80% està al final de la seva vida útil.
Rellevància per a l'emmagatzematge d'energia: l'SOH és un indicador clau per avaluar la vida útil i el rendiment restants d'un sistema de bateries.
Durada de la bateria i terminologia de deteriorament
Comprendre els límits de vida útil de les bateries és clau per a l'avaluació econòmica i el disseny de sistemes.
Cicle de vida
Explicació: El nombre de cicles complets de càrrega/descàrrega que una bateria pot suportar en condicions específiques (per exemple, DOD específic, temperatura, taxa C) fins que la seva capacitat baixa a un percentatge de la seva capacitat inicial (normalment el 80%).
Rellevant per a l'emmagatzematge d'energia: aquesta és una mètrica important per avaluar la vida útil d'una bateria en escenaris d'ús freqüent (per exemple, ajustament de la xarxa, cicles diaris). Una vida útil més alta significa una bateria més duradora.
Vida del calendari
Explicació: La vida útil total d'una bateria des del moment en què es fabrica, fins i tot si no s'utilitza, envellirà naturalment amb el temps. Es veu afectada per la temperatura, el SOC d'emmagatzematge i altres factors.
Rellevància per a l'emmagatzematge d'energia: Per a aplicacions d'alimentació de reserva o d'ús poc freqüent, la vida útil del calendari pot ser una mètrica més important que la vida útil del cicle.
Degradació
Explicació: El procés pel qual el rendiment d'una bateria (per exemple, la capacitat, la potència) disminueix irreversiblement durant el cicle i amb el temps.
Rellevància per a l'emmagatzematge d'energia: Totes les bateries es degraden. Controlar la temperatura, optimitzar les estratègies de càrrega i descàrrega i utilitzar BMS avançat pot frenar el deteriorament.
Esvaïment de capacitat / Esvaïment de potència
Explicació: Això es refereix específicament a la reducció de la capacitat màxima disponible i la reducció de la potència màxima disponible d'una bateria, respectivament.
Rellevància per a l'emmagatzematge d'energia: aquestes dues són les principals formes de degradació de la bateria, que afecten directament la capacitat d'emmagatzematge d'energia i el temps de resposta del sistema.
Terminologia per a components tècnics i components de sistema
Un sistema d'emmagatzematge d'energia no només tracta de la bateria en si, sinó també dels components clau que el suporten.
Cèl·lula
Explicació: El component bàsic més bàsic d'una bateria, que emmagatzema i allibera energia mitjançant reaccions electroquímiques. En són exemples les cel·les de fosfat de liti i ferro (LFP) i les cel·les ternàries de liti (NMC).
Relacionat amb l'emmagatzematge d'energia: el rendiment i la seguretat d'un sistema de bateries depenen en gran mesura de la tecnologia cel·lular utilitzada.
Mòdul
Explicació: Combinació de diverses cel·les connectades en sèrie i/o en paral·lel, generalment amb una estructura mecànica preliminar i interfícies de connexió.
Rellevant per a l'emmagatzematge d'energia: els mòduls són les unitats bàsiques per construir paquets de bateries, cosa que facilita la producció i el muntatge a gran escala.
Paquet de bateries
Explicació: Una cel·la de bateria completa que consta de diversos mòduls, un sistema de gestió de bateries (BMS), un sistema de gestió tèrmica, connexions elèctriques, estructures mecàniques i dispositius de seguretat.
Rellevància per a l'emmagatzematge d'energia: el paquet de bateries és el component central del sistema d'emmagatzematge d'energia i és la unitat que es lliura i s'instal·la directament.
Sistema de gestió de bateries (BMS)
Explicació: El "cervell" del sistema de bateria. És responsable de monitoritzar el voltatge, el corrent, la temperatura, l'estat de càrrega (SOC), l'estat de càrrega (SOH), etc. de la bateria, protegint-la de sobrecàrregues, descàrregues excessives, temperatures excessives, etc., realitzant l'equilibri de cel·les i comunicant-se amb sistemes externs.
Rellevant per a l'emmagatzematge d'energia: el BMS és fonamental per garantir la seguretat, l'optimització del rendiment i la maximització de la vida útil del sistema de bateries i és el cor de qualsevol sistema d'emmagatzematge d'energia fiable.
(Suggeriment d'enllaç intern: enllaç a la pàgina del vostre lloc web sobre tecnologia BMS o avantatges del producte)
Sistema de conversió de potència (PCS) / Inversor
Explicació: Converteix el corrent continu (CC) d'una bateria a corrent altern (CA) per subministrar energia a la xarxa o a les càrregues, i viceversa (de CA a CC per carregar una bateria).
Relacionat amb l'emmagatzematge d'energia: el PCS és el pont entre la bateria i la xarxa/càrrega, i la seva eficiència i estratègia de control afecten directament el rendiment general del sistema.
Balanç de planta (BOP)
Explicació: Fa referència a tots els equips i sistemes de suport que no siguin el paquet de bateries i el PCS, inclosos els sistemes de gestió tèrmica (refrigeració/calefacció), els sistemes de protecció contra incendis, els sistemes de seguretat, els sistemes de control, els contenidors o armaris, les unitats de distribució d'energia, etc.
Relacionat amb l'emmagatzematge d'energia: BOP garanteix que el sistema de bateries funcioni en un entorn segur i estable i és una part necessària per construir un sistema d'emmagatzematge d'energia complet.
Sistema d'emmagatzematge d'energia (ESS) / Sistema d'emmagatzematge d'energia en bateria (BESS)
Explicació: Es refereix a un sistema complet que integra tots els components necessaris, com ara paquets de bateries, PCS, BMS i BOP, etc. BESS es refereix específicament a un sistema que utilitza bateries com a mitjà d'emmagatzematge d'energia.
Relacionat amb l'emmagatzematge d'energia: aquest és el lliurament i desplegament final d'una solució d'emmagatzematge d'energia.
Termes d'escenaris operacionals i d'aplicació
Aquests termes descriuen la funció d'un sistema d'emmagatzematge d'energia en una aplicació pràctica.
Càrrega/Descàrrega
Explicació: La càrrega és l'emmagatzematge d'energia elèctrica en una bateria; la descàrrega és l'alliberament d'energia elèctrica d'una bateria.
Relacionat amb l'emmagatzematge d'energia: el funcionament bàsic d'un sistema d'emmagatzematge d'energia.
Eficiència d'anada i tornada (RTE)
Explicació: Una mesura clau de l'eficiència d'un sistema d'emmagatzematge d'energia. És la relació (normalment expressada com a percentatge) entre l'energia total extreta de la bateria i l'energia total d'entrada al sistema per emmagatzemar aquesta energia. Les pèrdues d'eficiència es produeixen principalment durant el procés de càrrega/descàrrega i durant la conversió PCS.
Relacionat amb l'emmagatzematge d'energia: un RTE més alt significa menys pèrdua d'energia, millorant l'economia del sistema.
Afeitat de pics / Anivellament de càrrega
Explicació:
Reducció de pics de càrrega: l'ús de sistemes d'emmagatzematge d'energia per descarregar energia durant les hores de càrrega punta a la xarxa, reduint la quantitat d'energia comprada a la xarxa i, per tant, reduint les càrregues punta i els costos d'electricitat.
Anivellament de càrrega: l'ús d'electricitat barata per carregar sistemes d'emmagatzematge en temps de càrrega baixos (quan els preus de l'electricitat són baixos) i descarregar-los en hores punta.
Relacionat amb l'emmagatzematge d'energia: aquesta és una de les aplicacions més comunes dels sistemes d'emmagatzematge d'energia en el vessant comercial, industrial i de la xarxa elèctrica, dissenyada per reduir el cost de l'electricitat o per suavitzar els perfils de càrrega.
Regulació de freqüència
Explicació: Les xarxes elèctriques han de mantenir una freqüència de funcionament estable (per exemple, 50 Hz a la Xina). La freqüència disminueix quan el subministrament és inferior al consum d'electricitat i augmenta quan el subministrament és superior al consum d'electricitat. Els sistemes d'emmagatzematge d'energia poden ajudar a estabilitzar la freqüència de la xarxa absorbint o injectant energia mitjançant una càrrega i descàrrega ràpides.
Relacionat amb l'emmagatzematge d'energia: l'emmagatzematge en bateries és ideal per proporcionar regulació de freqüència de xarxa a causa del seu ràpid temps de resposta.
Arbitratge
Explicació: Una operació que aprofita les diferències en els preus de l'electricitat a diferents hores del dia. Carregar en moments en què el preu de l'electricitat és baix i descarregar en moments en què el preu de l'electricitat és alt, obtenint així la diferència de preu.
Relacionat amb l'emmagatzematge d'energia: aquest és un model de beneficis per a sistemes d'emmagatzematge d'energia en el mercat elèctric.
Conclusió
Comprendre la terminologia tècnica clau de les bateries d'emmagatzematge d'energia és una porta d'entrada al camp. Des d'unitats elèctriques bàsiques fins a models d'integració de sistemes i aplicacions complexos, cada terme representa un aspecte important de la tecnologia d'emmagatzematge d'energia.
Esperem que, amb les explicacions d'aquest article, obtingueu una comprensió més clara de les bateries d'emmagatzematge d'energia per tal que pugueu avaluar i seleccionar millor la solució d'emmagatzematge d'energia adequada a les vostres necessitats.
Preguntes freqüents (FAQ)
Quina diferència hi ha entre la densitat d'energia i la densitat de potència?
Resposta: La densitat d'energia mesura la quantitat total d'energia que es pot emmagatzemar per unitat de volum o pes (centrant-nos en la durada del temps de descàrrega); la densitat de potència mesura la quantitat màxima de potència que es pot lliurar per unitat de volum o pes (centrant-nos en la velocitat de descàrrega). En poques paraules, la densitat d'energia determina quant de temps durarà i la densitat de potència determina com d'"explosiva" pot ser.
Per què són importants el cicle de vida i la vida del calendari?
Resposta: El cicle de vida mesura la vida d'una bateria amb un ús freqüent, cosa adequada per a escenaris de funcionament d'alta intensitat, mentre que la vida del calendari mesura la vida d'una bateria que envelleix naturalment amb el temps, cosa adequada per a escenaris de repòs o d'ús poc freqüent. Junts, determinen la vida total de la bateria.
Quines són les funcions principals d'un BMS?
Resposta: Les funcions principals d'un BMS inclouen la supervisió de l'estat de la bateria (tensió, corrent, temperatura, SOC, SOH), la protecció de seguretat (sobrecàrrega, sobredescàrrega, sobretemperatura, curtcircuit, etc.), l'equilibri de cel·les i la comunicació amb sistemes externs. És el nucli per garantir el funcionament segur i eficient del sistema de bateries.
Què és la taxa C? Què fa?
Resposta:Tarifa Crepresenta el múltiple del corrent de càrrega i descàrrega en relació amb la capacitat de la bateria. S'utilitza per mesurar la velocitat a la qual es carrega i es descarrega una bateria i afecta la capacitat real, l'eficiència, la generació de calor i la vida útil de la bateria.
Són el mateix el peak shaving i l'arbitratge tarifari?
Resposta: Tots dos són modes de funcionament que utilitzen sistemes d'emmagatzematge d'energia per carregar i descarregar en moments diferents. La reducció de pics de demanda se centra més en reduir la càrrega i el cost de l'electricitat per als clients durant períodes específics d'alta demanda o suavitzar la corba de càrrega de la xarxa, mentre que l'arbitratge tarifari és més directe i utilitza la diferència de tarifes entre diferents períodes de temps per comprar i vendre electricitat amb finalitats de lucre. El propòsit i l'enfocament són lleugerament diferents.
Data de publicació: 20 de maig de 2025