Energijos kaupimo akumuliatorių sistemos (ESS)vaidina vis svarbesnį vaidmenį, nes auga pasaulinė tvarios energijos ir tinklo stabilumo paklausa. Nesvarbu, ar jos naudojamos tinklo masto energijos kaupimui, komercinėms ir pramonės reikmėms, ar gyvenamųjų namų saulės energijos paketams, norint veiksmingai bendrauti, įvertinti našumą ir priimti pagrįstus sprendimus, labai svarbu suprasti pagrindinę energijos kaupimo baterijų techninę terminologiją.
Tačiau energijos kaupimo srities žargonas yra platus ir kartais bauginantis. Šio straipsnio tikslas – pateikti jums išsamų ir lengvai suprantamą vadovą, kuriame paaiškinama pagrindinė techninė terminologija energijos kaupimo akumuliatorių srityje, kad geriau suprastumėte šią svarbią technologiją.
Pagrindinės sąvokos ir elektros įrenginiai
Energijos kaupimo baterijų supratimas prasideda nuo pagrindinių elektros sąvokų ir vienetų.
Įtampa (V)
Paaiškinimas: Įtampa yra fizikinis dydis, matuojantis elektrinio lauko jėgos gebėjimą atlikti darbą. Paprastai tariant, tai yra „potencialų skirtumas“, kuris varo elektros tekėjimą. Baterijos įtampa lemia „trauką“, kurią ji gali sukurti.
Su energijos kaupimu susiję: bendra akumuliatorių sistemos įtampa paprastai yra kelių nuosekliai sujungtų elementų įtampų suma. Skirtingi pritaikymai (pvz.,žemos įtampos namų sistemos or aukštos įtampos valdymo ir instaliavimo sistemos) reikalingos skirtingos įtampos baterijos.
Srovė (A)
Paaiškinimas: Srovė yra kryptingo elektros krūvio judėjimo greitis, elektros „tekėjimas“. Matavimo vienetas yra amperas (A).
Energijos kaupimo aktualumas: akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo procesas yra srovės tekėjimas. Srovės tekėjimo stiprumas lemia energijos kiekį, kurį akumuliatorius gali pagaminti per tam tikrą laiką.
Galia (galia, W arba kW/MW)
Paaiškinimas: Galia yra greitis, kuriuo energija konvertuojama arba perduodama. Ji lygi įtampai, padaugintai iš srovės stiprio (P = V × I). Matavimo vienetas yra vatas (W), kuris energijos kaupimo sistemose dažniausiai naudojamas kaip kilovatai (kW) arba megavatai (MW).
Su energijos kaupimu susiję: akumuliatorių sistemos galios pajėgumas lemia, kaip greitai ji gali tiekti arba absorbuoti elektros energiją. Pavyzdžiui, dažnio reguliavimo taikymams reikalinga didelė galios talpa.
Energija (energija, Wh arba kWh/MWh)
Paaiškinimas: Energija yra sistemos gebėjimas atlikti darbą. Ji yra galios ir laiko sandauga (E = P × t). Matavimo vienetas yra vatvalandė (Wh), o kilovatvalandės (kWh) arba megavatvalandės (MWh) dažniausiai naudojamos energijos kaupimo sistemose.
Su energijos kaupimu susiję: energijos talpa yra bendro elektros energijos kiekio, kurį gali kaupti akumuliatorius, matas. Tai lemia, kiek laiko sistema gali toliau tiekti energiją.
Pagrindiniai akumuliatoriaus veikimo ir charakteristikų terminai
Šie terminai tiesiogiai atspindi energijos kaupimo akumuliatorių našumo rodiklius.
Talpa (Ah)
Paaiškinimas: Talpa yra bendras akumuliatoriaus įkrovos kiekis, kurį jis gali išlaisvinti tam tikromis sąlygomis, ir matuojamasampervalandės (Ah)Paprastai tai reiškia vardinę akumuliatoriaus talpą.
Su energijos kaupimu susiję: talpa yra glaudžiai susijusi su akumuliatoriaus energijos talpa ir yra energijos talpos apskaičiavimo pagrindas (energijos talpa ≈ Talpa × vidutinė įtampa).
Energijos talpa (kWh)
Paaiškinimas: Bendras energijos kiekis, kurį baterija gali kaupti ir išskirti, paprastai išreiškiamas kilovatvalandėmis (kWh) arba megavatvalandėmis (MWh). Tai pagrindinis energijos kaupimo sistemos dydžio matas.
Su energijos kaupimu susiję: nustato laiką, kurį sistema gali maitinti apkrovą, arba kiek atsinaujinančios energijos galima kaupti.
Galia (kW arba MW)
Paaiškinimas: Maksimali akumuliatorių sistemos tiekiama galia arba maksimali sunaudojama galia bet kuriuo momentu, išreiškiama kilovatais (kW) arba megavatais (MW).
Susiję su energijos kaupimu: nustato, kiek energijos sistema gali tiekti trumpą laiką, pvz., kad susidorotų su momentinėmis didelėmis apkrovomis arba tinklo svyravimais.
Energijos tankis (Wh/kg arba Wh/L)
Paaiškinimas: Matuoja energijos kiekį, kurį baterija gali sukaupti masės vienete (Wh/kg) arba tūrio vienete (Wh/L).
Aktualumas energijos kaupimui: svarbus taikymams, kuriuose yra ribota erdvė ar svoris, pavyzdžiui, elektromobiliams ar kompaktiškoms energijos kaupimo sistemoms. Didesnis energijos tankis reiškia, kad tame pačiame tūryje ar svoryje galima kaupti daugiau energijos.
Galios tankis (W/kg arba W/L)
Paaiškinimas: Matuoja maksimalią baterijos tiekiamą galią masės vienetui (W/kg) arba tūrio vienetui (W/L).
Aktualu energijos kaupimui: svarbu toms reikmėms, kurioms reikalingas greitas įkrovimas ir iškrovimas, pvz., dažnio reguliavimui arba paleidimo galiai.
C rodiklis
Paaiškinimas: C greitis rodo akumuliatoriaus įkrovimo ir išsikrovimo greitį, padaugintą iš jo bendros talpos. 1 C reiškia, kad akumuliatorius bus visiškai įkrautas arba išsikrovęs per 1 valandą; 0,5 C reiškia per 2 valandas; 2 C reiškia per 0,5 valandos.
Svarbus energijos kaupimui: C greitis yra pagrindinis rodiklis, vertinant akumuliatoriaus gebėjimą greitai įkrauti ir išsikrauti. Skirtingoms reikmėms reikalingas skirtingas C greičio našumas. Didelis C greičio iškrovimas paprastai šiek tiek sumažina talpą ir padidina šilumos gamybą.
Įkrovimo būsena (SOC)
Paaiškinimas: nurodo likusią akumuliatoriaus bendros talpos procentinę dalį (%).
Susijęs su energijos kaupimu: panašiai kaip automobilio degalų matuoklis, jis rodo, kiek laiko veiks akumuliatorius arba kiek laiko jį reikia įkrauti.
Iškrovimo gylis (DOD)
Paaiškinimas: nurodo procentinę dalį (%) nuo bendros akumuliatoriaus talpos, kuri išsiskiria iškrovimo metu. Pavyzdžiui, jei iškrovimo lygis sumažėja nuo 100 % iki 20 %, iškrovimo laikas yra 80 %.
Aktualumas energijos kaupimui: DOD daro didelę įtaką akumuliatoriaus ciklo trukmei, o seklus iškrovimas ir įkrovimas (mažas DOD) paprastai yra naudingas norint pailginti akumuliatoriaus veikimo laiką.
Sveikatos būklė (SOH)
Paaiškinimas: nurodo dabartinio akumuliatoriaus veikimo procentą (pvz., talpą, vidinę varžą), palyginti su visiškai nauja baterija, atspindint akumuliatoriaus senėjimo ir degradacijos laipsnį. Paprastai laikoma, kad akumuliatoriaus tarnavimo laikas yra pasibaigęs, kai SOH yra mažesnis nei 80 %.
Aktualumas energijos kaupimui: SOH yra pagrindinis rodiklis, vertinant likusį akumuliatorių sistemos tarnavimo laiką ir našumą.
Baterijos veikimo laikas ir nusidėvėjimo terminologija
Baterijų tarnavimo laiko ribų supratimas yra labai svarbus atliekant ekonominį vertinimą ir projektuojant sistemas.
Ciklo gyvenimas
Paaiškinimas: Pilnų įkrovimo / iškrovimo ciklų skaičius, kurį akumuliatorius gali atlaikyti tam tikromis sąlygomis (pvz., tam tikru DOD, temperatūra, C greitis), kol jo talpa sumažėja iki tam tikro pradinės talpos procento (paprastai 80 %).
Svarbus energijos kaupimui: tai svarbus rodiklis vertinant akumuliatoriaus veikimo laiką dažnai naudojant (pvz., tinklo derinimas, kasdienis ciklavimas). Didesnis ciklų skaičius reiškia patvaresnę bateriją.
Kalendoriaus gyvenimas
Paaiškinimas: Bendras baterijos veikimo laikas nuo pagaminimo momento, net jei ji nenaudojama, laikui bėgant natūraliai sensta. Tam įtakos turi temperatūra, laikymo įkrovos lygis ir kiti veiksniai.
Aktualumas energijos kaupimui: atsarginio maitinimo arba reto naudojimo atvejais kalendorinis tarnavimo laikas gali būti svarbesnis rodiklis nei ciklo trukmė.
Degradacija
Paaiškinimas: procesas, kurio metu akumuliatoriaus veikimas (pvz., talpa, galia) negrįžtamai mažėja ciklų metu ir laikui bėgant.
Aktualumas energijos kaupimui: Visos baterijos degraduoja. Temperatūros kontrolė, įkrovimo ir iškrovimo strategijų optimizavimas bei pažangios BMS sistemos naudojimas gali sulėtinti šį degradacijos procesą.
Talpos išblukimas / Galios išblukimas
Paaiškinimas: Tai konkrečiai reiškia atitinkamai maksimalios galimos akumuliatoriaus talpos ir maksimalios galios sumažinimą.
Aktualumas energijos kaupimui: šios dvi yra pagrindinės akumuliatoriaus degradacijos formos, tiesiogiai veikiančios sistemos energijos kaupimo talpą ir atsako laiką.
Techninių komponentų ir sistemos komponentų terminologija
Energijos kaupimo sistema – tai ne tik pati baterija, bet ir pagrindiniai ją palaikantys komponentai.
Ląstelė
Paaiškinimas: Svarbiausias akumuliatoriaus elementas, kuris kaupia ir išskiria energiją elektrocheminių reakcijų metu. Pavyzdžiai: ličio geležies fosfato (LFP) elementai ir ličio trinariai (NMC) elementai.
Su energijos kaupimu susiję: akumuliatorių sistemos veikimas ir saugumas labai priklauso nuo naudojamos elementų technologijos.
Modulis
Paaiškinimas: kelių nuosekliai ir (arba) lygiagrečiai sujungtų elementų derinys, paprastai su preliminaria mechanine struktūra ir jungčių sąsajomis.
Su energijos kaupimu susiję: moduliai yra pagrindiniai akumuliatorių blokų gamybos vienetai, palengvinantys didelio masto gamybą ir surinkimą.
Baterijų paketas
Paaiškinimas: Pilnai sukomplektuotas akumuliatoriaus elementas, sudarytas iš kelių modulių, akumuliatoriaus valdymo sistemos (BMS), šilumos valdymo sistemos, elektros jungčių, mechaninių konstrukcijų ir saugos įtaisų.
Aktualumas energijos kaupimui: akumuliatorių blokas yra pagrindinis energijos kaupimo sistemos komponentas ir yra įrenginys, kuris pristatomas ir montuojamas tiesiogiai.
Baterijų valdymo sistema (BMS)
Paaiškinimas: Akumuliatoriaus sistemos „smegenys“. Jos atsakingos už akumuliatoriaus įtampos, srovės, temperatūros, įkrovos lygio (SOC), įkrovos lygio (SOH) ir kt. stebėjimą, apsaugą nuo perkrovimo, per didelio išsikrovimo, perkaitimo ir kt., celių balansavimą ir bendravimą su išorinėmis sistemomis.
Svarbus energijos kaupimui: BMS yra labai svarbi užtikrinant akumuliatorių sistemos saugumą, našumo optimizavimą ir eksploatavimo laiko maksimalizavimą, be to, ji yra bet kurios patikimos energijos kaupimo sistemos pagrindas.
(Vidinės nuorodos pasiūlymas: nuoroda į jūsų svetainės puslapį apie BMS technologiją arba produkto privalumus)
Galios konversijos sistema (PCS) / keitiklis
Paaiškinimas: Konvertuoja nuolatinę srovę (DC) iš akumuliatoriaus į kintamąją srovę (AC), kad būtų galima tiekti energiją į tinklą arba apkrovas, ir atvirkščiai (iš AC į DC, kad būtų galima įkrauti akumuliatorių).
Su energijos kaupimu susiję: PCS yra tiltas tarp akumuliatoriaus ir tinklo / apkrovos, o jo efektyvumas ir valdymo strategija tiesiogiai veikia bendrą sistemos veikimą.
Augalų balansas (BOP)
Paaiškinimas: Taikoma visa pagalbinė įranga ir sistemos, išskyrus akumuliatorių bloką ir PCS, įskaitant šilumos valdymo sistemas (aušinimą / šildymą), priešgaisrinės apsaugos sistemas, apsaugos sistemas, valdymo sistemas, konteinerius ar spintas, elektros energijos paskirstymo įrenginius ir kt.
Su energijos kaupimu susiję: BOP užtikrina, kad akumuliatorių sistema veiktų saugioje ir stabilioje aplinkoje, ir yra būtina visos energijos kaupimo sistemos kūrimo dalis.
Energijos kaupimo sistema (ESS) / Baterijų energijos kaupimo sistema (BESS)
Paaiškinimas: reiškia visą sistemą, kurioje integruoti visi reikalingi komponentai, pvz., akumuliatorių blokai, kompiuterio valdymo sistema (PCS), pastatų valdymo sistema (BMS), pagrindinio valdymo blokas (BOP) ir kt. BESS konkrečiai reiškia sistemą, kurioje kaip energijos kaupimo terpė naudojamos baterijos.
Su energijos kaupimu susiję: tai yra galutinis energijos kaupimo sprendimo pristatymas ir diegimas.
Veikimo ir taikymo scenarijų sąlygos
Šie terminai apibūdina energijos kaupimo sistemos funkciją praktiniame pritaikyme.
Įkrovimas / iškrovimas
Paaiškinimas: Įkrovimas yra elektros energijos kaupimas akumuliatoriuje; iškrovimas yra elektros energijos išleidimas iš akumuliatoriaus.
Susiję su energijos kaupimu: pagrindinis energijos kaupimo sistemos veikimas.
Kelionės į abi puses efektyvumas (RTE)
Paaiškinimas: pagrindinis energijos kaupimo sistemos efektyvumo matas. Tai bendros iš akumuliatoriaus išimtos energijos ir bendros į sistemą tiekiamos energijos, skirtos tai energijai kaupti, santykis (paprastai išreiškiamas procentais). Efektyvumo nuostoliai daugiausia atsiranda įkrovimo / iškrovimo proceso metu ir PCS konversijos metu.
Su energijos kaupimu susiję: didesnis RTE reiškia mažesnius energijos nuostolius, o tai pagerina sistemos ekonomiją.
Didžiausias skutimas / apkrovos išlyginimas
Paaiškinimas:
Piko apkrovos mažinimas: energijos kaupimo sistemų naudojimas energijai iškrauti piko apkrovos valandomis tinkle, sumažinant iš tinklo perkamos energijos kiekį ir taip sumažinant piko apkrovas bei elektros energijos sąnaudas.
Apkrovos išlyginimas: pigios elektros energijos naudojimas kaupimo sistemoms įkrauti esant mažam apkrovimui (kai elektros energijos kainos yra mažos) ir iškrauti jas piko metu.
Susiję su energijos kaupimu: tai vienas iš labiausiai paplitusių energijos kaupimo sistemų pritaikymo būdų komercinėje, pramonės ir tinklo pusėje, skirtas sumažinti elektros energijos kainą arba išlyginti apkrovos profilius.
Dažnio reguliavimas
Paaiškinimas: Tinklai turi palaikyti stabilų veikimo dažnį (pvz., 50 Hz Kinijoje). Dažnis sumažėja, kai elektros energijos tiekimas yra mažesnis nei elektros energijos suvartojimas, ir padidėja, kai elektros energijos tiekimas viršija elektros energijos suvartojimą. Energijos kaupimo sistemos gali padėti stabilizuoti tinklo dažnį, sugerdamos arba įpurškdamos energiją greito įkrovimo ir iškrovimo būdu.
Su energijos kaupimu susiję: akumuliatorių kaupimas puikiai tinka tinklo dažnio reguliavimui dėl greito reagavimo laiko.
Arbitražas
Paaiškinimas: operacija, kuria pasinaudojama elektros energijos kainų skirtumais skirtingu paros metu. Įkraunama tuo metu, kai elektros energijos kaina yra maža, ir iškraunama tuo metu, kai elektros energijos kaina yra didelė, taip uždirbant kainų skirtumą.
Susiję su energijos kaupimu: tai yra energijos kaupimo sistemų pelno modelis elektros energijos rinkoje.
Išvada
Supratimas pagrindinės energijos kaupimo akumuliatorių techninės terminologijos yra vartai į šią sritį. Nuo pagrindinių elektros įrenginių iki sudėtingų sistemų integravimo ir taikymo modelių – kiekvienas terminas yra svarbus energijos kaupimo technologijos aspektas.
Tikimės, kad šiame straipsnyje pateikti paaiškinimai padės jums geriau suprasti energijos kaupimo baterijas, kad galėtumėte geriau įvertinti ir pasirinkti tinkamą energijos kaupimo sprendimą pagal savo poreikius.
Dažnai užduodami klausimai (DUK)
Kuo skiriasi energijos tankis ir galios tankis?
Atsakymas: Energijos tankis matuoja bendrą energijos kiekį, kurį galima kaupti tūrio arba svorio vienete (daugiausia dėmesio skiriant iškrovimo trukmei); galios tankis matuoja maksimalų energijos kiekį, kurį galima tiekti tūrio arba svorio vienete (daugiau dėmesio skiriant iškrovimo greičiui). Paprastai tariant, energijos tankis lemia, kiek laiko tai truks, o galios tankis – koks „sprogstamumas“ jis gali būti.
Kodėl ciklo ir kalendorinis gyvenimas yra svarbūs?
Atsakymas: Ciklo trukmė – tai baterijos veikimo laikas dažnai naudojant, kuris tinka esant dideliam intensyvumui, o kalendorinė trukmė – tai baterijos, kuri natūraliai sensta laikui bėgant, veikimo laikas, kuris tinka budėjimo režimu arba reto naudojimo scenarijams. Kartu jie lemia bendrą baterijos veikimo laiką.
Kokios yra pagrindinės BMS funkcijos?
Atsakymas: Pagrindinės BMS funkcijos apima akumuliatoriaus būsenos stebėjimą (įtampa, srovė, temperatūra, SOC, SOH), saugos apsaugą (perkrovimas, per didelis iškrovimas, perkaitimas, trumpasis jungimas ir kt.), elementų balansavimą ir bendravimą su išorinėmis sistemomis. Tai yra saugaus ir efektyvaus akumuliatorių sistemos veikimo užtikrinimo pagrindas.
Kas yra C dažnis? Ką jis daro?
Atsakymas:C rodiklisreiškia įkrovimo ir iškrovimo srovės kartotinį, palyginti su akumuliatoriaus talpa. Jis naudojamas akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo greičiui matuoti ir turi įtakos faktinei akumuliatoriaus talpai, efektyvumui, šilumos generavimui ir tarnavimo laikui.
Ar piko mažinimas ir tarifų arbitražas yra tas pats?
Atsakymas: Abu šie režimai naudoja energijos kaupimo sistemas įkrovimui ir iškrovimui skirtingu metu. Piko mažinimas labiau orientuotas į klientų apkrovos ir elektros energijos kainos mažinimą konkrečiais didelės paklausos laikotarpiais arba tinklo apkrovos kreivės išlyginimą, o tarifų arbitražas yra tiesioginis ir naudoja tarifų skirtumus tarp skirtingų laikotarpių, kad būtų galima pirkti ir parduoti elektros energiją siekiant pelno. Tikslas ir dėmesys šiek tiek skiriasi.
Įrašo laikas: 2025 m. gegužės 20 d.