Enerģijas uzkrāšanas akumulatoru sistēmas (ESS)spēlē arvien svarīgāku lomu, pieaugot globālajam pieprasījumam pēc ilgtspējīgas enerģijas un tīkla stabilitātes. Neatkarīgi no tā, vai tās tiek izmantotas tīkla mēroga enerģijas uzkrāšanai, komerciāliem un rūpnieciskiem lietojumiem vai mājsaimniecību saules bateriju komplektiem, enerģijas uzkrāšanas akumulatoru galvenās tehniskās terminoloģijas izpratne ir būtiska efektīvai saziņai, veiktspējas novērtēšanai un pamatotu lēmumu pieņemšanai.
Tomēr žargons enerģijas uzkrāšanas jomā ir plašs un dažreiz biedējošs. Šī raksta mērķis ir sniegt jums visaptverošu un viegli saprotamu ceļvedi, kurā ir izskaidrota galvenā tehniskā terminoloģija enerģijas uzkrāšanas akumulatoru jomā, lai palīdzētu jums labāk izprast šo svarīgo tehnoloģiju.
Pamatjēdzieni un elektriskās vienības
Enerģijas uzkrāšanas akumulatoru izpratne sākas ar dažiem pamata elektriskajiem jēdzieniem un mērvienībām.
Spriegums (V)
Paskaidrojums: Spriegums ir fizikāls lielums, kas mēra elektriskā lauka spēka spēju veikt darbu. Vienkārši sakot, tā ir "potenciālu starpība", kas virza elektrības plūsmu. Akumulatora spriegums nosaka "vilces spēku", ko tas var nodrošināt.
Saistībā ar enerģijas uzkrāšanu: akumulatora sistēmas kopējais spriegums parasti ir vairāku virknē savienotu elementu spriegumu summa. Dažādi pielietojumi (piemēram,zemsprieguma mājas sistēmas or augstsprieguma vadības un inovācijas sistēmas) nepieciešamas baterijas ar dažādu spriegumu.
Strāva (A)
Paskaidrojums: Strāva ir elektriskā lādiņa virziena kustības ātrums jeb elektrības "plūsma". Mērvienība ir ampērs (A).
Saistība ar enerģijas uzkrāšanu: akumulatora uzlādes un izlādes process ir strāvas plūsma. Strāvas plūsmas lielums nosaka enerģijas daudzumu, ko akumulators var saražot noteiktā laikā.
Jauda (jauda, W vai kW/MW)
Paskaidrojums: Jauda ir ātrums, ar kādu enerģija tiek pārveidota vai pārnesta. Tā ir vienāda ar spriegumu, kas reizināts ar strāvu (P = V × I). Mērvienība ir vats (W), ko enerģijas uzkrāšanas sistēmās parasti izmanto kā kilovatus (kW) vai megavatus (MW).
Saistībā ar enerģijas uzkrāšanu: akumulatoru sistēmas jaudas spēja nosaka, cik ātri tā var piegādāt vai absorbēt elektrisko enerģiju. Piemēram, frekvences regulēšanas lietojumprogrammām ir nepieciešama liela jaudas spēja.
Enerģija (enerģija, Wh vai kWh/MWh)
Paskaidrojums: Enerģija ir sistēmas spēja veikt darbu. Tā ir jaudas un laika reizinājums (E = P × t). Mērvienība ir vatstunda (Wh), un kilovatstundas (kWh) vai megavatstundas (MWh) parasti tiek izmantotas enerģijas uzkrāšanas sistēmās.
Saistībā ar enerģijas uzglabāšanu: enerģijas ietilpība ir akumulatora kopējās elektroenerģijas daudzuma mērs. Tas nosaka, cik ilgi sistēma var turpināt piegādāt enerģiju.
Galvenie akumulatora veiktspējas un raksturojuma termini
Šie termini tieši atspoguļo enerģijas uzkrāšanas akumulatoru veiktspējas rādītājus.
Ietilpība (Ah)
Paskaidrojums: Ietilpība ir kopējais lādiņa daudzums, ko akumulators var atbrīvot noteiktos apstākļos, un to mēraampērstundas (Ah)Tas parasti attiecas uz akumulatora nominālo ietilpību.
Saistībā ar enerģijas uzkrāšanu: ietilpība ir cieši saistīta ar akumulatora enerģijas ietilpību un ir pamats enerģijas ietilpības aprēķināšanai (enerģijas ietilpība ≈ Ietilpība × Vidējais spriegums).
Enerģijas ietilpība (kWh)
Skaidrojums: Kopējais enerģijas daudzums, ko akumulators var uzglabāt un atbrīvot, parasti izteikts kilovatstundās (kWh) vai megavatstundās (MWh). Tas ir galvenais enerģijas uzkrāšanas sistēmas lieluma mērs.
Saistībā ar enerģijas uzglabāšanu: nosaka laiku, cik ilgi sistēma var darbināt slodzi, vai cik daudz atjaunojamās enerģijas var uzglabāt.
Jauda (kW vai MW)
Paskaidrojums: Maksimālā jauda, ko akumulatoru sistēma var nodrošināt, vai maksimālā jaudas ieeja, ko tā var absorbēt jebkurā brīdī, izteikta kilovatos (kW) vai megavatos (MW).
Saistībā ar enerģijas uzkrāšanu: nosaka, cik daudz jaudas atbalsta sistēma var nodrošināt īsā laika periodā, piemēram, lai tiktu galā ar momentānām lielām slodzēm vai tīkla svārstībām.
Enerģijas blīvums (Wh/kg vai Wh/L)
Paskaidrojums: Mēra enerģijas daudzumu, ko akumulators var uzglabāt uz masas vienību (Wh/kg) vai uz tilpuma vienību (Wh/L).
Atbilstība enerģijas uzkrāšanai: Svarīgi lietojumos, kur ir ierobežota telpa vai svars, piemēram, elektrotransportlīdzekļos vai kompaktās enerģijas uzkrāšanas sistēmās. Augstāks enerģijas blīvums nozīmē, ka tajā pašā tilpumā vai svarā var uzglabāt vairāk enerģijas.
Jaudas blīvums (W/kg vai W/L)
Paskaidrojums: Mēra maksimālo jaudu, ko akumulators var nodrošināt uz masas vienību (W/kg) vai uz tilpuma vienību (W/L).
Attiecas uz enerģijas uzkrāšanu: Svarīgi lietojumprogrammām, kurām nepieciešama ātra uzlāde un izlāde, piemēram, frekvences regulēšanai vai iedarbināšanas jaudai.
C likme
Paskaidrojums: C ātrums apzīmē akumulatora uzlādes un izlādes ātrumu, kas ir proporcionāls tā kopējai ietilpībai. 1C nozīmē, ka akumulators tiks pilnībā uzlādēts vai izlādēts 1 stundas laikā; 0,5C nozīmē 2 stundu laikā; 2C nozīmē 0,5 stundu laikā.
Attiecas uz enerģijas uzkrāšanu: C ātrums ir galvenais rādītājs, lai novērtētu akumulatora spēju ātri uzlādēties un izlādēties. Dažādiem lietojumiem ir nepieciešama atšķirīga C ātruma veiktspēja. Augsta C ātruma izlāde parasti nedaudz samazina ietilpību un palielina siltuma veidošanos.
Uzlādes stāvoklis (SOC)
Skaidrojums: Norāda akumulatora atlikušo ietilpību procentos (%).
Saistībā ar enerģijas uzkrāšanu: līdzīgi kā automašīnas degvielas mērītājs, tas norāda, cik ilgi darbosies akumulators vai cik ilgi tas ir jāuzlādē.
Izlādes dziļums (DOD)
Skaidrojums: Norāda akumulatora kopējās ietilpības procentuālo daļu (%), kas tiek atbrīvota izlādes laikā. Piemēram, ja izlādes līmenis (SOC) samazinās no 100% līdz 20%, izlādes nogurums (DOD) ir 80%.
Saistība ar enerģijas uzkrāšanu: DOD būtiski ietekmē akumulatora cikla kalpošanas laiku, un sekla izlāde un uzlāde (zems DOD) parasti ir labvēlīga akumulatora darbības laika pagarināšanai.
Veselības stāvoklis (SOH)
Paskaidrojums: Norāda pašreizējās akumulatora veiktspējas procentuālo daļu (piemēram, ietilpību, iekšējo pretestību) attiecībā pret pilnīgi jauna akumulatora veiktspēju, atspoguļojot akumulatora novecošanās un degradācijas pakāpi. Parasti SOH, kas ir mazāks par 80%, tiek uzskatīts par kalpošanas laika beigām.
Atbilstība enerģijas uzkrāšanai: SOH ir galvenais rādītājs akumulatoru sistēmas atlikušā kalpošanas laika un veiktspējas novērtēšanai.
Akumulatora darbības laika un nolietojuma terminoloģija
Izpratne par akumulatoru kalpošanas laika ierobežojumiem ir ļoti svarīga ekonomiskajam novērtējumam un sistēmu projektēšanai.
Cikla dzīve
Paskaidrojums: Pilnu uzlādes/izlādes ciklu skaits, ko akumulators var izturēt noteiktos apstākļos (piemēram, noteiktā DOD, temperatūrā, C ātrumā), līdz tā ietilpība samazinās līdz noteiktam procentam no sākotnējās ietilpības (parasti 80%).
Attiecas uz enerģijas uzkrāšanu: šis ir svarīgs rādītājs akumulatora darbības laika novērtēšanai biežās lietošanas situācijās (piemēram, tīkla regulēšana, ikdienas cikls). Ilgāks cikla ilgums nozīmē izturīgāku akumulatoru.
Kalendāra dzīve
Paskaidrojums: Akumulatora kopējais kalpošanas laiks no tā izgatavošanas brīža, pat ja tas netiek lietots, laika gaitā dabiski noveco. To ietekmē temperatūra, uzglabāšanas uzlādes līmenis un citi faktori.
Atbilstība enerģijas uzglabāšanai: Rezerves barošanas avotiem vai reti lietojamiem lietojumiem kalendāra darbības laiks var būt svarīgāks rādītājs nekā cikla darbības laiks.
Degradācija
Skaidrojums: Process, kurā akumulatora veiktspēja (piemēram, ietilpība, jauda) neatgriezeniski samazinās ciklēšanas laikā un laika gaitā.
Saistība ar enerģijas uzkrāšanu: Visas baterijas degradējas. Temperatūras kontrole, uzlādes un izlādes stratēģiju optimizēšana un modernu BMS izmantošana var palēnināt šo degradāciju.
Jaudas izzušana / Jaudas izzušana
Paskaidrojums: Tas attiecas tieši uz akumulatora maksimālās pieejamās ietilpības samazināšanu un maksimālās pieejamās jaudas samazināšanu.
Saistība ar enerģijas uzkrāšanu: šīs divas ir galvenās akumulatora degradācijas formas, kas tieši ietekmē sistēmas enerģijas uzkrāšanas jaudu un reakcijas laiku.
Tehnisko komponentu un sistēmas komponentu terminoloģija
Enerģijas uzkrāšanas sistēma nav tikai pati baterija, bet arī galvenās atbalsta sastāvdaļas.
Šūna
Paskaidrojums: Akumulatora visvienkāršākais pamatelements, kas uzglabā un atbrīvo enerģiju, izmantojot elektroķīmiskas reakcijas. Piemēri ir litija dzelzs fosfāta (LFP) elementi un litija trīskāršie (NMC) elementi.
Saistībā ar enerģijas uzkrāšanu: akumulatoru sistēmas veiktspēja un drošība lielā mērā ir atkarīga no izmantotās elementu tehnoloģijas.
Modulis
Paskaidrojums: Vairāku virknē un/vai paralēli savienotu šūnu kombinācija, parasti ar iepriekšēju mehānisku struktūru un savienojuma saskarnēm.
Attiecas uz enerģijas uzkrāšanu: moduļi ir akumulatoru bloku ražošanas pamatvienības, kas atvieglo liela mēroga ražošanu un montāžu.
Akumulatora bloks
Paskaidrojums: Pilnīgs akumulatora elements, kas sastāv no vairākiem moduļiem, akumulatora pārvaldības sistēmas (BMS), termiskās pārvaldības sistēmas, elektriskajiem savienojumiem, mehāniskām konstrukcijām un drošības ierīcēm.
Atbilstība enerģijas uzkrāšanai: akumulatoru bloks ir enerģijas uzkrāšanas sistēmas galvenā sastāvdaļa, un tā ir vienība, kas tiek piegādāta un uzstādīta tieši.
Akumulatora pārvaldības sistēma (BMS)
Skaidrojums: Akumulatora sistēmas "smadzenes". Tās ir atbildīgas par akumulatora sprieguma, strāvas, temperatūras, SOC, SOH u.c. uzraudzību, aizsardzību pret pārlādēšanu, pārizlādi, pārkaršanu u.c., elementu balansēšanu un saziņu ar ārējām sistēmām.
Attiecas uz enerģijas uzkrāšanu: BMS ir ļoti svarīga, lai nodrošinātu akumulatoru sistēmas drošību, veiktspējas optimizāciju un kalpošanas laika palielināšanu, un tā ir jebkuras uzticamas enerģijas uzkrāšanas sistēmas pamatā.
(Iekšējās saites ieteikums: saite uz jūsu vietnes lapu par BMS tehnoloģiju vai produkta priekšrocībām)
Jaudas pārveidošanas sistēma (PCS) / invertors
Paskaidrojums: Pārveido akumulatora līdzstrāvu (DC) maiņstrāvā (AC), lai piegādātu strāvu tīklam vai slodzēm, un otrādi (no maiņstrāvas uz līdzstrāvu, lai uzlādētu akumulatoru).
Saistībā ar enerģijas uzglabāšanu: PCS ir tilts starp akumulatoru un tīklu/slodzi, un tā efektivitāte un vadības stratēģija tieši ietekmē sistēmas kopējo veiktspēju.
Augu bilance (BOP)
Paskaidrojums: Attiecas uz visām palīgiekārtām un sistēmām, kas nav akumulatoru bloks un datoru vadības sistēmas (PCS), tostarp termiskās pārvaldības sistēmām (dzesēšana/apkure), ugunsdrošības sistēmām, drošības sistēmām, vadības sistēmām, konteineriem vai skapjiem, enerģijas sadales iekārtām utt.
Saistībā ar enerģijas uzkrāšanu: BOP nodrošina, ka akumulatoru sistēma darbojas drošā un stabilā vidē, un ir nepieciešama pilnīgas enerģijas uzkrāšanas sistēmas izveides sastāvdaļa.
Enerģijas uzkrāšanas sistēma (ESS) / akumulatora enerģijas uzkrāšanas sistēma (BESS)
Skaidrojums: Attiecas uz pilnīgu sistēmu, kurā integrēti visi nepieciešamie komponenti, piemēram, akumulatoru bloki, datoru vadības sistēmas (PCS), ēku vadības sistēmas (BMS) un vadīšanas vadības bloki (BOP) utt. BESS konkrēti attiecas uz sistēmu, kas kā enerģijas uzkrāšanas vidi izmanto akumulatorus.
Saistībā ar enerģijas uzglabāšanu: šī ir enerģijas uzkrāšanas risinājuma galīgā piegāde un ieviešana.
Darbības un pielietojuma scenāriju noteikumi
Šie termini apraksta enerģijas uzkrāšanas sistēmas funkciju praktiskajā pielietojumā.
Uzlāde/izlāde
Paskaidrojums: Uzlāde ir elektriskās enerģijas uzkrāšana akumulatorā; izlāde ir elektriskās enerģijas atbrīvošana no akumulatora.
Saistībā ar enerģijas uzkrāšanu: enerģijas uzkrāšanas sistēmas pamatdarbība.
Turp un atpakaļ pārvadājumu efektivitāte (RTE)
Paskaidrojums: Galvenais enerģijas uzkrāšanas sistēmas efektivitātes rādītājs. Tā ir no akumulatora patērētās kopējās enerģijas attiecība (parasti izteikta procentos) pret kopējo enerģijas padevi sistēmai, lai uzglabātu šo enerģiju. Efektivitātes zudumi galvenokārt rodas uzlādes/izlādes procesā un PCS pārveidošanas laikā.
Saistībā ar enerģijas uzglabāšanu: augstāks RTE nozīmē mazākus enerģijas zudumus, uzlabojot sistēmas ekonomiju.
Maksimālā skūšanās / slodzes izlīdzināšana
Paskaidrojums:
Pīķa slodzes samazināšana: enerģijas uzkrāšanas sistēmu izmantošana, lai izlādētu enerģiju tīkla maksimālās slodzes stundās, samazinot no tīkla iegādātās enerģijas daudzumu un tādējādi samazinot maksimālās slodzes un elektroenerģijas izmaksas.
Slodzes izlīdzināšana: lētas elektroenerģijas izmantošana, lai uzlādētu uzglabāšanas sistēmas zemas slodzes laikos (kad elektroenerģijas cenas ir zemas) un izlādētu tās maksimālās slodzes laikā.
Saistībā ar enerģijas uzkrāšanu: šis ir viens no visizplatītākajiem enerģijas uzkrāšanas sistēmu pielietojumiem komerciālajā, rūpnieciskajā un tīkla pusē, kas paredzēts, lai samazinātu elektroenerģijas izmaksas vai izlīdzinātu slodzes profilus.
Frekvences regulēšana
Paskaidrojums: Tīkliem ir jāuztur stabila darba frekvence (piemēram, 50 Hz Ķīnā). Frekvence samazinās, kad piegāde ir mazāka nekā elektroenerģijas patēriņš, un palielinās, kad piegāde ir lielāka nekā elektroenerģijas patēriņš. Enerģijas uzkrāšanas sistēmas var palīdzēt stabilizēt tīkla frekvenci, absorbējot vai ievadot jaudu, izmantojot ātru uzlādi un izlādi.
Saistībā ar enerģijas uzkrāšanu: akumulatoru uzglabāšana ir labi piemērota tīkla frekvences regulēšanai, jo tā reaģēšanas laiks ir ātrs.
Arbitrāža
Skaidrojums: Darbība, kas izmanto elektroenerģijas cenu atšķirības dažādos diennakts laikos. Uzlādēt laikā, kad elektroenerģijas cena ir zema, un izlādēt laikā, kad elektroenerģijas cena ir augsta, tādējādi nopelnot cenu starpību.
Saistībā ar enerģijas uzglabāšanu: šis ir enerģijas uzkrāšanas sistēmu peļņas modelis elektroenerģijas tirgū.
Secinājums
Izpratne par enerģijas uzkrāšanas akumulatoru galveno tehnisko terminoloģiju ir vārti uz šo jomu. Sākot no pamata elektriskām ierīcēm līdz sarežģītām sistēmu integrācijas un pielietojuma modeļiem, katrs termins atspoguļo svarīgu enerģijas uzkrāšanas tehnoloģijas aspektu.
Cerams, ka ar šajā rakstā sniegtajiem skaidrojumiem jūs iegūsiet skaidrāku izpratni par enerģijas uzkrāšanas akumulatoriem, lai jūs varētu labāk novērtēt un izvēlēties savām vajadzībām atbilstošāko enerģijas uzkrāšanas risinājumu.
Bieži uzdotie jautājumi (BUJ)
Kāda ir atšķirība starp enerģijas blīvumu un jaudas blīvumu?
Atbilde: Enerģijas blīvums mēra kopējo enerģijas daudzumu, ko var uzglabāt uz tilpuma vai svara vienību (koncentrējoties uz izlādes laiku); jaudas blīvums mēra maksimālo jaudas daudzumu, ko var piegādāt uz tilpuma vai svara vienību (koncentrējoties uz izlādes ātrumu). Vienkārši sakot, enerģijas blīvums nosaka, cik ilgi tas kalpos, un jaudas blīvums nosaka, cik "sprādzienbīstams" tas var būt.
Kāpēc cikla dzīve un kalendārā dzīve ir svarīga?
Atbilde: Cikla kalpošanas laiks mēra akumulatora kalpošanas laiku biežas lietošanas apstākļos, kas ir piemērots augstas intensitātes darbības scenārijiem, savukārt kalendāra kalpošanas laiks mēra akumulatora kalpošanas laiku, kas laika gaitā dabiski noveco, kas ir piemērots gaidīšanas režīmam vai retai lietošanai. Kopā tie nosaka kopējo akumulatora kalpošanas laiku.
Kādas ir BMS galvenās funkcijas?
Atbilde: BMS galvenās funkcijas ietver akumulatora stāvokļa uzraudzību (spriegums, strāva, temperatūra, SOC, SOH), drošības aizsardzību (pārlādēšana, pārlādēšana, pārkaršana, īsslēgums utt.), elementu balansēšanu un saziņu ar ārējām sistēmām. Tā ir akumulatora sistēmas drošas un efektīvas darbības nodrošināšanas pamatā.
Kas ir C-likme? Ko tā dara?
Atbilde:C likmeapzīmē uzlādes un izlādes strāvas reizinājumu attiecībā pret akumulatora ietilpību. To izmanto, lai mērītu akumulatora uzlādes un izlādes ātrumu, un tas ietekmē akumulatora faktisko ietilpību, efektivitāti, siltuma ģenerēšanu un kalpošanas laiku.
Vai maksimālās slodzes samazināšana un tarifu arbitrāža ir viens un tas pats?
Atbilde: Abi ir darbības režīmi, kas izmanto enerģijas uzkrāšanas sistēmas, lai uzlādētu un izlādētu dažādos laikos. Maksimālās slodzes samazināšana vairāk koncentrējas uz elektroenerģijas slodzes un izmaksu samazināšanu klientiem noteiktos augsta pieprasījuma periodos vai tīkla slodzes līknes izlīdzināšanu, savukārt tarifu arbitrāža ir tiešāka un izmanto tarifu atšķirības starp dažādiem laika periodiem, lai pirktu un pārdotu elektroenerģiju ar peļņu. Mērķis un uzmanības centrā ir nedaudz atšķirīgi.
Publicēšanas laiks: 2025. gada 20. maijs