Sisteme de baterii de stocare a energiei (ESS)joacă un rol din ce în ce mai important pe măsură ce crește cererea globală de energie durabilă și stabilitatea rețelei. Indiferent dacă sunt utilizate pentru stocarea energiei la scară de rețea, aplicații comerciale și industriale sau pachete solare rezidențiale, înțelegerea terminologiei tehnice cheie a bateriilor de stocare a energiei este fundamentală pentru comunicarea eficientă, evaluarea performanței și luarea unor decizii informate.
Totuși, jargonul din domeniul stocării energiei este vast și uneori descurajant. Scopul acestui articol este de a vă oferi un ghid cuprinzător și ușor de înțeles care explică vocabularul tehnic de bază din domeniul bateriilor de stocare a energiei, pentru a vă ajuta să înțelegeți mai bine această tehnologie critică.
Concepte de bază și unități electrice
Înțelegerea bateriilor de stocare a energiei începe cu câteva concepte și unități electrice de bază.
Tensiune (V)
Explicație: Tensiunea este o mărime fizică ce măsoară capacitatea unui câmp electric de a efectua lucru mecanic. Simplu spus, „diferența de potențial” este cea care determină fluxul de electricitate. Tensiunea unei baterii determină „împingerea” pe care o poate oferi.
Legat de stocarea energiei: Tensiunea totală a unui sistem de baterii este de obicei suma tensiunilor mai multor celule în serie. Diferite aplicații (de exemplu,sisteme de joasă tensiune pentru locuințe or sisteme C&I de înaltă tensiune) necesită baterii cu tensiuni nominale diferite.
Curent (A)
Explicație: Curentul este rata de mișcare direcțională a sarcinii electrice, „fluxul” de electricitate. Unitatea este amperul (A).
Relevanță pentru stocarea energiei: Procesul de încărcare și descărcare a unei baterii este fluxul de curent. Cantitatea de curent care curge determină cantitatea de energie pe care o baterie o poate produce la un moment dat.
Putere (Putere, W sau kW/MW)
Explicație: Puterea este rata la care energia este convertită sau transferată. Este egală cu tensiunea înmulțită cu curentul (P = V × I). Unitatea este watt-ul (W), utilizat în mod obișnuit în sistemele de stocare a energiei ca kilowați (kW) sau megawați (MW).
Legat de stocarea energiei: Capacitatea de putere a unui sistem de baterii determină cât de repede poate furniza sau absorbi energie electrică. De exemplu, aplicațiile pentru reglarea frecvenței necesită o capacitate mare de putere.
Energie (Energie, Wh sau kWh/MWh)
Explicație: Energia este capacitatea unui sistem de a efectua lucru mecanic. Este produsul dintre putere și timp (E = P × t). Unitatea de măsură este watt-oră (Wh), iar kilowați-oră (kWh) sau megawați-oră (MWh) sunt utilizate în mod obișnuit în sistemele de stocare a energiei.
Legat de stocarea energiei: Capacitatea energetică este o măsură a cantității totale de energie electrică pe care o baterie o poate stoca. Aceasta determină cât timp sistemul poate continua să furnizeze energie.
Termeni cheie privind performanța și caracterizarea bateriei
Acești termeni reflectă direct indicatorii de performanță ai bateriilor de stocare a energiei.
Capacitate (Ah)
Explicație: Capacitatea este cantitatea totală de încărcare pe care o baterie o poate elibera în anumite condiții și se măsoară înamperi-oră (Ah)De obicei, se referă la capacitatea nominală a unei baterii.
Legat de stocarea energiei: Capacitatea este strâns legată de capacitatea energetică a bateriei și reprezintă baza pentru calcularea capacității energetice (Capacitate energetică ≈ Capacitate × Tensiune medie).
Capacitate energetică (kWh)
Explicație: Cantitatea totală de energie pe care o baterie o poate stoca și elibera, exprimată de obicei în kilowați-oră (kWh) sau megawați-oră (MWh). Este o măsură cheie a dimensiunii unui sistem de stocare a energiei.
Legat de stocarea energiei: Determină durata de timp în care un sistem poate alimenta o sarcină sau câtă energie regenerabilă poate fi stocată.
Capacitate electrică (kW sau MW)
Explicație: Puterea maximă de ieșire pe care o poate furniza un sistem de baterii sau puterea maximă de intrare pe care o poate absorbi la un moment dat, exprimată în kilowați (kW) sau megawați (MW).
Legat de stocarea energiei: Determină câtă putere poate oferi un sistem pentru o perioadă scurtă de timp, de exemplu, pentru a face față sarcinilor mari instantanee sau fluctuațiilor rețelei.
Densitatea energetică (Wh/kg sau Wh/L)
Explicație: Măsoară cantitatea de energie pe care o baterie o poate stoca pe unitatea de masă (Wh/kg) sau pe unitatea de volum (Wh/L).
Relevanță pentru stocarea energiei: Important pentru aplicațiile în care spațiul sau greutatea sunt limitate, cum ar fi vehiculele electrice sau sistemele compacte de stocare a energiei. Densitatea energetică mai mare înseamnă că se poate stoca mai multă energie în același volum sau greutate.
Densitatea de putere (W/kg sau W/L)
Explicație: Măsoară puterea maximă pe care o poate furniza o baterie pe unitatea de masă (W/kg) sau pe unitatea de volum (W/L).
Relevant pentru stocarea energiei: Important pentru aplicațiile care necesită încărcare și descărcare rapidă, cum ar fi reglarea frecvenței sau puterea de pornire.
Ladă
Explicație: Rata C reprezintă rata la care o baterie se încarcă și se descarcă ca multiplu al capacității sale totale. 1C înseamnă că bateria va fi complet încărcată sau descărcată în 1 oră; 0,5C înseamnă în 2 ore; 2C înseamnă în 0,5 ore.
Relevant pentru stocarea energiei: Rata de încărcare C este o metrică cheie pentru evaluarea capacității unei baterii de a se încărca și descărca rapid. Diferite aplicații necesită performanțe diferite ale ratei de încărcare C. Descărcările cu rată de încărcare C ridicată duc de obicei la o ușoară scădere a capacității și la o creștere a generării de căldură.
Stare de încărcare (SOC)
Explicație: Indică procentul (%) din capacitatea totală rămasă a unei baterii.
Legat de stocarea energiei: Similar indicatorului de nivel al combustibilului unei mașini, acesta indică durata de viață a bateriei sau durata de încărcare a acesteia.
Adâncimea de descărcare (DOD)
Explicație: Indică procentul (%) din capacitatea totală a unei baterii care este eliberată în timpul unei descărcări. De exemplu, dacă treceți de la 100% SOC la 20% SOC, DOD este de 80%.
Relevanță pentru stocarea energiei: Descarcarea debitului (DOD) are un impact semnificativ asupra duratei de viață a unei baterii, iar descărcarea și încărcarea superficială (DOD scăzut) sunt de obicei benefice pentru prelungirea duratei de viață a bateriei.
Starea de Sănătate (SOH)
Explicație: Indică procentul performanței actuale a bateriei (de exemplu, capacitatea, rezistența internă) în raport cu cea a unei baterii noi, reflectând gradul de îmbătrânire și degradare a bateriei. De obicei, o SOH mai mică de 80% este considerată a fi la sfârșitul duratei de viață.
Relevanța pentru stocarea energiei: SOH este un indicator cheie pentru evaluarea duratei de viață rămase și a performanței unui sistem de baterii.
Durata de viață a bateriei și terminologia privind descreșterea acesteia
Înțelegerea limitelor de viață ale bateriilor este esențială pentru evaluarea economică și proiectarea sistemului.
Ciclul de viață
Explicație: Numărul de cicluri complete de încărcare/descărcare pe care o baterie le poate suporta în anumite condiții (de exemplu, un DOD specific, temperatură, rată C) până când capacitatea sa scade la un procent din capacitatea inițială (de obicei 80%).
Relevant pentru stocarea energiei: Aceasta este o metrică importantă pentru evaluarea duratei de viață a unei baterii în scenarii de utilizare frecventă (de exemplu, reglarea rețelei, cicluri zilnice). O durată de viață mai mare înseamnă o baterie mai durabilă.
Viața calendaristică
Explicație: Durata totală de viață a unei baterii din momentul fabricării, chiar dacă nu este utilizată, se va îmbătrâni în mod natural în timp. Aceasta este afectată de temperatură, de starea de funcționare a ciclului de viață (SOC) la depozitare și de alți factori.
Relevanță pentru stocarea energiei: Pentru aplicații de alimentare de rezervă sau cu utilizare rară, durata de viață calendaristică poate fi o metrică mai importantă decât durata de viață a ciclului de viață.
Degradare
Explicație: Procesul prin care performanța unei baterii (de exemplu, capacitatea, puterea) scade ireversibil în timpul ciclului de funcționare și în timp.
Relevanța pentru stocarea energiei: Toate bateriile se degradează. Controlul temperaturii, optimizarea strategiilor de încărcare și descărcare și utilizarea BMS avansat pot încetini acest declin.
Diminuare capacitate / Diminuare putere
Explicație: Aceasta se referă în mod specific la reducerea capacității maxime disponibile și, respectiv, la reducerea puterii maxime disponibile a unei baterii.
Relevanța pentru stocarea energiei: Acestea două sunt principalele forme de degradare a bateriei, afectând direct capacitatea de stocare a energiei și timpul de răspuns al sistemului.
Terminologie pentru componente tehnice și componente de sistem
Un sistem de stocare a energiei nu se rezumă doar la bateria în sine, ci și la componentele cheie care îl susțin.
Celulă
Explicație: Cel mai element constitutiv al unei baterii, care stochează și eliberează energie prin reacții electrochimice. Exemplele includ celulele litiu-fier fosfat (LFP) și celulele ternare litiu (NMC).
Legat de stocarea energiei: Performanța și siguranța unui sistem de baterii depind în mare măsură de tehnologia celulelor utilizată.
Modul
Explicație: Combinație a mai multor celule conectate în serie și/sau în paralel, de obicei cu o structură mecanică preliminară și interfețe de conectare.
Relevant pentru stocarea energiei: Modulele sunt unitățile de bază pentru construirea pachetelor de baterii, facilitând producția și asamblarea la scară largă.
Pachet de baterii
Explicație: O celulă de baterie completă, formată din mai multe module, un sistem de gestionare a bateriei (BMS), un sistem de gestionare termică, conexiuni electrice, structuri mecanice și dispozitive de siguranță.
Relevanță pentru stocarea energiei: Pachetul de baterii este componenta centrală a sistemului de stocare a energiei și este unitatea care este livrată și instalată direct.
Sistem de gestionare a bateriei (BMS)
Explicație: „Creierul” sistemului bateriei. Este responsabil pentru monitorizarea tensiunii, curentului, temperaturii, SOC-ului (stabilitatea energiei), SOH-ului etc. al bateriei, protejarea acesteia de supraîncărcare, descărcare excesivă, supratemperatură etc., efectuarea echilibrării celulelor și comunicarea cu sistemele externe.
Relevant pentru stocarea energiei: BMS-ul este esențial pentru asigurarea siguranței, optimizarea performanței și maximizarea duratei de viață a sistemului de baterii și se află în centrul oricărui sistem fiabil de stocare a energiei.
(Sugestie de link intern: link către pagina site-ului dvs. web despre tehnologia BMS sau beneficiile produsului)
Sistem de conversie a puterii (PCS) / Invertor
Explicație: Convertește curentul continuu (CC) de la o baterie în curent alternativ (CA) pentru a alimenta rețeaua sau sarcinile și invers (de la CA la CC pentru a încărca o baterie).
Legat de stocarea energiei: PCS este puntea dintre baterie și rețea/sarcină, iar eficiența și strategia sa de control afectează direct performanța generală a sistemului.
Bilanțul Uzinei (BOP)
Explicație: Se referă la toate echipamentele și sistemele de suport, altele decât pachetul de baterii și PCS, inclusiv sisteme de management termic (răcire/încălzire), sisteme de protecție împotriva incendiilor, sisteme de securitate, sisteme de control, containere sau dulapuri, unități de distribuție a energiei etc.
Legat de stocarea energiei: BOP asigură că sistemul de baterii funcționează într-un mediu sigur și stabil și este o parte necesară a construirii unui sistem complet de stocare a energiei.
Sistem de stocare a energiei (ESS) / Sistem de stocare a energiei în baterii (BESS)
Explicație: Se referă la un sistem complet care integrează toate componentele necesare, cum ar fi pachete de baterii, PCS, BMS și BOP etc. BESS se referă în mod specific la un sistem care utilizează baterii ca mediu de stocare a energiei.
Legat de stocarea energiei: Aceasta este livrarea și implementarea finală a unei soluții de stocare a energiei.
Termeni de scenariu operațional și de aplicație
Acești termeni descriu funcția unui sistem de stocare a energiei într-o aplicație practică.
Încărcare/Descărcare
Explicație: Încărcarea este stocarea energiei electrice într-o baterie; descărcarea este eliberarea energiei electrice dintr-o baterie.
Legat de stocarea energiei: funcționarea de bază a unui sistem de stocare a energiei.
Eficiență dus-întors (RTE)
Explicație: O măsură cheie a eficienței unui sistem de stocare a energiei. Este raportul (de obicei exprimat ca procent) dintre energia totală extrasă din baterie și energia totală de intrare în sistem pentru stocarea acelei energii. Pierderile de eficiență apar în principal în timpul procesului de încărcare/descărcare și în timpul conversiei PCS.
Legat de stocarea energiei: RTE mai mare înseamnă o pierdere de energie mai mică, îmbunătățind economia sistemului.
Atenuarea vârfurilor de sarcină / Nivelarea încărcării
Explicaţie:
Reducerea vârfurilor de sarcină: Utilizarea sistemelor de stocare a energiei pentru a descărca energia în timpul orelor de vârf de sarcină din rețea, reducând cantitatea de energie achiziționată de la rețea și, astfel, reducend vârfurile de sarcină și costurile cu energia electrică.
Nivelarea încărcării: Utilizarea energiei electrice ieftine pentru încărcarea sistemelor de stocare la timpi de încărcare reduși (când prețurile energiei electrice sunt scăzute) și descărcarea acestora la orele de vârf.
Legat de stocarea energiei: Aceasta este una dintre cele mai comune aplicații ale sistemelor de stocare a energiei în domeniul comercial, industrial și al rețelei, fiind concepută pentru a reduce costul energiei electrice sau pentru a uniformiza profilurile de sarcină.
Reglarea frecvenței
Explicație: Rețelele trebuie să mențină o frecvență de funcționare stabilă (de exemplu, 50 Hz în China). Frecvența scade atunci când oferta este mai mică decât consumul de energie electrică și crește atunci când oferta este mai mare decât consumul de energie electrică. Sistemele de stocare a energiei pot ajuta la stabilizarea frecvenței rețelei prin absorbția sau injectarea de energie prin încărcare și descărcare rapidă.
Legat de stocarea energiei: Stocarea în baterii este potrivită pentru reglarea frecvenței rețelei datorită timpului său de răspuns rapid.
Arbitraj
Explicație: O operațiune care profită de diferențele de prețuri la electricitate la diferite ore ale zilei. Încarcă în momentele în care prețul energiei electrice este scăzut și descarcă în momentele în care prețul energiei electrice este ridicat, generând astfel diferența de preț.
Legat de stocarea energiei: Acesta este un model de profit pentru sistemele de stocare a energiei pe piața energiei electrice.
Concluzie
Înțelegerea terminologiei tehnice cheie a bateriilor de stocare a energiei este o poartă de acces către acest domeniu. De la unități electrice de bază la integrarea sistemelor complexe și modele de aplicații, fiecare termen reprezintă un aspect important al tehnologiei de stocare a energiei.
Sperăm că, datorită explicațiilor din acest articol, veți dobândi o înțelegere mai clară a bateriilor de stocare a energiei, astfel încât să puteți evalua și selecta mai bine soluția potrivită de stocare a energiei pentru nevoile dumneavoastră.
Întrebări frecvente (FAQ)
Care este diferența dintre densitatea energiei și densitatea puterii?
Răspuns: Densitatea energiei măsoară cantitatea totală de energie care poate fi stocată pe unitatea de volum sau greutate (concentrându-se pe durata timpului de descărcare); densitatea puterii măsoară cantitatea maximă de putere care poate fi livrată pe unitatea de volum sau greutate (concentrându-se pe rata de descărcare). Simplu spus, densitatea energiei determină cât timp va dura, iar densitatea puterii determină cât de „explozivă” poate fi.
De ce sunt importante ciclul de viață și durata de viață calendaristică?
Răspuns: Durata de viață a ciclului de viață măsoară durata de viață a unei baterii în condiții de utilizare frecventă, ceea ce este potrivit pentru scenarii de funcționare de mare intensitate, în timp ce durata de viață calendaristică măsoară durata de viață a unei baterii care îmbătrânește în mod natural în timp, ceea ce este potrivit pentru scenarii de standby sau utilizare rară. Împreună, acestea determină durata totală de viață a bateriei.
Care sunt principalele funcții ale unui BMS?
Răspuns: Principalele funcții ale unui BMS includ monitorizarea stării bateriei (tensiune, curent, temperatură, SOC, SOH), protecția de siguranță (supraîncărcare, supradescărcare, supratemperatură, scurtcircuit etc.), echilibrarea celulelor și comunicarea cu sistemele externe. Este esențială pentru asigurarea funcționării sigure și eficiente a sistemului de baterii.
Ce este rata C? Ce face?
Răspuns:Ladăreprezintă multiplul curentului de încărcare și descărcare în raport cu capacitatea bateriei. Este utilizat pentru a măsura rata la care o baterie este încărcată și descărcată și afectează capacitatea reală, eficiența, generarea de căldură și durata de viață a bateriei.
Sunt reducerea prețurilor maxime și arbitrajul tarifar același lucru?
Răspuns: Ambele sunt moduri de funcționare care utilizează sisteme de stocare a energiei pentru încărcare și descărcare în momente diferite. Reducerea vârfurilor de putere se concentrează mai mult pe reducerea sarcinii și a costului energiei electrice pentru clienți în perioade specifice cu cerere mare sau pe netezirea curbei de sarcină a rețelei, în timp ce arbitrajul tarifar este mai direct și utilizează diferența de tarife dintre diferite perioade de timp pentru a cumpăra și vinde energie electrică în scop lucrativ. Scopul și obiectivul sunt ușor diferite.
Data publicării: 20 mai 2025