Systémy skladovania energie (ESS)zohrávajú čoraz dôležitejšiu úlohu s rastúcim globálnym dopytom po udržateľnej energii a stabilite siete. Či už sa používajú na skladovanie energie v rámci siete, komerčné a priemyselné aplikácie alebo na rezidenčné solárne balíky, pochopenie kľúčovej technickej terminológie batérií na skladovanie energie je základom pre efektívnu komunikáciu, hodnotenie výkonu a prijímanie informovaných rozhodnutí.
Žargón v oblasti skladovania energie je však rozsiahly a niekedy aj náročný. Účelom tohto článku je poskytnúť vám komplexného a ľahko zrozumiteľného sprievodcu, ktorý vysvetľuje základnú technickú terminológiu v oblasti batérií na skladovanie energie, aby ste lepšie pochopili túto kľúčovú technológiu.
Základné pojmy a elektrické jednotky
Pochopenie batérií na skladovanie energie začína niektorými základnými elektrickými konceptmi a jednotkami.
Napätie (V)
Vysvetlenie: Napätie je fyzikálna veličina, ktorá meria schopnosť sily elektrického poľa vykonávať prácu. Jednoducho povedané, je to „potenciálny rozdiel“, ktorý poháňa tok elektriny. Napätie batérie určuje „ťah“, ktorý dokáže poskytnúť.
Súvisiace s ukladaním energie: Celkové napätie batériového systému je zvyčajne súčtom napätí viacerých článkov zapojených v sérii. Rôzne aplikácie (napr.nízkonapäťové domáce systémy or vysokonapäťové systémy C&I) vyžadujú batérie s rôznym napätím.
Prúd (A)
Vysvetlenie: Prúd je rýchlosť smerového pohybu elektrického náboja, „tok“ elektriny. Jednotkou je ampér (A).
Relevantnosť pre skladovanie energie: Proces nabíjania a vybíjania batérie je tok prúdu. Veľkosť pretekajúceho prúdu určuje množstvo energie, ktorú môže batéria v danom čase vyprodukovať.
Výkon (výkon, W alebo kW/MW)
Vysvetlenie: Výkon je rýchlosť, akou sa energia premieňa alebo prenáša. Rovná sa napätiu vynásobenému prúdom (P = V × I). Jednotkou je watt (W), bežne používaný v systémoch skladovania energie ako kilowatty (kW) alebo megawatty (MW).
Súvisiace s uskladnením energie: Výkon batériového systému určuje, ako rýchlo dokáže dodať alebo absorbovať elektrickú energiu. Napríklad aplikácie na reguláciu frekvencie vyžadujú vysoký výkon.
Energia (energia, Wh alebo kWh/MWh)
Vysvetlenie: Energia je schopnosť systému vykonávať prácu. Je to súčin výkonu a času (E = P × t). Jednotkou je watthodina (Wh) a v systémoch skladovania energie sa bežne používajú kilowatthodiny (kWh) alebo megawatthodiny (MWh).
Súvisiace s uskladnením energie: Energetická kapacita je mierou celkového množstva elektrickej energie, ktorú dokáže batéria uskladniť. To určuje, ako dlho môže systém naďalej dodávať energiu.
Kľúčové pojmy týkajúce sa výkonu a charakterizácie batérie
Tieto pojmy priamo odrážajú výkonnostné metriky batérií na skladovanie energie.
Kapacita (Ah)
Vysvetlenie: Kapacita je celkové množstvo náboja, ktoré dokáže batéria uvoľniť za určitých podmienok, a meria sa vampérhodiny (Ah)Zvyčajne sa vzťahuje na menovitú kapacitu batérie.
Súvisí s uskladnením energie: Kapacita úzko súvisí s energetickou kapacitou batérie a je základom pre výpočet energetickej kapacity (Energetická kapacita ≈ Kapacita × Priemerné napätie).
Energetická kapacita (kWh)
Vysvetlenie: Celkové množstvo energie, ktoré dokáže batéria uskladniť a uvoľniť, zvyčajne vyjadrené v kilowatthodinách (kWh) alebo megawatthodinách (MWh). Je to kľúčový ukazovateľ veľkosti systému skladovania energie.
Súvisiace s uskladnením energie: Určuje dobu, počas ktorej môže systém napájať záťaž, alebo koľko obnoviteľnej energie je možné uskladniť.
Výkon (kW alebo MW)
Vysvetlenie: Maximálny výstupný výkon, ktorý dokáže batériový systém poskytnúť, alebo maximálny vstupný výkon, ktorý dokáže v danom okamihu absorbovať, vyjadrený v kilowattoch (kW) alebo megawattoch (MW).
Súvisí s akumuláciou energie: Určuje, akú energiu dokáže systém poskytnúť počas krátkeho časového obdobia, napr. na zvládnutie okamžitého vysokého zaťaženia alebo výkyvov siete.
Hustota energie (Wh/kg alebo Wh/l)
Vysvetlenie: Meria množstvo energie, ktorú dokáže batéria uložiť na jednotku hmotnosti (Wh/kg) alebo na jednotku objemu (Wh/l).
Relevantnosť pre skladovanie energie: Dôležité pre aplikácie s obmedzeným priestorom alebo hmotnosťou, ako sú napríklad elektrické vozidlá alebo kompaktné systémy skladovania energie. Vyššia hustota energie znamená, že v rovnakom objeme alebo hmotnosti je možné uskladniť viac energie.
Hustota výkonu (W/kg alebo W/l)
Vysvetlenie: Meria maximálny výkon, ktorý môže batéria dodať na jednotku hmotnosti (W/kg) alebo na jednotku objemu (W/l).
Relevantné pre skladovanie energie: Dôležité pre aplikácie, ktoré vyžadujú rýchle nabíjanie a vybíjanie, ako je regulácia frekvencie alebo štartovací výkon.
C-miera
Vysvetlenie: Rýchlosť nabíjania a vybíjania (C-rate) predstavuje rýchlosť, akou sa batéria nabíja a vybíja, ako násobok jej celkovej kapacity. 1C znamená, že batéria sa úplne nabije alebo vybije za 1 hodinu; 0,5C znamená za 2 hodiny; 2C znamená za 0,5 hodiny.
Relevantné pre skladovanie energie: C-rýchlosť je kľúčovou metrikou pre posúdenie schopnosti batérie rýchlo sa nabíjať a vybíjať. Rôzne aplikácie vyžadujú rôzny výkon C-rýchlosti. Vybíjanie s vysokou C-rýchlosťou zvyčajne vedie k miernemu poklesu kapacity a zvýšeniu tvorby tepla.
Stav nabitia (SOC)
Vysvetlenie: Označuje percento (%) celkovej zostávajúcej kapacity batérie.
Súvisí s ukladaním energie: Podobne ako palivomer v aute, ukazuje, ako dlho batéria vydrží alebo ako dlho ju treba nabíjať.
Hĺbka vybitia (DOD)
Vysvetlenie: Udáva percento (%) celkovej kapacity batérie, ktorá sa uvoľní počas vybíjania. Napríklad, ak prejdete zo 100 % SOC na 20 % SOC, DOD je 80 %.
Relevantnosť pre skladovanie energie: DOD má významný vplyv na životnosť batérie a plytké vybíjanie a nabíjanie (nízky DOD) je zvyčajne prospešné pre predĺženie životnosti batérie.
Zdravotný stav (SOH)
Vysvetlenie: Udáva percento aktuálneho výkonu batérie (napr. kapacita, vnútorný odpor) v porovnaní s úplne novou batériou, čo odráža stupeň starnutia a degradácie batérie. Za stav nabitia batérie na konci jej životnosti sa zvyčajne považuje stav nabitia batérie menší ako 80 %.
Relevantnosť pre skladovanie energie: SOH je kľúčovým ukazovateľom pre posúdenie zostávajúcej životnosti a výkonu batériového systému.
Terminológia výdrže a opotrebovania batérie
Pochopenie limitov životnosti batérií je kľúčom k ekonomickému hodnoteniu a návrhu systému.
Životný cyklus
Vysvetlenie: Počet úplných cyklov nabitia/vybitia, ktoré batéria znesie za špecifických podmienok (napr. špecifická hĺbka nabitia, teplota, rýchlosť vybíjania C), kým jej kapacita neklesne na určité percento pôvodnej kapacity (zvyčajne 80 %).
Relevantné pre skladovanie energie: Toto je dôležitý ukazovateľ na hodnotenie životnosti batérie pri častom používaní (napr. ladenie siete, denné cyklovanie). Vyššia životnosť znamená odolnejšiu batériu.
Život v kalendári
Vysvetlenie: Celková životnosť batérie od jej výroby, aj keď sa nepoužíva, časom prirodzene starne. Je ovplyvnená teplotou, stavom nabitia pri skladovaní a ďalšími faktormi.
Relevantnosť pre skladovanie energie: Pre záložné napájanie alebo aplikácie s častým používaním môže byť kalendárna životnosť dôležitejšou metrikou ako cyklická životnosť.
Degradácia
Vysvetlenie: Proces, pri ktorom sa výkon batérie (napr. kapacita, výkon) počas cyklovania a v priebehu času nenávratne znižuje.
Relevantnosť pre skladovanie energie: Všetky batérie podliehajú degradácii. Riadenie teploty, optimalizácia stratégií nabíjania a vybíjania a používanie pokročilých systémov riadenia budov (BMS) môže tento pokles spomaliť.
Stlmenie kapacity / Stlmenie výkonu
Vysvetlenie: Toto sa konkrétne vzťahuje na zníženie maximálnej dostupnej kapacity a zníženie maximálneho dostupného výkonu batérie.
Relevantnosť pre skladovanie energie: Tieto dve formy sú hlavnými formami degradácie batérie, ktoré priamo ovplyvňujú kapacitu systému na skladovanie energie a čas odozvy.
Terminológia pre technické komponenty a systémové komponenty
Systém skladovania energie nie je len o samotnej batérii, ale aj o kľúčových podporných komponentoch.
Bunka
Vysvetlenie: Najzákladnejší stavebný blok batérie, ktorý ukladá a uvoľňuje energiu prostredníctvom elektrochemických reakcií. Medzi príklady patria články s lítium-železitým fosforečnanom (LFP) a lítium-ternárne články (NMC).
Súvisiace s uskladnením energie: Výkon a bezpečnosť batériového systému závisí vo veľkej miere od použitej technológie článkov.
Modul
Vysvetlenie: Kombinácia viacerých článkov zapojených sériovo a/alebo paralelne, zvyčajne s predbežnou mechanickou štruktúrou a pripojovacími rozhraniami.
Relevantné pre skladovanie energie: Moduly sú základnými jednotkami na výrobu batériových blokov, čo uľahčuje veľkovýrobu a montáž.
Batériový blok
Vysvetlenie: Kompletný batériový článok pozostávajúci z viacerých modulov, systému správy batérie (BMS), systému tepelného manažmentu, elektrických pripojení, mechanických konštrukcií a bezpečnostných zariadení.
Relevantnosť pre skladovanie energie: Batériový blok je základnou súčasťou systému skladovania energie a je to jednotka, ktorá sa dodáva a inštaluje priamo.
Systém správy batérií (BMS)
Vysvetlenie: „Mozog“ batériového systému. Je zodpovedný za monitorovanie napätia, prúdu, teploty, stavu nabitia (SOC), stavu nabitia (SOH) atď. batérie, jej ochranu pred prebíjaním, nadmerným vybíjaním, prehriatím atď., za vyvažovanie článkov a komunikáciu s externými systémami.
Relevantné pre skladovanie energie: Systém BMS je kľúčový pre zabezpečenie bezpečnosti, optimalizácie výkonu a maximalizácie životnosti batériového systému a je srdcom každého spoľahlivého systému skladovania energie.
(Návrh na interné prepojenie: odkaz na stránku vašej webovej stránky o technológii BMS alebo výhodách produktu)
Systém konverzie energie (PCS) / menič
Vysvetlenie: Premieňa jednosmerný prúd (DC) z batérie na striedavý prúd (AC) na napájanie siete alebo záťaží a naopak (zo striedavého prúdu na jednosmerný prúd na nabíjanie batérie).
Súvisiace s uskladnením energie: PCS je mostom medzi batériou a sieťou/záťažou a jeho účinnosť a stratégia riadenia priamo ovplyvňujú celkový výkon systému.
Bilancia závodu (BOP)
Vysvetlenie: Vzťahuje sa na všetky podporné zariadenia a systémy okrem batériového bloku a PCS vrátane systémov tepelného manažmentu (chladenie/kúrenie), protipožiarnych systémov, bezpečnostných systémov, riadiacich systémov, kontajnerov alebo skríň, rozvodných jednotiek atď.
Súvisiace s ukladaním energie: BOP zabezpečuje, aby batériový systém fungoval v bezpečnom a stabilnom prostredí a je nevyhnutnou súčasťou budovania kompletného systému ukladania energie.
Systém skladovania energie (ESS) / Systém skladovania energie v batériách (BESS)
Vysvetlenie: Vzťahuje sa na kompletný systém integrujúci všetky potrebné komponenty, ako sú batériové zdroje, PCS, BMS a BOP atď. BESS sa konkrétne vzťahuje na systém využívajúci batérie ako médium na uchovávanie energie.
Súvisiace s ukladaním energie: Ide o konečné dodanie a nasadenie riešenia na ukladanie energie.
Podmienky prevádzkového a aplikačného scenára
Tieto pojmy opisujú funkciu systému na skladovanie energie v praktickej aplikácii.
Nabíjanie/Vybíjanie
Vysvetlenie: Nabíjanie je ukladanie elektrickej energie v batérii; vybíjanie je uvoľňovanie elektrickej energie z batérie.
Súvisiace s ukladaním energie: základná prevádzka systému na ukladanie energie.
Efektívnosť spiatočnej cesty (RTE)
Vysvetlenie: Kľúčové meradlo účinnosti systému skladovania energie. Je to pomer (zvyčajne vyjadrený v percentách) celkovej energie odobratej z batérie k celkovej energii vstupujúcej do systému na uskladnenie tejto energie. Straty účinnosti sa vyskytujú predovšetkým počas procesu nabíjania/vybíjania a počas konverzie PCS.
Súvisiace s uskladnením energie: Vyššia RTE znamená menšie energetické straty, čo zlepšuje ekonomiku systému.
Vyrovnávanie špičkových hodnôt / Vyrovnávanie záťaže
Vysvetlenie:
Kompenzácia špičkového zaťaženia: Využitie systémov na ukladanie energie na vypúšťanie energie počas hodín špičkového zaťaženia siete, čím sa znižuje množstvo energie nakupovanej zo siete, a tým sa znižujú špičkové zaťaženia a náklady na elektrinu.
Vyrovnávanie záťaže: Využívanie lacnej elektriny na nabíjanie úložných systémov pri nízkych časoch zaťaženia (keď sú ceny elektriny nízke) a ich vybíjanie v čase špičky.
Súvisiace s ukladaním energie: Toto je jedna z najbežnejších aplikácií systémov ukladania energie v komerčnej, priemyselnej a sieťovej oblasti, ktorá je navrhnutá na zníženie nákladov na elektrinu alebo na vyhladenie profilov záťaže.
Regulácia frekvencie
Vysvetlenie: Siete si musia udržiavať stabilnú prevádzkovú frekvenciu (napr. 50 Hz v Číne). Frekvencia klesá, keď je dodávka menšia ako spotreba elektriny, a stúpa, keď je dodávka vyššia ako spotreba elektriny. Systémy na skladovanie energie môžu pomôcť stabilizovať frekvenciu siete absorpciou alebo vstrekovaním energie prostredníctvom rýchleho nabíjania a vybíjania.
Súvisiace s uskladnením energie: Skladovanie energie v batériách je vďaka rýchlej odozve veľmi vhodné na reguláciu frekvencie siete.
Arbitráž
Vysvetlenie: Prevádzka, ktorá využíva rozdiely v cenách elektriny v rôznych denných dobách. Nabíjanie v čase, keď je cena elektriny nízka, a vybíjanie v čase, keď je cena elektriny vysoká, čím sa dosahuje rozdiel v cene.
Súvisiace s uskladnením energie: Ide o ziskový model pre systémy uskladnenia energie na trhu s elektrinou.
Záver
Pochopenie kľúčovej technickej terminológie v oblasti batérií na skladovanie energie je vstupnou bránou do tejto oblasti. Od základných elektrických jednotiek až po komplexné systémy integrácie a aplikačné modely, každý termín predstavuje dôležitý aspekt technológie skladovania energie.
Dúfame, že s vysvetleniami v tomto článku získate jasnejšiu predstavu o batériách na skladovanie energie, aby ste mohli lepšie vyhodnotiť a vybrať si správne riešenie na skladovanie energie pre vaše potreby.
Často kladené otázky (FAQ)
Aký je rozdiel medzi hustotou energie a hustotou výkonu?
Odpoveď: Hustota energie meria celkové množstvo energie, ktoré je možné uložiť na jednotku objemu alebo hmotnosti (so zameraním na trvanie vybíjania); hustota výkonu meria maximálne množstvo energie, ktoré je možné dodať na jednotku objemu alebo hmotnosti (so zameraním na rýchlosť vybíjania). Jednoducho povedané, hustota energie určuje, ako dlho vydrží, a hustota výkonu určuje, aká „výbušná“ môže byť.
Prečo sú životný cyklus a životný kalendár dôležité?
Odpoveď: Cyklová životnosť meria životnosť batérie pri častom používaní, čo je vhodné pre scenáre prevádzky s vysokou intenzitou, zatiaľ čo kalendárna životnosť meria životnosť batérie, ktorá prirodzene starne v priebehu času, čo je vhodné pre pohotovostný režim alebo scenáre zriedkavého používania. Spoločne určujú celkovú životnosť batérie.
Aké sú hlavné funkcie systému BMS?
Odpoveď: Medzi hlavné funkcie systému BMS patrí monitorovanie stavu batérie (napätie, prúd, teplota, SOC, SOH), bezpečnostná ochrana (prebitie, prebitie, prehriatie, skrat atď.), vyvažovanie článkov a komunikácia s externými systémami. Je to jadro zabezpečenia bezpečnej a efektívnej prevádzky batériového systému.
Čo je C-miera? Na čo slúži?
Odpoveď:C-mierapredstavuje násobok nabíjacieho a vybíjacieho prúdu v pomere ku kapacite batérie. Používa sa na meranie rýchlosti, akou sa batéria nabíja a vybíja, a ovplyvňuje skutočnú kapacitu, účinnosť, tvorbu tepla a životnosť batérie.
Sú obmedzenie peak shaving a colná arbitráž to isté?
Odpoveď: Oba režimy prevádzky využívajú systémy na akumuláciu energie na nabíjanie a vybíjanie v rôznych časoch. Znižovanie špičkovej spotreby sa viac zameriava na znižovanie zaťaženia a nákladov na elektrinu pre zákazníkov počas určitých období s vysokým dopytom alebo na vyhladenie krivky zaťaženia siete, zatiaľ čo tarifná arbitráž je priamejšia a využíva rozdiel v tarifách medzi rôznymi časovými obdobiami na nákup a predaj elektriny za účelom zisku. Účel a zameranie sa mierne líšia.
Čas uverejnenia: 20. mája 2025