Hệ thống pin lưu trữ năng lượng (ESS)đang đóng vai trò ngày càng quan trọng khi nhu cầu toàn cầu về năng lượng bền vững và sự ổn định của lưới điện ngày càng tăng. Cho dù chúng được sử dụng để lưu trữ năng lượng quy mô lưới điện, các ứng dụng thương mại và công nghiệp hay các gói năng lượng mặt trời dân dụng, việc hiểu thuật ngữ kỹ thuật chính của pin lưu trữ năng lượng là điều cơ bản để giao tiếp hiệu quả, đánh giá hiệu suất và đưa ra quyết định sáng suốt.
Tuy nhiên, thuật ngữ chuyên ngành trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng rất rộng và đôi khi gây khó khăn. Mục đích của bài viết này là cung cấp cho bạn hướng dẫn toàn diện và dễ hiểu, giải thích thuật ngữ kỹ thuật cốt lõi trong lĩnh vực pin lưu trữ năng lượng để giúp bạn nắm bắt tốt hơn về công nghệ quan trọng này.
Các khái niệm cơ bản và đơn vị điện
Để hiểu về pin lưu trữ năng lượng, trước tiên bạn phải biết một số khái niệm và đơn vị điện cơ bản.
Điện áp (V)
Giải thích: Điện áp là một đại lượng vật lý đo khả năng lực điện trường tạo ra công. Nói một cách đơn giản, đó là 'hiệu điện thế' điều khiển dòng điện. Điện áp của pin quyết định 'lực đẩy' mà nó có thể cung cấp.
Liên quan đến lưu trữ năng lượng: Tổng điện áp của hệ thống pin thường là tổng điện áp của nhiều cell nối tiếp. Các ứng dụng khác nhau (ví dụ:hệ thống nhà điện áp thấp or hệ thống C&I điện áp cao) yêu cầu pin có điện áp định mức khác nhau.
Dòng điện (A)
Giải thích: Dòng điện là tốc độ chuyển động có hướng của điện tích, 'dòng chảy' của điện. Đơn vị là ampe (A).
Liên quan đến Lưu trữ năng lượng: Quá trình sạc và xả pin là dòng điện. Lượng dòng điện quyết định lượng điện mà pin có thể tạo ra tại một thời điểm nhất định.
Công suất (Công suất, W hoặc kW/MW)
Giải thích: Công suất là tốc độ năng lượng được chuyển đổi hoặc truyền đi. Nó bằng điện áp nhân với dòng điện (P = V × I). Đơn vị là watt (W), thường được sử dụng trong các hệ thống lưu trữ năng lượng là kilowatt (kW) hoặc megawatt (MW).
Liên quan đến lưu trữ năng lượng: Khả năng cung cấp điện của hệ thống pin quyết định tốc độ cung cấp hoặc hấp thụ năng lượng điện. Ví dụ, các ứng dụng điều chỉnh tần số yêu cầu khả năng cung cấp điện cao.
Năng lượng (Năng lượng, Wh hoặc kWh/MWh)
Giải thích: Năng lượng là khả năng thực hiện công của một hệ thống. Nó là tích của công suất và thời gian (E = P × t). Đơn vị là watt-giờ (Wh), và kilowatt-giờ (kWh) hoặc megawatt-giờ (MWh) thường được sử dụng trong các hệ thống lưu trữ năng lượng.
Liên quan đến lưu trữ năng lượng: Dung lượng năng lượng là thước đo tổng lượng năng lượng điện mà pin có thể lưu trữ. Điều này xác định hệ thống có thể tiếp tục cung cấp điện trong bao lâu.
Các thuật ngữ chính về hiệu suất và đặc tính của pin
Các thuật ngữ này phản ánh trực tiếp số liệu hiệu suất của pin lưu trữ năng lượng.
Sức chứa (Ah)
Giải thích: Dung lượng là tổng lượng điện tích mà pin có thể giải phóng trong những điều kiện nhất định và được đo bằngampe-giờ (Ah). Nó thường đề cập đến dung lượng định mức của pin.
Liên quan đến lưu trữ năng lượng: Dung lượng có liên quan chặt chẽ đến dung lượng năng lượng của pin và là cơ sở để tính toán dung lượng năng lượng (Dung lượng năng lượng ≈ Dung lượng × Điện áp trung bình).
Công suất năng lượng (kWh)
Giải thích: Tổng lượng năng lượng mà pin có thể lưu trữ và giải phóng, thường được biểu thị bằng kilowatt-giờ (kWh) hoặc megawatt-giờ (MWh). Đây là thước đo chính về quy mô của hệ thống lưu trữ năng lượng.
Liên quan đến Lưu trữ năng lượng: Xác định khoảng thời gian hệ thống có thể cung cấp điện cho tải hoặc lượng năng lượng tái tạo có thể được lưu trữ.
Công suất điện (kW hoặc MW)
Giải thích: Công suất đầu ra tối đa mà hệ thống pin có thể cung cấp hoặc công suất đầu vào tối đa mà hệ thống có thể hấp thụ tại bất kỳ thời điểm nào, được biểu thị bằng kilowatt (kW) hoặc megawatt (MW).
Liên quan đến lưu trữ năng lượng: Xác định lượng điện năng mà hệ thống có thể cung cấp trong một khoảng thời gian ngắn, ví dụ như để đối phó với tải cao tức thời hoặc biến động lưới điện.
Mật độ năng lượng (Wh/kg hoặc Wh/L)
Giải thích: Đo lượng năng lượng mà pin có thể lưu trữ trên một đơn vị khối lượng (Wh/kg) hoặc trên một đơn vị thể tích (Wh/L).
Liên quan đến lưu trữ năng lượng: Quan trọng đối với các ứng dụng có không gian hoặc trọng lượng hạn chế, chẳng hạn như xe điện hoặc hệ thống lưu trữ năng lượng nhỏ gọn. Mật độ năng lượng cao hơn có nghĩa là có thể lưu trữ nhiều năng lượng hơn trong cùng một thể tích hoặc trọng lượng.
Mật độ công suất (W/kg hoặc W/L)
Giải thích: Đo công suất tối đa mà pin có thể cung cấp trên một đơn vị khối lượng (W/kg) hoặc trên một đơn vị thể tích (W/L).
Có liên quan đến lưu trữ năng lượng: Quan trọng đối với các ứng dụng yêu cầu sạc và xả nhanh, chẳng hạn như điều chỉnh tần số hoặc nguồn điện khởi động.
Tỷ lệ C
Giải thích: Tốc độ C biểu thị tốc độ sạc và xả pin theo bội số của tổng dung lượng của pin. 1C nghĩa là pin sẽ được sạc đầy hoặc xả hết trong 1 giờ; 0,5C nghĩa là trong 2 giờ; 2C nghĩa là trong 0,5 giờ.
Liên quan đến lưu trữ năng lượng: Tỷ lệ C là một số liệu quan trọng để đánh giá khả năng sạc và xả nhanh của pin. Các ứng dụng khác nhau yêu cầu hiệu suất tỷ lệ C khác nhau. Xả tỷ lệ C cao thường dẫn đến giảm nhẹ dung lượng và tăng nhiệt lượng tỏa ra.
Trạng thái sạc (SOC)
Giải thích: Biểu thị phần trăm (%) tổng dung lượng còn lại hiện tại của pin.
Liên quan đến lưu trữ năng lượng: Tương tự như đồng hồ đo nhiên liệu của ô tô, nó cho biết pin sẽ dùng được bao lâu hoặc cần sạc bao lâu.
Độ sâu xả (DOD)
Giải thích: Biểu thị phần trăm (%) tổng dung lượng của pin được giải phóng trong quá trình xả. Ví dụ, nếu bạn đi từ 100% SOC đến 20% SOC, DOD là 80%.
Liên quan đến lưu trữ năng lượng: DOD có tác động đáng kể đến tuổi thọ của pin và việc xả và sạc nông (DOD thấp) thường có lợi cho việc kéo dài tuổi thọ của pin.
Tình trạng sức khỏe (SOH)
Giải thích: Chỉ ra tỷ lệ phần trăm hiệu suất pin hiện tại (ví dụ: dung lượng, điện trở bên trong) so với pin mới, phản ánh mức độ lão hóa và xuống cấp của pin. Thông thường, SOH dưới 80% được coi là đã hết tuổi thọ.
Liên quan đến lưu trữ năng lượng: SOH là chỉ số quan trọng để đánh giá tuổi thọ còn lại và hiệu suất của hệ thống pin.
Thuật ngữ về tuổi thọ và suy giảm pin
Hiểu được giới hạn tuổi thọ của pin là chìa khóa để đánh giá kinh tế và thiết kế hệ thống.
Chu kỳ cuộc sống
Giải thích: Số chu kỳ sạc/xả hoàn chỉnh mà pin có thể chịu được trong các điều kiện cụ thể (ví dụ: DOD, nhiệt độ, tỷ lệ C cụ thể) cho đến khi dung lượng của pin giảm xuống một tỷ lệ phần trăm so với dung lượng ban đầu (thường là 80%).
Có liên quan đến lưu trữ năng lượng: Đây là một số liệu quan trọng để đánh giá tuổi thọ của pin trong các tình huống sử dụng thường xuyên (ví dụ: điều chỉnh lưới điện, chu kỳ hàng ngày). Tuổi thọ chu kỳ cao hơn có nghĩa là pin bền hơn
Lịch Cuộc Sống
Giải thích: Tổng tuổi thọ của pin từ khi sản xuất, ngay cả khi không sử dụng, pin sẽ tự nhiên lão hóa theo thời gian. Nó bị ảnh hưởng bởi nhiệt độ, SOC lưu trữ và các yếu tố khác.
Liên quan đến Lưu trữ Năng lượng: Đối với nguồn điện dự phòng hoặc các ứng dụng sử dụng không thường xuyên, tuổi thọ theo lịch có thể là số liệu quan trọng hơn tuổi thọ theo chu kỳ.
Sự suy thoái
Giải thích: Quá trình hiệu suất của pin (ví dụ: dung lượng, công suất) giảm không thể phục hồi trong quá trình sử dụng và theo thời gian.
Liên quan đến lưu trữ năng lượng: Tất cả các loại pin đều bị suy thoái. Kiểm soát nhiệt độ, tối ưu hóa các chiến lược sạc và xả và sử dụng BMS tiên tiến có thể làm chậm quá trình suy thoái.
Dung lượng mờ dần / Công suất mờ dần
Giải thích: Điều này đề cập cụ thể đến việc giảm dung lượng tối đa có sẵn và giảm công suất tối đa có sẵn của pin.
Liên quan đến lưu trữ năng lượng: Đây là hai dạng suy giảm chính của pin, ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng lưu trữ năng lượng và thời gian phản hồi của hệ thống.
Thuật ngữ cho các thành phần kỹ thuật và thành phần hệ thống
Hệ thống lưu trữ năng lượng không chỉ bao gồm pin mà còn bao gồm các thành phần hỗ trợ chính.
Tế bào
Giải thích: Khối xây dựng cơ bản nhất của pin, lưu trữ và giải phóng năng lượng thông qua các phản ứng điện hóa. Ví dụ bao gồm pin lithium sắt phosphate (LFP) và pin lithium ba thành phần (NMC).
Liên quan đến lưu trữ năng lượng: Hiệu suất và độ an toàn của hệ thống pin phụ thuộc phần lớn vào công nghệ cell pin được sử dụng.
Mô-đun
Giải thích: Sự kết hợp của một số ô được kết nối nối tiếp và/hoặc song song, thường có cấu trúc cơ học sơ bộ và giao diện kết nối.
Liên quan đến lưu trữ năng lượng: Mô-đun là đơn vị cơ bản để chế tạo bộ pin, tạo điều kiện thuận lợi cho việc sản xuất và lắp ráp quy mô lớn.
Bộ pin
Giải thích: Một cell pin hoàn chỉnh bao gồm nhiều mô-đun, hệ thống quản lý pin (BMS), hệ thống quản lý nhiệt, kết nối điện, cấu trúc cơ khí và thiết bị an toàn.
Liên quan đến lưu trữ năng lượng: Bộ pin là thành phần cốt lõi của hệ thống lưu trữ năng lượng và là thiết bị được giao và lắp đặt trực tiếp.
Hệ thống quản lý pin (BMS)
Giải thích: 'Bộ não' của hệ thống pin. Nó chịu trách nhiệm theo dõi điện áp, dòng điện, nhiệt độ, SOC, SOH, v.v. của pin, bảo vệ pin khỏi tình trạng sạc quá mức, xả quá mức, quá nhiệt, v.v., thực hiện cân bằng cell và giao tiếp với các hệ thống bên ngoài.
Có liên quan đến lưu trữ năng lượng: BMS đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo an toàn, tối ưu hóa hiệu suất và kéo dài tuổi thọ của hệ thống pin và là trung tâm của bất kỳ hệ thống lưu trữ năng lượng đáng tin cậy nào.
(Gợi ý liên kết nội bộ: liên kết đến trang web của bạn về công nghệ BMS hoặc lợi ích của sản phẩm)
Hệ thống chuyển đổi điện năng (PCS) / Inverter
Giải thích: Chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) từ pin sang dòng điện xoay chiều (AC) để cung cấp điện cho lưới điện hoặc tải và ngược lại (từ AC sang DC để sạc pin).
Liên quan đến Lưu trữ Năng lượng: PCS là cầu nối giữa pin và lưới điện/tải, hiệu quả và chiến lược điều khiển của nó ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất chung của hệ thống.
Cân bằng nhà máy (BOP)
Giải thích: Chỉ tất cả các thiết bị và hệ thống hỗ trợ khác ngoài bộ pin và PCS, bao gồm hệ thống quản lý nhiệt (làm mát/sưởi ấm), hệ thống phòng cháy chữa cháy, hệ thống an ninh, hệ thống điều khiển, thùng chứa hoặc tủ, bộ phân phối điện, v.v.
Liên quan đến Lưu trữ Năng lượng: BOP đảm bảo hệ thống pin hoạt động trong môi trường an toàn và ổn định và là một phần cần thiết để xây dựng hệ thống lưu trữ năng lượng hoàn chỉnh.
Hệ thống lưu trữ năng lượng (ESS) / Hệ thống lưu trữ năng lượng pin (BESS)
Giải thích: Chỉ một hệ thống hoàn chỉnh tích hợp tất cả các thành phần cần thiết như bộ pin, PCS, BMS và BOP, v.v. BESS cụ thể chỉ một hệ thống sử dụng pin làm phương tiện lưu trữ năng lượng.
Liên quan đến Lưu trữ Năng lượng: Đây là bước cung cấp và triển khai cuối cùng của giải pháp lưu trữ năng lượng.
Các thuật ngữ về kịch bản ứng dụng và hoạt động
Các thuật ngữ này mô tả chức năng của hệ thống lưu trữ năng lượng trong ứng dụng thực tế.
Sạc/Xả
Giải thích: Sạc là quá trình lưu trữ năng lượng điện trong pin; xả là quá trình giải phóng năng lượng điện từ pin.
Liên quan đến lưu trữ năng lượng: hoạt động cơ bản của hệ thống lưu trữ năng lượng.
Hiệu suất khứ hồi (RTE)
Giải thích: Một thước đo chính về hiệu suất của hệ thống lưu trữ năng lượng. Đó là tỷ lệ (thường được biểu thị dưới dạng phần trăm) của tổng năng lượng được rút ra từ pin so với tổng năng lượng đầu vào của hệ thống để lưu trữ năng lượng đó. Tổn thất hiệu suất chủ yếu xảy ra trong quá trình sạc/xả và trong quá trình chuyển đổi PCS.
Liên quan đến lưu trữ năng lượng: RTE cao hơn có nghĩa là ít thất thoát năng lượng hơn, cải thiện tính kinh tế của hệ thống.
Cạo đỉnh / Cân bằng tải
Giải thích:
Tiết kiệm điện năng: Sử dụng hệ thống lưu trữ năng lượng để xả điện trong giờ cao điểm trên lưới điện, giảm lượng điện mua từ lưới điện và do đó giảm tải đỉnh và chi phí điện.
Cân bằng tải: Sử dụng điện giá rẻ để sạc hệ thống lưu trữ vào thời điểm tải thấp (khi giá điện thấp) và xả điện vào thời điểm cao điểm.
Liên quan đến lưu trữ năng lượng: Đây là một trong những ứng dụng phổ biến nhất của hệ thống lưu trữ năng lượng trong thương mại, công nghiệp và lưới điện, được thiết kế để giảm chi phí điện hoặc làm phẳng biểu đồ tải.
Điều chỉnh tần số
Giải thích: Lưới điện cần duy trì tần số hoạt động ổn định (ví dụ 50Hz ở Trung Quốc). Tần số giảm khi nguồn cung ít hơn lượng điện sử dụng và tăng khi nguồn cung nhiều hơn lượng điện sử dụng. Hệ thống lưu trữ năng lượng có thể giúp ổn định tần số lưới điện bằng cách hấp thụ hoặc truyền điện thông qua quá trình sạc và xả nhanh.
Liên quan đến lưu trữ năng lượng: Lưu trữ pin rất phù hợp để điều chỉnh tần số lưới điện vì thời gian phản hồi nhanh.
Trọng tài
Giải thích: Một hoạt động tận dụng sự chênh lệch giá điện tại các thời điểm khác nhau trong ngày. Nạp điện vào thời điểm giá điện thấp và xả điện vào thời điểm giá điện cao, do đó kiếm được chênh lệch giá.
Liên quan đến Lưu trữ Năng lượng: Đây là mô hình lợi nhuận cho hệ thống lưu trữ năng lượng trên thị trường điện.
Phần kết luận
Hiểu được thuật ngữ kỹ thuật chính của pin lưu trữ năng lượng là cánh cổng vào lĩnh vực này. Từ các đơn vị điện cơ bản đến các mô hình tích hợp hệ thống và ứng dụng phức tạp, mỗi thuật ngữ đại diện cho một khía cạnh quan trọng của công nghệ lưu trữ năng lượng.
Hy vọng rằng với những giải thích trong bài viết này, bạn sẽ hiểu rõ hơn về pin lưu trữ năng lượng để có thể đánh giá và lựa chọn giải pháp lưu trữ năng lượng phù hợp với nhu cầu của mình.
Những câu hỏi thường gặp (FAQ)
Sự khác biệt giữa mật độ năng lượng và mật độ công suất là gì?
Trả lời: Mật độ năng lượng đo tổng lượng năng lượng có thể được lưu trữ trên một đơn vị thể tích hoặc trọng lượng (tập trung vào thời gian xả); mật độ công suất đo lượng công suất tối đa có thể được cung cấp trên một đơn vị thể tích hoặc trọng lượng (tập trung vào tốc độ xả). Nói một cách đơn giản, mật độ năng lượng xác định thời gian năng lượng sẽ tồn tại và mật độ công suất xác định mức độ "bùng nổ" của năng lượng.
Tại sao vòng đời chu kỳ và vòng đời lịch lại quan trọng?
Trả lời: Tuổi thọ chu kỳ đo tuổi thọ của pin khi sử dụng thường xuyên, phù hợp với các tình huống hoạt động cường độ cao, trong khi tuổi thọ theo lịch đo tuổi thọ của pin tự nhiên bị lão hóa theo thời gian, phù hợp với các tình huống chờ hoặc sử dụng không thường xuyên. Cả hai cùng xác định tuổi thọ pin tổng thể.
Chức năng chính của BMS là gì?
Trả lời: Các chức năng chính của BMS bao gồm giám sát trạng thái pin (điện áp, dòng điện, nhiệt độ, SOC, SOH), bảo vệ an toàn (sạc quá mức, xả quá mức, quá nhiệt, ngắn mạch, v.v.), cân bằng cell và giao tiếp với các hệ thống bên ngoài. Đây là cốt lõi để đảm bảo hoạt động an toàn và hiệu quả của hệ thống pin.
C-rate là gì? Nó có tác dụng gì?
Trả lời:Tỷ lệ Cbiểu thị bội số của dòng điện sạc và xả so với dung lượng pin. Nó được sử dụng để đo tốc độ sạc và xả pin và ảnh hưởng đến dung lượng thực tế, hiệu suất, tỏa nhiệt và tuổi thọ của pin.
Liệu cắt giảm giá đỉnh và chênh lệch thuế quan có giống nhau không?
Trả lời: Cả hai đều là chế độ hoạt động sử dụng hệ thống lưu trữ năng lượng để sạc và xả vào những thời điểm khác nhau. Cắt đỉnh tập trung nhiều hơn vào việc giảm tải và chi phí điện cho khách hàng trong những giai đoạn nhu cầu cao cụ thể hoặc làm phẳng đường cong tải của lưới điện, trong khi chênh lệch giá điện trực tiếp hơn và tận dụng sự khác biệt về giá điện giữa các giai đoạn khác nhau để mua và bán điện nhằm mục đích kiếm lời. Mục đích và trọng tâm hơi khác nhau.
Thời gian đăng: 20-05-2025