Een batterij-energieopslagsysteem, algemeen bekend als een BESS, maakt gebruik van stapels oplaadbare batterijen om overtollige elektriciteit van het elektriciteitsnet of hernieuwbare bronnen op te slaan voor later gebruik.Naarmate duurzame energie en slimme netwerktechnologieën zich ontwikkelen, spelen BESS-systemen een steeds crucialere rol bij het stabiliseren van de energievoorziening en het maximaliseren van de waarde van groene energie.Hoe werken deze systemen precies?
Stap 1: Batterijbank
De basis van elke BESS is het energieopslagmedium: batterijen.Meerdere batterijmodules of "cellen" zijn met elkaar verbonden om een "batterijbank" te vormen die de vereiste opslagcapaciteit levert.De meest gebruikte cellen zijn lithium-ion vanwege hun hoge vermogensdichtheid, lange levensduur en snel oplaadvermogen.Andere chemicaliën zoals loodzuur- en flowbatterijen worden in sommige toepassingen ook gebruikt.
Stap 2: Stroomconversiesysteem
De accubank wordt via een stroomconversiesysteem of PCS op het elektriciteitsnet aangesloten.Het PCS bestaat uit vermogenselektronicacomponenten zoals een omvormer, omvormer en filters die ervoor zorgen dat er stroom in beide richtingen kan stromen tussen de batterij en het elektriciteitsnet.De omvormer zet gelijkstroom (DC) van de accu om in wisselstroom (AC) die het elektriciteitsnet gebruikt, en de omvormer doet het omgekeerde om de accu op te laden.
Stap 3: Batterijbeheersysteem
Een batterijbeheersysteem, of BMS, bewaakt en bestuurt elke individuele batterijcel binnen de batterijbank.Het BMS brengt de cellen in evenwicht, regelt de spanning en stroom tijdens het laden en ontladen en beschermt tegen schade door overladen, overstroom of diepe ontlading.Het bewaakt belangrijke parameters zoals spanning, stroom en temperatuur om de prestaties en levensduur van de batterij te optimaliseren.
Stap 4: Koelsysteem
Een koelsysteem verwijdert tijdens bedrijf overtollige warmte uit de accu's.Dit is van cruciaal belang om de cellen binnen hun optimale temperatuurbereik te houden en de levensduur van de cyclus te maximaliseren.De meest gebruikte typen koeling zijn vloeistofkoeling (door koelvloeistof door platen te laten circuleren die in contact komen met de batterijen) en luchtkoeling (waarbij ventilatoren worden gebruikt om lucht door de batterijbehuizingen te persen).
Stap 5: Bediening
Tijdens perioden met een lage vraag naar elektriciteit of een hoge productie van hernieuwbare energie absorbeert de BESS overtollige stroom via het stroomconversiesysteem en slaat deze op in de accubank.Wanneer de vraag groot is of er geen hernieuwbare energiebronnen beschikbaar zijn, wordt de opgeslagen energie via de omvormer teruggeleverd aan het net.Hierdoor kan de BESS intermitterende hernieuwbare energie "time-shiften", de netfrequentie en -spanning stabiliseren en back-upstroom leveren tijdens stroomuitval.
Het batterijbeheersysteem bewaakt de laadstatus van elke cel en regelt de laad- en ontladingssnelheid om overladen, oververhitting en diepontlading van de batterijen te voorkomen, waardoor hun bruikbare levensduur wordt verlengd.En het koelsysteem zorgt ervoor dat de algehele accutemperatuur binnen een veilig bedrijfsbereik blijft.
Samenvattend maakt een batterij-energieopslagsysteem op een geïntegreerde manier gebruik van batterijen, vermogenselektronicacomponenten, intelligente besturingselementen en thermisch beheer om overtollige elektriciteit op te slaan en energie op verzoek te ontladen.Hierdoor kan de BESS-technologie de waarde van hernieuwbare energiebronnen maximaliseren, elektriciteitsnetwerken efficiënter en duurzamer maken en de transitie naar een koolstofarme energietoekomst ondersteunen.
Met de opkomst van hernieuwbare energiebronnen zoals zonne- en windenergie spelen grootschalige batterij-energieopslagsystemen (BESS) een steeds belangrijkere rol bij het stabiliseren van elektriciteitsnetten.Een batterij-energieopslagsysteem maakt gebruik van oplaadbare batterijen om overtollige elektriciteit van het elektriciteitsnet of van hernieuwbare energiebronnen op te slaan en die stroom terug te leveren wanneer dat nodig is.BESS-technologie helpt het gebruik van intermitterende hernieuwbare energie te maximaliseren en verbetert de algehele betrouwbaarheid, efficiëntie en duurzaamheid van het netwerk.
Een BESS bestaat doorgaans uit meerdere componenten:
1) Batterijbanken gemaakt van meerdere batterijmodules of cellen om de vereiste energieopslagcapaciteit te bieden.Lithium-ionbatterijen worden het meest gebruikt vanwege hun hoge vermogensdichtheid, lange levensduur en snelle oplaadmogelijkheden.Andere chemicaliën zoals loodzuur- en flowbatterijen worden ook gebruikt.
2) Stroomconversiesysteem (PCS) dat de accubank verbindt met het elektriciteitsnet.Het PCS bestaat uit een omvormer, omvormer en andere regelapparatuur waarmee de stroom in beide richtingen tussen de batterij en het elektriciteitsnet kan stromen.
3) Batterijmanagementsysteem (BMS) dat de toestand en prestaties van de individuele batterijcellen bewaakt en regelt.Het BMS balanceert de cellen, beschermt tegen schade door overladen of diepontladen en bewaakt parameters zoals spanning, stroom en temperatuur.
4) Koelsysteem dat overtollige warmte uit de accu's verwijdert.Er wordt gebruik gemaakt van vloeistof- of luchtkoeling om de batterijen binnen hun optimale bedrijfstemperatuurbereik te houden en de levensduur te maximaliseren.
5) Behuizing of container die het gehele batterijsysteem beschermt en beveiligt.Batterijbehuizingen voor buiten moeten weerbestendig zijn en bestand zijn tegen extreme temperaturen.
De belangrijkste functies van een BESS zijn:
• Absorbeer overtollige energie van het elektriciteitsnet tijdens periodes van lage vraag en laat deze vrij wanneer de vraag hoog is.Dit helpt bij het stabiliseren van spannings- en frequentieschommelingen.
• Bewaar hernieuwbare energie uit bronnen zoals zonne-energie en windparken met een variabele en intermitterende opbrengst, en lever die opgeslagen energie vervolgens af als de zon niet schijnt of de wind niet waait.Hierdoor wordt de duurzame energie verplaatst naar het moment waarop deze het meest nodig is.
• Zorg voor back-upstroom tijdens netstoringen of -uitval om kritieke infrastructuur operationeel te houden, zowel in eilandmodus als in netgekoppelde modus.
• Deelnemen aan vraagrespons- en ondersteunende serviceprogramma's door de stroomproductie naar behoefte op of neer te laten gaan, door frequentieregulering en andere netwerkdiensten aan te bieden.
Concluderend: aangezien hernieuwbare energie blijft groeien als percentage van de elektriciteitsnetten wereldwijd, zullen grootschalige batterij-energieopslagsystemen een onmisbare rol spelen bij het betrouwbaar en 24 uur per dag beschikbaar maken van die schone energie.BESS-technologie zal helpen de waarde van hernieuwbare energiebronnen te maximaliseren, elektriciteitsnetwerken te stabiliseren en de transitie naar een duurzamere, koolstofarme energietoekomst te ondersteunen.
Posttijd: 07-07-2023
