Un sistema cumpletu di almacenamentu di l'energia di a batteria (BESS) richiede l'attenzione à dui indicatori principali di rendiment: unu ligatu à a capacità di almacenamentu di l'energia è l'utilizazione, vale à dì, in relazione à a capacità; è l'altru ligatu à a capacità di rinfurzà o di liberà energia, vale à dì, in relazione à u putere. A relazione trà sti dui aspetti hè spessu usata per distingue se u sistema di almacenamentu di l'energia hè orientatu à l'energia -orientatu à l'energia-.
Capacità di u sistema di almacenamentu di l'energia di a batteria
Questa metrica rapprisenta a capacità energetica massima teorica chì un sistema di almacenamentu pò mantene, tipicamente espressa in kilowatt-ora (kWh) o megawatt-ora (MWh). Questu hè unu di i paràmetri più impurtanti di un sistema di almacenamiento d'energia; in ogni modu, a so capacità utile reale hè affettata da a prufundità di scaricamentu di a bateria (DOD) è l'efficienza di u sistema.
A capacità di un BESS (Battery Energy Storage System) enfatiza a quantità di energia chì pò esse prodotta o utilizata, chì hè sfarente da a definizione di capacità di a bateria. A capacità di a bateria in generale si riferisce à a capacità di una bateria in certi cundizioni (tassa di scaricamentu, temperatura, voltage di terminazione, etc.), è hè misurata in ampere -ore (Ah), chì rapprisentanu l'integrale di u currente in u tempu.
Sistema di almacenamentu di l'energia di a batteria: putenza massima di u sistema
A putenza massima di u sistema riflette a capacità massima di carica è scaricamentu di u sistema di almacenamiento d'energia, è hè generalmente espressa in kilowatts (kW) o megawatts (MW). Stu indicatore di prestazione hè determinatu da u disignu di tuttu u circuitu principale, cumprese a batteria, u circuitu di trasmissione DC, PCS è cunnessione AC, è ancu e perdite durante u funziunamentu à a putenza massima (queste perdite seranu principarmenti cunvertite in calore), chì affetta u disignu di u sistema di cuntrollu di temperatura è altre equipaggiu ausiliari. Sistemi di almacenamentu d'energia cù a listessa capacità pò avè funziunalità significativamente diverse per via di e differenze in a putenza massima; ancu u listessu sistema di almacenamentu di energia hà da sperimentà una sfarenza quadrata in efficienza per via di diversi livelli di putenza operativa.
Quandu u paràmetru di putenza hè relativamente grande paragunatu à u paràmetru di capacità, cum'è 1 MW / 500 kWh, hè chjamatu un sistema di almacenamentu di energia di tipu di putenza -; à u cuntrariu, s'ellu hè 500 kW/1 MWh, hè chjamatu un sistema di almacenamentu di energia di tippu di energia -. Per quessa, u cuncettu di u tempu hè qualchì volta introduttu, cum'è l'anzianu etichettatu cum'è 1 MW / 0,5 h, è l'ultimu cum'è 500 kW / 2 h.
Sistema di almacenamentu di l'energia di a batteria: perdita di energia è efficienza
L'efficienza di un sistema di almacenamentu di energia riflette a perdita di energia durante u prucessu di carica è scaricamentu. Pò esse capitu cum'è u rapportu di l'energia liberata da u sistema à l'energia caricata in questu, cunnisciuta ancu com'è efficienza di u ciclu. Sta perdita ùn hè micca solu ligata à u tipu tecnicu di a bateria di almacenamiento d'energia, ma dipende ancu di cumpunenti elettrici cum'è u sistema di cunversione di energia (PCS). In un sensu ristrettu, l'efficienza di u sistema riflette principalmente e perdite in u circuitu principale durante a carica è a scaricamentu, da a bateria, l'autobus DC, u PCS, è infine à u trasformatore (se presente). Tuttavia, in l'applicazioni ingegneria pratica, u cunsumu di energia di l'equipaggiu ausiliari cum'è u sistema di cuntrollu di temperatura hè spessu inclusu in a perdita tutale, affettendu cusì l'efficienza generale.
Figura: Relazione di bilanciu energeticu BESS
Sistema di almacenamentu di l'energia di a batteria: Numeru di cicli
U nùmeru di carica-cicli di scaricamentu di una bateria determina a so vita. In un sistema di almacenamiento d'energia, per via di l'altu valore di a bateria, a so vita determina ancu a vita di u sistema sanu. A degradazione di a vita di u ciclu porta à un aumentu di a resistenza interna, chì à u turnu aumenta e perdite è a generazione di calore, accelerà ancu u prucessu di degradazione. Inoltre, a sovraccarica frequente è a so -scaricamentu causanu a dissoluzione ripetuta è a deposizione di sustanzi metallichi in l'elettroliti, chì anu ancu un impattu significativu in a vita di u ciclu di a bateria è a sicurità.
Per un certu tipu di batteria di lithium -ion, u numeru di ciculi sottu 1C carica è 1C cundizioni di scaricamentu mostra differenze significative à diverse prufundità di scaricamentu (DOD), cum'è mostra in a figura.
U costu di u sistema di almacenamentu di l'energia di a batteria
U costu di i sistemi di almacenamiento d'energia hè strettamente ligatu à a capacità di u sistema, a putenza è l'ambiente operativu. In generale, in i sistemi di almacenamentu d'energia-tipu di energia, u costu di e batterie cuntene una proporzione relativamente alta; mentri in i sistemi di almacenamentu di u putere-tipu, u costu di batterie hè relativamente più bassu. Tuttavia, in ogni casu, u costu di u pacchettu di batterie custituisce attualmente a parte principale di u costu generale di BESS, è serà ancu l'area primaria per a riduzione di u costu in u futuru.
L'unità di costu pò esse espressa cum'è yuan/kWh o yuan/kW, ma nè pienamente è precisamente rapprisenta u so significatu. Dunque, hè essenziale per specificà a capacità è u putere simultaneamente durante discussioni di prughjetti specifichi.
Sistema di almacenamentu di l'energia di a batteria: costu Tempu di risposta
Per BESS (Battery Energy Storage Systems), tramindui a cunversione di energia è u tempu di risposta sò in a gamma di millisecondi, chì hè abbastanza per l'applicazioni di u sistema di energia. Hè quì chì BESS eccelle in paragunà à altri metudi di almacenamentu di energia fisica cum'è u almacenamentu di l'energia di u volante è l'energia idroelettrica pompata-. Tuttavia, per via di limitazioni in a tensione, i metudi di stallazione è a capacità di e cellule di a bateria, u putere è a capacità di una sola unità BESS sò relativamente limitati. Per quessa, in grandi -centrali di energia di almacenamentu d'energia, cum'è una composta da decine di sistemi di almacenamentu d'energia cunvinziunali di bassa -tensione 5MW / 2h cunnessi in parallelu, u collu di bottiglia in u tempu di risposta serà principalmente limitatu da u metudu di cumunicazione è u mecanismu di pianificazione. Serà ancu affettatu da funzioni cum'è a coordinazione di u putere è a suppressione di corrente circulante trà i dispositi paralleli. U tempu di risposta à u livellu finale di a stazione -si pò esse in centinaie di millisecondi o ancu seconde. Di sicuru, una sola unità 5MW/2h BESS hè solu un esempiu ipoteticu; a cunnessione parallela eccessiva di e batterie stessu pone risichi significativi di sicurezza. A risolviri stu prublema richiede cambiamenti in i metudi di cuntrollu di u gruppu è i sviluppi è l'applicazioni di e tecnulugia di u sistema di almacenamentu d'energia novu cum'è a cunnessione diretta di alta -tensione.
Sistema di almacenamentu di l'energia di a batteria: Altre caratteristiche
In altri scenarii d'applicazioni o analisi ecunomiche, cuncetti cum'è energia specifica (rapportu energia -à-massa, Wh / kg), putenza specifica (rapportu-à-massa, kW / kg), è densità d'energia per unità di area (rapportu {-à{-energia, Wh / m²) sò ancu usati. Questi cuncetti sò pertinenti per u calculu di i costi di trasportu di u prugettu è i bisogni di l'usu di a terra.