Da der Anteil erneuerbarer Energien stetig zunimmt, stellen erneuerbare Energien wie Windkraft und Photovoltaik aufgrund ihrer schwankenden und volatilen Eigenschaften die Stabilität herkömmlicher Stromnetze vor enorme Herausforderungen. Daher sind neue Anwendungen für Stromsysteme entstanden. Um einen sicheren, stabilen und effizienten Betrieb des Stromsystems zu gewährleisten, ist die Energiespeicherung zu einer der wichtigsten unterstützenden Technologien des neuen Stromsystems geworden. Energiespeicherung kann nicht nur Spitzenlasten reduzieren und Lastspitzen ausgleichen, die Effizienz der Stromnutzung steigern, sondern auch die Aufnahmefähigkeit neuer Energie verbessern, die Frequenz- und Spitzenlastregulierung des Stromnetzes fördern und sogar an Strommarkttransaktionen teilnehmen. Dies leistet einen wichtigen Beitrag zum Aufbau eines flexibleren, intelligenteren und nachhaltigeren Energiesystems.
Grundkomponenten eines Energiespeichersystems
Energiespeicher (Kerngerät): Verantwortlich für die Speicherung und Abgabe elektrischer Energie, entspricht einem „Kraftwerk“. Gängige Typen: Elektrochemischer Energiespeicher: Lithium-Ionen-Akku (Lithiumeisenphosphat, ternäres Lithium), Natrium-Ionen-Batterie, reine Vanadium-Flüssigkeitsflussbatterie usw. Pumpspeicher, Druckluftspeicher, Schwungradspeicher. Thermische Energiespeicherung: Energiespeicher mit geschmolzenem Salz, Energiespeicher mit Phasenwechselmaterial usw. Unter ihnen haben sich Lithium-Ionen-Batterien aufgrund ihrer hohen Energiedichte, schnellen Reaktionsgeschwindigkeit und starken Anpassungsfähigkeit zur gängigen Energiespeichertechnologie entwickelt.
Energiespeicherkonverter (PCS): Verantwortlich für die Umwandlung elektrischer Energie, wandelt Wechselstrom (AC) in Gleichstrom (DC) zur Speicherung um oder wandelt Gleichstrom in Wechselstrom für den Netzanschluss um. Steuert den Lade- und Entladevorgang der Batterie, um einen effizienten Systembetrieb zu gewährleisten. Beteiligt sich an der Netzfrequenzregelung und Spitzenlastregelung und bietet Zusatzleistungen wie Blindleistungskompensation.
Das Energiemanagementsystem (EMS) ist verantwortlich für die koordinierte Steuerung der gesamten Energiespeichersystem, entspricht dem „Gehirn“. Echtzeitüberwachung des Batteriestatus (SOC, SOH usw.) zur Optimierung von Lade- und Entladestrategien. Kombinieren Sie Strompreise und Strombedarf, um den optimalen Energieplanungsplan zu entwickeln. Nutzen Sie KI-Algorithmen, um den Lastbedarf vorherzusagen und die Systembetriebseffizienz zu verbessern.
Batteriemanagementsystem (BMS): Verwaltet Batteriezellen und Batteriemodule, um einen sicheren Betrieb zu gewährleisten. Es überwacht hauptsächlich Batterietemperatur, -spannung und -strom, um Überladung und Tiefentladung zu verhindern. Balanciert jedes Batteriemodul, um die Batterielebensdauer zu verlängern. Fehlerwarnungen verhindern thermisches Durchgehen und Brände.
Transformator und Verteilungssystem: Schließen Sie die Energiespeichersystem an das Stromnetz, um eine sichere und effiziente Stromübertragung zu gewährleisten.