Este artigo investiga os principais componentes de um Sistema de Armazenamento de Energia de Bateria (BESS), incluindo o Sistema de Gerenciamento de Bateria (BMS), Sistema de Conversão de Energia (PCS), Controlador, SCADA e Sistema de Gerenciamento de Energia (EMS). Cada seção explica as funções e funções desses componentes, enfatizando sua importância para garantir a segurança, eficiência e confiabilidade do BESS. Você obterá uma compreensão abrangente de como esses sistemas funcionam juntos para otimizar o armazenamento e o uso de energia.
Ao ler este artigo, outras pessoas se beneficiarão de uma visão geral detalhada dos elementos críticos que compõem um sistema de armazenamento de energia de bateria. As informações fornecidas, especialmente sobre os componentes do Sistema de Armazenamento de Energia de Baterias, ajudarão indivíduos e organizações a tomar decisões informadas sobre a implementação e gerenciamento de soluções BESS. Este conhecimento é essencial para melhorar a eficiência energética, integrar fontes de energia renováveis e garantir a longevidade e segurança dos sistemas de armazenamento de energia.
Sistema de Gerenciamento de Bateria (BMS)
O Sistema de Gerenciamento de Bateria (BMS) é uma parte importante de qualquer tipo de Sistema de Espaço de Armazenamento de Energia de Bateria (BESS). Ele garante ótima eficiência, segurança e longa vida útil da bateria. As funções críticas do BMS consistem em vigilância, segurança e controlo.
O BMS monitora continuamente diferentes parâmetros das células da bateria, como tensão, corrente, temperatura e estado de carga (SOC). O monitoramento preciso é essencial para manter o equilíbrio, a saúde e o bem-estar das células e evitar preocupações como sobrecarga ou descarga profunda, que podem causar danos às células ou minimizar a expectativa de vida.
A segurança é um dever vital adicional do BMS. Ele implementa procedimentos de segurança para proteção contra fugas térmicas, curtos-circuitos e vários outros problemas perigosos. Isto é conseguido através de algoritmos e hardware que separam a bateria do sistema quando são detectados problemas perigosos, protegendo a bateria e o equipamento ligado.
A função de controle do BMS cuida dos processos de cobrança e quitação, garantindo que ocorram dentro de restrições seguras e eficientes. Isto inclui equilibrar as células para garantir ciclos uniformes de carga e descarga, o que é crucial para preservar a eficácia geral e a capacidade da bateria.
Além disso, o BMS interage com outros componentes do sistema, como o Sistema de Conversão de Energia (PCS) e o Sistema de Gestão de Energia (EMS), para otimizar a eficiência de todo o Sistema de Armazenamento de Energia da Bateria. Esta estratégia incorporada permite ajustes em tempo real com base na situação e na demanda atual, aumentando a segurança e a eficiência do sistema.
Sistema de Conversão de Energia (PCS) ou Inversor Híbrido
O Sistema de Conversão de Energia (PCS), geralmente descrito como um Inversor Híbrido, é um elemento crucial em um Sistema de Armazenamento de Energia por Bateria (BESS). O PCS é responsável por converter a corrente direta (DC) da bateria em corrente alternada (AR CONDICIONADO) que a rede ou os sistemas elétricos da vizinhança podem utilizar. Esta conversão é necessária para integrar a energia armazenada nas instalações de energia existentes.
Um PCS regular inclui vários desempenhos vitais:
| Desempenho | Resumo |
|---|---|
| Conversão de DC para Ar Condicionado | Converte a saída DC da bateria em AC, tornando-a adequada para a rede e toneladas de ar condicionado. |
| Conversão de CA para CC | Permite que o sistema carregue a bateria a partir de um recurso de ar condicionado, transformando o ar condicionado em CC. |
| Interação de grade | Permite integração e sincronização suaves com a rede, cuidando das mudanças de energia da rede e mantendo a estabilidade. |
| Procedimento de configuração da ilha | Oferece energia durante interrupções na rede, funcionando separadamente da rede. |
A eficiência de um PCS é uma consideração essencial da eficiência global de um BESS. Os sistemas modernos geralmente alcançam uma eficácia de conversão em torno de 95-98%, o que diminui as perdas de energia durante todo o procedimento de conversão. Esta elevada eficiência é essencial para otimizar as vantagens financeiras das soluções de espaços de armazenamento de energia.
Os inversores cruzados avançados também vêm equipados com recursos de controle inovadores. Esses atributos consistem em:
| Atributo de controle inteligente | Advantage |
|---|---|
| Corte Superior | Minimiza as taxas de demanda de pico, descarregando a energia armazenada durante períodos de alta demanda. |
| Mudança de toneladas | Muda o consumo de energia para horários fora de pico para aproveitar ao máximo as tarifas de eletricidade mais baixas. |
| Política de Regularidade | Ajuda a preservar a segurança da rede, estabilizando a oferta e a procura em tempo real. |
| Suporte de tensão | Oferece potência responsiva para manter os níveis de tensão dentro da variedade preferida. |
O computador também desempenha uma função essencial na segurança e integridade. É composto por vários dispositivos de defesa, como proteção contra sobretensão, sobrecorrente e curto-circuito, para proteger o BESS e os sistemas elétricos vinculados. Além disso, os modernos dispositivos PCS são feitos para operar em diversos problemas ecológicos, garantindo desempenho robusto em diversas configurações.
O acoplamento CA refere-se a sistemas solares fotovoltaicos onde o BESS é conectado externamente ao lado CA do inversor fotovoltaico. o BESS possui seu próprio inversor dedicado conectado à bateria.
O acoplamento CC refere-se à conexão da bateria ao mesmo barramento CC onde a energia solar fotovoltaica está localizada – utilizando um inversor híbrido compartilhado entre o fotovoltaico e o BESS.
Responsável pelo Tratamento
O controlador é parte integrante do Battery Energy Storage System (BESS) e é a peça central que gerencia toda a operação do sistema. Ele monitora, controla, protege, comunica e programa os principais componentes do BESS (chamados de subsistemas). Além de comunicar com os componentes do próprio sistema de armazenamento de energia, também pode comunicar com dispositivos externos, como medidores e transformadores, para garantir que o BESS funciona de forma ideal. O controlador possui vários níveis de proteção, incluindo proteção contra sobrecarga durante o carregamento e proteção de energia reversa durante a descarga. O controlador pode ser integrado com SCADA e EMS de terceiros para coleta de dados e gerenciamento de energia.
SCADA
O sistema de controle de supervisão e aquisição de dados (SCADA) é essencial para um sistema de armazenamento de energia de bateria (BESS). Os sistemas SCADA oferecem amplas capacidades de monitoramento e controle, garantindo o procedimento eficiente e sem riscos de toda a estrutura do espaço de armazenamento de energia.
Em sua essência, o SCADA incorpora vários subsistemas dentro do BESS, consistindo no Sistema de Gerenciamento de Bateria (BMS), Sistema de Conversão de Energia (PCS) e vários outros sistemas auxiliares. Esta integração permite a compra de dados em tempo real, essencial para monitorar a saúde e o desempenho das células da bateria, rastrear a circulação de energia e cuidar do estado dos ciclos de carga e descarga.
Uma das características críticas do SCADA em um BESS é que ele fornece uma interface central para os motoristas verificarem as condições do sistema e as métricas de desempenho. Isso inclui parâmetros como tensão, corrente, nível de temperatura e estado de carga. Ao coletar e avaliar continuamente esses dados, os sistemas SCADA podem detectar anormalidades e disparar sistemas de alarme, permitindo atividades corretivas pontuais para evitar possíveis falhas ou ineficácia.
Além disso, os sistemas SCADA facilitam as capacidades de controle remoto, permitindo que os motoristas executem comandos e ajustem configurações a partir de uma área central. Isto é útil para grandes instalações de armazenamento de energia onde a intervenção prática poderia ser mais prática. Através do SCADA, os motoristas podem iniciar ciclos de carga ou liberação, equilibrar cargas e maximizar o uso de energia com base nas necessidades em tempo real e nos problemas de fornecimento.
Mais um aspecto essencial do SCADA no BESS é a sua função no registo de dados e avaliação histórica. Ao manter documentos detalhados do desempenho do sistema no tempo, os sistemas SCADA permitem avaliar padrões e antecipar a manutenção. Esses dados históricos podem ser essenciais para reconhecer padrões, otimizar estratégias funcionais e ampliar a vida útil das peças da bateria.
Juntamente com os benefícios operacionais, os sistemas SCADA também melhoram a segurança e a confiabilidade do BESS. Eles são equipados com ferramentas avançadas de diagnóstico e fórmulas de detecção de erros para determinar possíveis problemas antes de evoluir para falhas cruciais. Esta técnica agressiva de manutenção e solução de problemas ajuda a minimizar o tempo de inatividade e garante a acessibilidade contínua do sistema de armazenamento de energia.
No geral, a combinação do SCADA com um sistema espacial de armazenamento de energia de bateria é essencial para obter desempenho, confiabilidade e segurança ideais. Ao fornecer monitoramento em tempo real, controle remoto, registro de dados e diagnósticos avançados, os sistemas SCADA desempenham um papel crucial na administração eficaz de soluções contemporâneas de armazenamento de energia.
EMS
O Sistema de Monitoramento de Energia (EMS) é crucial para um Sistema de Armazenamento de Energia de Bateria (BESS). Ele funciona como o cérebro de todo o sistema, coordenando o procedimento de inúmeras peças para garantir desempenho, eficácia e confiabilidade ideais. O EMS é responsável por monitorar, controlar e maximizar o fluxo de energia dentro do sistema de espaço de armazenamento e entre o sistema e a rede ou outras fontes de energia.
Uma das principais funções do EMS é lidar com os ciclos de carga e descarga do sistema de bateria. Isto implica determinar os momentos mais eficazes para poupar energia e quando libertá-la com base em factores como preços da electricidade, projecções de necessidades e condições da rede. Ao fazê-lo, o EMS ajuda a aproveitar ao máximo os benefícios económicos do BESS, garantindo ao mesmo tempo a durabilidade das células da bateria.
Outra função crucial do SGA é preservar o equilíbrio entre a oferta e a procura de energia. Isto é particularmente importante em aplicações como a estabilização da rede, onde o EMS pode fornecer serviços como regulação de frequência, suporte de tensão e corte ideal. Ao reagir às informações e sinais da rede em tempo real, o EMS pode ajudar a manter a estabilidade e a confiabilidade da rede.
O EMS também desempenha um papel vital na incorporação de fontes de energia ecológicas, como solar e eólica, com o BESS. Ao gerir a irregularidade e a intermitência da produção de energia sustentável, o SGA garante que o sistema de espaço de armazenamento de energia pode manter adequadamente o excesso de energia quando a produção é elevada e lançá-la quando a produção é baixa, aumentando a eficácia global e a fiabilidade do sistema de recursos renováveis.
Além disso, o EMS está equipado com algoritmos inovadores e análises preditivas para otimizar o desempenho do BESS. Essas fórmulas podem analisar dados históricos, boletins meteorológicos e outras informações relevantes para tomar decisões esclarecidas em relação ao gerenciamento de energia. Esta capacidade preditiva permite que o EMS se prepare e responda às mudanças na procura e no fornecimento de energia, aumentando adicionalmente a eficácia e a fiabilidade do sistema.
Para oferecer uma visão abrangente dos recursos do EMS, a tabela a seguir resume as principais funções e deveres:
| Característica | Resumo |
|---|---|
| Administração de carga/descarga | Otimiza o tempo e a taxa de carregamento e liberação da bateria para otimizar os benefícios econômicos e a vida útil da bateria. |
| Estabilização de rede | Oferece lei de frequência, suporte de tensão e corte ideal para manter a segurança da rede. |
| Integração Sustentável | Cuida da variabilidade das fontes de energia ecológicas para garantir armazenamento e liberação eficientes de energia. |
| Antecipando Análise | Cria fórmulas inovadoras para avaliar informações e tomar decisões informadas em relação ao gerenciamento de energia. |
Finalmente, o EMS é um componente essencial de um Sistema de Armazenamento de Energia de Bateria, que é crucial para garantir a eficácia, confiabilidade e viabilidade financeira do sistema. Ao lidar com sucesso com as circulações de energia, integrando fontes ecológicas e utilizando análises preditivas, o EMS ajuda a maximizar a eficiência de todo o sistema de armazenamento de energia.
HVAC
HVAC é parte integrante de um sistema de armazenamento de bateria; regula o ambiente interno movimentando o ar entre o interior e o exterior do gabinete. Manter temperaturas operacionais ideais e boa distribuição de ar em sistemas de bateria de lítio ajuda a prolongar o ciclo de vida do sistema de bateria. Sem o gerenciamento térmico adequado, as células da bateria podem superaquecer, levando à degradação do desempenho, falhas e até mesmo fuga térmica; ter o tipo correto de sistema HVAC resultará em melhor desempenho do BESS e maior vida útil da bateria.
Contenção do fogo
O sistema de supressão de incêndio dentro do BESS é uma camada adicional de proteção para garantir que a bateria opere dentro de parâmetros seguros, incluindo temperatura. Se forem atingidas temperaturas elevadas fora dos parâmetros definidos, o BMS desliga automaticamente o sistema; no caso de fuga térmica, o BMS não pode atuar como única camada protetora. É aqui que entra em ação o sistema de supressão de incêndio, que é acionado em caso de fuga térmica; o sistema de supressão de incêndio pode ser acionado por detecção de gás, fumaça ou calor, dependendo de qual sistema de supressão de incêndio é utilizado no BESS. Uma vez ativado, o sistema de supressão de incêndio libera o agente extintor, que atua como refrigerante e absorve calor. Os sistemas de supressão de incêndio que utilizamos incluem:
1 pensamento sobre “Componentes-chave do sistema de armazenamento de energia de bateria explicados”
Olá, só queria te dar um breve aviso e te informar que algumas das imagens não estão carregando corretamente. Não sei por que, mas acho que é um problema de link. Eu tentei em dois navegadores diferentes e ambos mostram o mesmo resultado.