מהי מערכת BESS?

מהי מערכת BESS?

מערכות אחסון אנרגיה לסוללות (BESS)משנים את רשת החשמל עם יכולות אחסון האנרגיה האמינות והיעילות שלהם. מתנהג כמו סוללה מסיבית, BESS מורכב מתאי סוללה מרובים (בדרך כלל ליתיום-יון) הידועים ביעילות הגבוהה שלהם ובתוחלת החיים הארוכה שלהם. תאים אלו מחוברים לממירי חשמל ולמערכת בקרה מתוחכמת הפועלים יחד כדי להבטיח אחסון אנרגיה יעיל.

מערכת BESS 100kWh

סוגי מערכות BESS

ניתן לסווג מערכות BESS על סמך היישום והקנה מידה שלהן:

אחסון תעשייתי ומסחרי

בשימוש בהגדרות תעשייתיות ומסחריות, מערכות אלו כוללות אחסון סוללות, אחסון גלגלי תנופה ואחסון קבלי-על. יישומי מפתח כוללים:

• שימוש עצמי על ידי משתמשים תעשייתיים ומסחריים: עסקים יכולים להתקין מערכות BESS לאחסון אנרגיה שנוצרת ממקורות מתחדשים כמו שמש או רוח. ניתן להשתמש באנרגיה מאוחסנת זו בעת הצורך, להפחית את התלות ברשת ולהוזיל את עלויות החשמל.
• Microgrids: מערכות BESS חיוניות עבור רשתות מיקרו, מספקות כוח גיבוי, החלקת תנודות ברשת ומשפרות את היציבות והאמינות.
• דרשו תגובה: מערכות BESS יכולות להשתתף בתוכניות תגובה לביקוש, טעינה בתקופות בעלות נמוכה ופריקה בתקופות שיא, עוזרות לאזן בין היצע וביקוש לרשת ולהפחית עלויות גילוח שיא.

אחסון בקנה מידה רשת

מערכות בקנה מידה גדול אלה משמשות ביישומי רשת לגילוח שיא ולשיפור אבטחת הרשת, ומציעות קיבולת אחסון אנרגיה ותפוקת כוח ניכרת.

מרכיבי מפתח של מערכת BESS

1. סוֹלְלָה: הליבה של BESS, האחראית על אחסון אנרגיה אלקטרוכימית. סוללות ליתיום-יון מועדפות בשל:
   • צפיפות אנרגיה גבוהה: הם אוגרים יותר אנרגיה ליחידת משקל או נפח בהשוואה לסוגים אחרים.
   • תוחלת חיים ארוכה: מסוגל לאלפי מחזורי טעינה-פריקה עם אובדן קיבולת מינימלי.
   • יכולת פריקה עמוקה: הם יכולים לפרוק עמוק מבלי לפגוע בתאי הסוללה.
2. מהפך: ממיר מתח DC מהסוללות למתח AC שמיש לבתים ועסקים. זה מאפשר ל-BESS:
   • ספק כוח AC לרשת בעת הצורך.
   • חיוב מהרשת בתקופות של מחירי חשמל נמוכים.
3. מערכת בקרה: המפקד החכם של BESS, עוקב ומנהל באופן רציף את פעולות המערכת כדי להבטיח:
   • בריאות וביצועים אופטימליים של הסוללה: הארכת חיי הסוללה והיעילות.
   • זרימת אנרגיה יעילה: אופטימיזציה של מחזורי טעינה-פריקה כדי למקסם את האחסון והשימוש.
   • בטיחות מערכת: הגנה מפני סכנות חשמליות והבטחת פעולה בטוחה.

כיצד פועלת מערכת BESS

מערכת BESS פועלת על עיקרון פשוט:

1. ספיגת אנרגיה: בתקופות עם ביקוש נמוך (למשל, בשעות הלילה לאנרגיה סולארית), ה-BESS סופג עודפי אנרגיה מתחדשת מהרשת, ומונע בזבוז.
2. אחסון אנרגיה: האנרגיה הנספגת מאוחסנת בקפידה אלקטרוכימית בסוללות לשימוש עתידי.
3. שחרור אנרגיה: במהלך שיא הביקוש, ה-BESS משחרר את האנרגיה המאוחסנת בחזרה לרשת, מה שמבטיח אספקת חשמל רציפה ואמינה.

יתרונות BESS Systems

טכנולוגיית BESS מציעה יתרונות רבים, ומשנה משמעותית את רשת החשמל:

• יציבות ואמינות רשת משופרים: פועל כחיץ, BESS מפחית תנודות בייצור אנרגיה מתחדשת ומחליק תקופות שיא הביקוש, וכתוצאה מכך רשת יציבה ואמינה יותר.
• ניצול אנרגיה מתחדשת מוגבר: על ידי אחסון עודף של אנרגיית השמש והרוח, BESS ממקסם את השימוש במשאבים מתחדשים, מפחית את התלות בדלקים מאובנים ומקדם תמהיל אנרגיה נקי יותר.
• הפחתת התלות בדלק מאובנים: מספקת אנרגיה מתחדשת נקייה, BESS מסייעת בהורדת פליטת גזי חממה, ותורמת לסביבה בת קיימא יותר.
• חיסכון בעלויות: אגירת אנרגיה אסטרטגית בתקופות בעלות נמוכה יכולה להפחית את העלויות הכוללות עבור צרכנים ועסקים על ידי פריקת חשמל בזמני ביקוש שיא.

יישומים של BESS Systems

כטכנולוגיית אחסון אנרגיה יעילה, מערכות BESS מדגימות פוטנציאל משמעותי בתחומים שונים. המודלים התפעוליים שלהם מתאימים לצרכים ספציפיים בהתבסס על תרחישים שונים. להלן מבט מעמיק על יישומי BESS בהגדרות טיפוסיות:

1. שימוש עצמי על ידי Industrial and CommErcial Users: חיסכון באנרגיה ועצמאות אנרגטית מוגברת

עבור עסקים עם מערכות אנרגיה סולארית או רוח, BESS יכולה לעזור למקסם את השימוש באנרגיה מתחדשת ולהשיג חיסכון בעלויות.

• מודל הפעולה:
  • שעות היום: אנרגיה סולארית או רוח מספקת בעיקר את העומס. אנרגיה עודפת מומרת ל-AC באמצעות ממירים ומאוחסנת ב-BESS או מוזנת לרשת.
  • לילה: עם צריכת חשמל מופחתת של השמש או הרוח, ה-BESS מספק אנרגיה מאוחסנת, עם הרשת כמקור משני.
• יתרונות:
  • צמצום התלות ברשת ועלויות חשמל נמוכות יותר.
  • ניצול מוגבר של אנרגיה מתחדשת, תמיכה בקיימות סביבתית.
  • עצמאות וגמישות אנרגטית משופרים.

2. Microgrids: ספק כוח אמין והגנה על תשתית קריטית

במיקרו-רשתות, BESS ממלא תפקיד מכריע על ידי אספקת כוח גיבוי, החלקת תנודות ברשת ושיפור היציבות והאמינות, במיוחד באזורים מרוחקים או מועדים להפסקות.

• מודל הפעולה:
  • פעולה רגילה: גנרטורים מבוזרים (למשל, שמש, רוח, דיזל) מספקים למיקרו-רשת, עם עודף אנרגיה המאוחסנת ב-BESS.
  • כשל ברשת: ה-BESS משחרר במהירות אנרגיה מאוחסנת כדי לספק כוח גיבוי, מה שמבטיח פעולת תשתית קריטית.
  • עומס שיא: ה-BESS תומך בגנראטורים מבוזרים, מחליק תנודות ברשת ומבטיח יציבות.
• יתרונות:
  • יציבות ואמינות מיקרוגריד משופרים, מה שמבטיח תפעול תשתית קריטית.
  • תלות מופחתת ברשת ואוטונומיה אנרגטית מוגברת.
  • יעילות גנרטור מבוזר אופטימלית, הפחתת עלויות תפעול.

3. יישומים למגורים: אנרגיה נקייה וחיים חכמים

עבור משקי בית עם פאנלים סולאריים על הגג, BESS עוזרת למקסם את השימוש באנרגיה סולארית, מספקת כוח נקי וחווית אנרגיה חכמה.

• מודל הפעולה:
  • שעות היום: פאנלים סולאריים מספקים עומסים ביתיים, עם עודפי אנרגיה מאוחסנים ב-BESS.
  • לילה: ה-BESS מספק אנרגיה סולארית מאוחסנת, בתוספת הרשת לפי הצורך.
  • בקרה חכמה: ה-BESS משתלב עם מערכות בית חכם כדי להתאים אסטרטגיות פריקת טעינה בהתבסס על ביקוש המשתמש ומחירי החשמל לניהול אנרגיה מיטבי.
• יתרונות:
  • צמצום התלות ברשת ועלויות חשמל נמוכות יותר.
  • ניצול אנרגיה נקייה, תמיכה בהגנה על הסביבה.
  • חווית אנרגיה חכמה משופרת, שיפור איכות החיים.

מַסְקָנָה

מערכות BESS הן טכנולוגיית מפתח להשגת מערכת אנרגיה נקייה, חכמה יותר ובת קיימא יותר. ככל שהטכנולוגיה מתקדמת והעלויות יורדות, מערכות BESS ימלאו תפקיד חשוב יותר ויותר ביצירת עתיד מזהיר יותר לאנושות.