Oddiy qilib aytganda, energiyani saqlash bu foydalanilmagan energiyani saqlash va kerak bo'lganda uni qayta ishlatish jarayonidir. Energiya sohasida energiya saqlash texnologiyasi hal qiluvchi rol o'ynaydi, chunki u quyosh va shamol energiyasi kabi beqaror qayta tiklanadigan energiya manbalarini barqaror ishlab chiqarish imkonini beradi, kundalik hayotimiz va ishimiz uchun uzluksiz elektr energiyasini ta'minlaydi. Ular orasida lityum-ionli elektrokimyoviy energiyani saqlash yuqori energiya zichligi, uzoq umr ko'rish va tezkor javob tezligi tufayli eng tez rivojlanayotgan energiya saqlash texnologiyalaridan biriga aylandi.
1 Asosiy kirish
Energiyani saqlash tizimi akkumulyator, elektr komponentlar, mexanik tayanch, isitish va sovutish tizimi (issiqlik boshqaruvi tizimi), ikki tomonlama energiya konvertatsiya qilish tizimi, energiyani boshqarish tizimi va batareyani boshqarish tizimidan iborat. Batareya tartibga solinadi, ulanadi va akkumulyator moduliga yig'iladi, so'ngra batareya shkafini hosil qilish uchun idishni ichidagi boshqa komponentlar bilan birga mahkamlanadi va yig'iladi.
Umumiy ta'rif: Energiyani saqlash energiyani saqlashni anglatadi. Bu vosita yoki qurilma orqali energiyani saqlash va uni kelajakdagi dastur ehtiyojlariga qarab ma'lum bir shaklda chiqarishning tsiklik jarayonini anglatadi.
Tor aniqlangan: elektr energiyasini saqlash uchun. Ishlab chiqarilgan energiyani saqlash va kerak bo'lganda uni elektr energiyasi shaklida chiqarish uchun kimyoviy yoki fizik usullardan foydalanadigan bir qator texnologiyalar va chora-tadbirlar. (Keyingi barcha kirishlar elektr energiyasini saqlashning tor ta'rifi bilan cheklangan)
1. Terminologiya va ta’riflar
Batareya: Yangi energiyani saqlashning asosiy texnologik yo'llaridan biri sifatida yangi energiya akkumulyatorlari qayta tiklanadigan energiya iste'moli ulushini oshirish va energiya tizimining xavfsiz va barqaror ishlashini ta'minlashda muhim rol o'ynaydi. Lityum batareyalar, asosiy energiya saqlash qurilmalari sifatida, elektrokimyoviy energiyani saqlash jarayonini belgilaydigan "markaz" dir. Lityum batareyalar turli xil musbat elektrod materiallariga ko'ra lityum temir fosfat batareyalari va uchlik lityum batareyalarga bo'linadi. Energiyani saqlash bozorida asosan lityum temir fosfat batareyalari ustunlik qiladi va kunduz va tun o'rtasidagi eng yuqori vodiy farqini yo'q qilish energiya saqlash tizimlarini qo'llashning asosiy stsenariysidir. Mahsulotdan foydalanish vaqti to'g'ridan-to'g'ri loyiha daromadiga ta'sir qiladi. Energiya saqlash birliklari, odatda batareyalarga ishora qiladi, energiya saqlash tizimlarida elektr energiyasini saqlash va chiqarish uchun ishlatiladigan asosiy qurilmalardir.
Hujayra: bitta batareya, batareyaning eng kichik birligi.
Batareya moduli/to'plami: Bir qator alohida batareyalar uchun standart paket.
Batareya rafi/klasteri: Bir qator batareya modullaridan tashkil topgan energiya saqlash bloki.
Batareyani yig'ish paneli (BCP): Batareya tokchasi va energiyani saqlash inverteri o'rtasida joylashgan, xuddi fotovoltaik DC birlashtiruvchi qutiga o'xshaydi.
Quvvatni o'zgartirish tizimi (PCS): Ikki tomonlama DC/AC inverteri.
Batareyani boshqarish tizimi (BMS): Haddan tashqari zaryadlash va zaryadsizlanishning oldini olish, batareyaning ishlash muddatini uzaytirish va batareya holatini kuzatish uchun turli xil batareya birliklarini aqlli boshqarish va texnik xizmat ko'rsatish.
Ijobiy elektrod materiali: batareyaning oksidlanish reaktsiyalarini o'tkazadigan qismi. Umumiy ijobiy elektrod materiallariga lityum kobalt oksidi (LiCoO2), litiy temir fosfat (LiFePO4), lityum nikel marganets kobalt oksidi (NMC) va boshqalar kiradi.
Salbiy elektrod materiali: batareyaning pasayish reaktsiyasiga duchor bo'lgan qismi. Umumiy salbiy elektrod materiallariga grafit, kremniy, qalay va boshqalar kiradi. Elektrolit: suyuq yoki qattiq (qattiq elektrolit) bo'lishi mumkin bo'lgan batareyalarda ionlarni tashish uchun vosita. Elektrolitlar ionlarning ijobiy va salbiy elektrodlar o'rtasida harakatlanishiga imkon beradi, zaryadlash va tushirish jarayonini yakunlaydi.
Diafragma: musbat va manfiy elektrodlar o'rtasida joylashgan bo'lib, uning vazifasi ionlarning o'tishiga imkon berib, qisqa tutashuvga olib keladigan musbat va manfiy elektrodlar orasidagi to'g'ridan-to'g'ri aloqani oldini olishdir.
Oqim kollektori: odatda mis va alyuminiy kabi metallardan yasalgan bo'lib, batareya xujayrasi oqimini tashqi kontaktlarning zanglashiga olib o'tish uchun ishlatiladi.
Batareya korpusi: ichki qismlarni himoya qilish va mexanik qo'llab-quvvatlash uchun ishlatiladigan batareyaning tashqi tuzilishi.
Batareyani boshqarish tizimi (BMS): batareyalarni zaryadlash va zaryadsizlantirish jarayonini kuzatish va boshqarish, ularning xavfsiz ishlashini ta'minlash, ishlashi va ishlash muddatini optimallashtirish uchun javobgardir.
Energiyani boshqarish tizimi (EMS): Bu energiya tizimlarida energiya oqimi va iste'molini kuzatish, nazorat qilish va optimallashtirish uchun foydalaniladigan dasturiy va apparat vositalarini birlashtirgan aqlli tizim. U real vaqt rejimida energiya uskunalarining ish holatini, energiya sarfini va atrof-muhit sharoitlarini kuzatib borish va shu bilan energiyani samarali boshqarish va optimallashtirishga erishish mumkin bo'lgan ma'lumotlarni yig'ish, tahlil qilish va qaror qabul qilishni qo'llab-quvvatlash texnologiyasiga asoslangan.
Isitish, ventilyatsiya va konditsioner (HVAC) tizimi: odatda ventilyatsiya, issiqlik tarqalishi va batareyalarni izolyatsiyasini ta'minlash uchun batareya idishlarida ishlatiladi.
Batareya sig‘imi: O‘zida saqlanishi yoki chiqarilishi mumkin bo‘lgan zaryad Q miqdori, ya’ni batareya quvvati (Ah)=joriy (A) x zaryadsizlanish vaqti (h), odatda Ah (amper soat) bilan o‘lchanadi. Misol uchun, energiya saqlash batareyasi 96Ah deb belgilangan bo'lsa, nazariy jihatdan u 96A ish oqimida 1 soat davomida ishlatilishi mumkin.
Batareya energiyasi: Wh (vatt soat) bilan o'lchanadigan batareyada saqlanadigan energiya, bu erda Vt kuchlanish (V) batareya quvvatiga (Ah) ko'paytiriladi. Misol uchun, 3,2V / 96Ah batareya 307,2Wh energiyaga ega va agar biz to'rtta bunday batareyani ketma-ket ulasak, biz 12,8V kuchlanishli va 96Ah quvvatga ega batareya paketini hosil qilamiz. Batareya quvvati oshirilmagan bo'lsa-da, jami energiya to'rt barobar ortadi.
Zaryadni zaryadsizlantirish darajasi (C-Rate): Zaryadlash tezligi ma'lum bir vaqt ichida uning nominal quvvatini zaryadsizlantirish uchun zarur bo'lgan joriy qiymatni bildiradi, bu raqam jihatidan batareyaning nominal quvvatining ko'paytmasiga teng. Ya'ni, zaryadlash va tushirish oqimi (A) nominal sig'imga (Ah) bo'linadi, birlik odatda C (C-stavkasi uchun qisqa), masalan, 0.5C, 1C va boshqalar.
Kafolatlangan quvvat quvvati (GPC): Muayyan foydalanish davrida energiya saqlash tizimi tomonidan chiqarilgan minimal quvvat.
Ikki tomonlama samaradorlik (RTE): Batareya to'liq zaryadlanganda AC terminalidan chiqarilgan elektr energiyasining umumiy miqdorining AC terminalini to'liq zaryad qilish uchun zarur bo'lgan elektr energiyasi miqdoriga nisbati, zaryadlash paytida uskunaning yo'qolishi va o'z-o'zidan iste'mol qilinishini hisobga olgan holda va tushirish.
Tsiklning ishlash muddati: batareyaning ishlash muddati ikki parametrga bo'linadi: aylanish muddati va kalendar muddati. Tsiklning ishlash muddati batareyaning zaryadlash va zaryadsizlanish orqali aylanishini bildiradi. Ideal harorat va namlik sharoitida nominal oqimda zaryadlang va zaryadsizlang va batareya quvvati 80% gacha pasayganda boshdan kechiradigan davrlar sonini hisoblang. Taqvimning ishlash muddati muayyan foydalanish sharoitida batareyaning ishlash muddati tugashi (sig'imning 80% gacha pasayishi) vaqt oralig'ini bildiradi. Odatda, ikkalasining kichikroq qiymati baholanishi mumkin.