Con il continuo aumento della quota di nuova energia, le energie rinnovabili come l'eolico e il fotovoltaico hanno posto enormi sfide alla stabilità delle reti elettriche tradizionali a causa delle loro caratteristiche intermittenti e volatili. Pertanto, sono emerse nuove applicazioni del sistema elettrico. Al fine di garantire il funzionamento sicuro, stabile ed efficiente del sistema elettrico, il sistema di accumulo di energia è diventato una delle principali tecnologie di supporto del nuovo sistema elettrico. L'accumulo di energia può non solo ridurre i picchi di carico e riempire le valli, migliorare l'efficienza dell'utilizzo dell'energia elettrica, ma anche migliorare la capacità di assorbire nuova energia, promuovere la regolazione della frequenza della rete elettrica e la regolazione dei picchi di carico e persino partecipare alle transazioni del mercato elettrico, fornendo un supporto fondamentale per la costruzione di un sistema energetico più flessibile, intelligente e sostenibile.
Componenti di base del sistema di accumulo di energia
Unità di accumulo di energia (apparecchiatura principale): responsabile dell'accumulo e del rilascio di energia elettrica, equivalente a un "magazzino di energia". Tipi comuni: Accumulo elettrochimico di energia: batteria agli ioni di litio (litio-ferro-fosfato, litio ternario), batteria agli ioni di sodio, batteria a flusso liquido interamente al vanadio, ecc. Accumulo di pompaggio, accumulo di energia ad aria compressa, accumulo di energia a volano. Accumulo di energia termica: accumulo di energia a sali fusi, accumulo di energia con materiali a cambiamento di fase, ecc. Tra queste, le batterie agli ioni di litio sono diventate la tecnologia di accumulo di energia più diffusa grazie alla loro elevata densità energetica, alla rapida velocità di risposta e alla forte adattabilità.
Convertitore di accumulo di energia (PCS): responsabile della conversione dell'energia elettrica, convertendo la corrente alternata (CA) in corrente continua (CC) per l'accumulo o invertendo la corrente continua in CA per la connessione alla rete. Controlla il processo di carica e scarica della batteria per garantire il funzionamento efficiente del sistema. Partecipa alla regolazione della frequenza di rete e alla regolazione dei picchi e fornisce servizi ausiliari come la compensazione della potenza reattiva.
Il sistema di gestione dell'energia (EMS) è responsabile del controllo coordinato dell'intero sistema di accumulo di energia, equivalente al "cervello". Monitoraggio in tempo reale dello stato della batteria (SOC, SOH, ecc.) per ottimizzare le strategie di carica e scarica. Combinazione dei prezzi dell'elettricità e della domanda di elettricità per sviluppare il piano di programmazione energetica ottimale. Utilizzo di algoritmi di intelligenza artificiale per prevedere la domanda di carico e migliorare l'efficienza operativa del sistema.
Sistema di gestione della batteria (BMS): gestisce le celle e i moduli batteria per garantirne un funzionamento sicuro. È principalmente responsabile del monitoraggio della temperatura, della tensione e della corrente della batteria per prevenire sovraccarichi e sovrascariche. Bilancia ciascun modulo batteria per prolungarne la durata. Fornisce avvisi di guasto per prevenire runaway termici e incendi.
Trasformatore e sistema di distribuzione: Collegare il sistema di accumulo di energia alla rete elettrica per garantire una trasmissione sicura ed efficiente dell'elettricità.