Поўная сістэма захоўвання энергіі ад акумулятара (БЭС) патрабуе ўвагі да двух асноўных паказчыкаў эфектыўнасці: адзін звязаны з ёмістасцю захоўвання энергіі і яе выкарыстаннем, г.зн. звязаны з ёмістасцю; а другі звязаны са здольнасцю папаўняць або вызваляць энергію, г.зн. звязаны з магутнасцю. Узаемасувязь паміж гэтымі двума аспектамі часта выкарыстоўваецца, каб адрозніць, ці з'яўляецца сістэма назапашвання энергіі энергетычнай- або энергетычнай-арыентаванай.
Ёмістасць сістэмы назапашвання энергіі батарэі
Гэты паказчык уяўляе сабой тэарэтычную максімальную магутнасць энергіі, якую можа захоўваць сістэма захоўвання, звычайна выражаную ў кілават-гадзінах (кВт·г) або мегават-гадзінах (МВт·гадз). Гэта адзін з найважнейшых параметраў сістэмы захоўвання энергіі; аднак на яго фактычную карысную ёмістасць уплывае глыбіня разраду батарэі (DOD) і эфектыўнасць сістэмы.
Ёмістасць BESS (Battery Energy Storage System) падкрэслівае колькасць энергіі, якая можа быць выведзена або выкарыстана, што адрозніваецца ад вызначэння ёмістасці батарэі. Ёмістасць акумулятара звычайна адносіцца да ёмістасці акумулятара пры пэўных умовах (хуткасць разраду, тэмпература, напружанне замыкання і г.д.) і вымяраецца ў ампер-гадзінах (Аг), што ўяўляе сабой інтэграл току ў часе.
Сістэма назапашвання энергіі акумулятара: Максімальная магутнасць сістэмы
Максімальная магутнасць сістэмы адлюстроўвае максімальную магутнасць зарадкі і разрадкі сістэмы захоўвання энергіі і звычайна выражаецца ў кілаватах (кВт) або мегаватах (МВт). Гэты паказчык прадукцыйнасці вызначаецца канструкцыяй усёй асноўнай схемы, уключаючы акумулятар, ланцуг перадачы пастаяннага току, PCS і злучэнне пераменнага току, і нават страты падчас працы на максімальнай магутнасці (гэтыя страты ў асноўным будуць пераўтвораны ў цяпло), што ўплывае на канструкцыю сістэмы кантролю тэмпературы і іншага дапаможнага абсталявання. Сістэмы захоўвання энергіі з аднолькавай ёмістасцю могуць мець значна розныя функцыянальныя магчымасці з-за розніцы ў максімальнай магутнасці; нават адна і тая ж сістэма назапашвання энергіі будзе адчуваць квадрат розніцы ў эфектыўнасці з-за розных працоўных узроўняў магутнасці.
Калі параметр магутнасці адносна вялікі ў параўнанні з параметрам магутнасці, напрыклад, 1 МВт/500 кВт·г, гэта называецца сістэмай захоўвання энергіі-тыпу магутнасці; і наадварот, калі гэта 500 кВт/1 МВт·г, гэта называецца сістэмай захоўвання энергіі-тыпу энергіі. Таму часам уводзіцца паняцце часу, напрыклад, першае пазначаецца як 1 МВт/0,5 г, а другое як 500 кВт/2 г.
Сістэма назапашвання энергіі акумулятара: Страты энергіі і эфектыўнасць
Эфектыўнасць сістэмы захоўвання энергіі адлюстроўвае страты энергіі ў працэсе зарадкі і разрадкі. Яго можна разумець як стаўленне энергіі, якая выдзяляецца сістэмай, да энергіі, зараджанай у яе, таксама вядомую як эфектыўнасць цыклу. Гэтыя страты звязаны не толькі з тэхнічным тыпам акумулятара энергіі, але таксама залежаць ад электрычных кампанентаў, такіх як сістэма пераўтварэння энергіі (PCS). У вузкім сэнсе эфектыўнасць сістэмы ў першую чаргу адлюстроўвае страты ў галоўным ланцугу падчас зарадкі і разрадкі, ад батарэі, шыны пастаяннага току, PCS і, нарэшце, да трансфарматара (калі ён ёсць). Аднак у практычных інжынерных праграмах энергаспажыванне дапаможнага абсталявання, такога як сістэма кантролю тэмпературы, часта ўключаецца ў агульныя страты, што ўплывае на агульную эфектыўнасць.
Малюнак: суадносіны энергетычнага балансу BESS
Сістэма захоўвання энергіі акумулятара: Колькасць цыклаў
Колькасць цыклаў зарадкі-разрадкі акумулятара вызначае тэрмін яго службы. У сістэме захоўвання энергіі з-за высокага значэння акумулятара працягласць яго жыцця таксама вызначае працягласць жыцця ўсёй сістэмы. Пагаршэнне тэрміну службы цыкла прыводзіць да павелічэння ўнутранага супраціву, што, у сваю чаргу, павялічвае страты і вылучэнне цяпла, яшчэ больш паскараючы працэс дэградацыі. Акрамя таго, частая празмерная зарадка і празмерная-разрадка выклікаюць паўторнае растварэнне і адклад металічных рэчываў у электраліце, што таксама істотна ўплывае на тэрмін службы і бяспеку батарэі.
Для пэўнага тыпу літый-іённай батарэі колькасць цыклаў ва ўмовах зарадкі 1C і разрадкі 1C паказвае істотныя адрозненні пры рознай глыбіні разраду (DOD), як паказана на малюнку.
Кошт акумулятарнай сістэмы захоўвання энергіі
Кошт сістэм захоўвання энергіі цесна звязаны з магутнасцю сістэмы, магутнасцю і працоўным асяроддзем. Як правіла, у сістэмах-тыпу захоўвання энергіі кошт батарэй складае адносна высокую долю; у той час як у сілавых-сістэмах захоўвання дадзеных кошт акумулятараў адносна ніжэйшы. Аднак, у любым выпадку, кошт акумулятарнай батарэі ў цяперашні час складае асноўную частку агульнага кошту BESS, а таксама будзе асноўнай сферай для зніжэння выдаткаў у будучыні.
Адзінка кошту можа быць выражана як юань/кВт-гадз або юань/кВт, але ні адна з іх не адлюстроўвае поўна і дакладна яе значэнне. Таму пры абмеркаванні канкрэтных праектаў неабходна ўказваць адначасова і магутнасць, і магутнасць.
Акумулятарная сістэма захоўвання энергіі: кошт Час водгуку
Для BESS (Battery Energy Storage Systems) як пераўтварэнне магутнасці, так і час водгуку знаходзяцца ў дыяпазоне мілісекунд, што дастаткова для прымянення сістэмы харчавання. Вось у чым BESS вылучаецца ў параўнанні з іншымі фізічнымі метадамі захоўвання энергіі, такімі як махавікавыя назапашвальнікі энергіі і помпава{1}}акумулятарная гідраэнергія. Аднак з-за абмежаванняў па напрузе, спосабах усталёўкі і ёмістасці акумулятара магутнасць і ёмістасць аднаго блока BESS адносна абмежаваныя. Такім чынам, у буйнамаштабных-назапашвальных электрастанцыях, такіх як электрастанцыі, якія складаюцца з дзясяткаў паралельна злучаных звычайных-сістэм назапашвання энергіі нізкага напружання магутнасцю 5 МВт/2 гадз, вузкае месца ў часе водгуку будзе ў асноўным абмежавана спосабам сувязі і механізмам планавання. На гэта таксама будуць уплываць такія функцыі, як каардынацыя магутнасці і падаўленне цыркуляцыйнага току паміж паралельнымі прыладамі. Канчатковы час водгуку-ўзроўню станцыі можа складаць сотні мілісекунд або нават секунд. Вядома, адзінкавая ўстаноўка BESS магутнасцю 5 МВт/2 гадзіны з'яўляецца толькі гіпатэтычным прыкладам; празмернае паралельнае злучэнне батарэй само па сабе стварае значную небяспеку для бяспекі. Рашэнне гэтай праблемы патрабуе змяненняў у метадах групавога кіравання, а таксама прарываў і прымянення новых тэхналогій сістэм захоўвання энергіі, такіх як высокае{15}}прамое злучэнне.
Сістэма назапашвання энергіі акумулятара: Іншыя функцыі
У іншых сцэнарыях прымянення або эканамічным аналізе таксама выкарыстоўваюцца такія паняцці, як удзельная энергія (адносіны энергіі-да-масы, Вт·гадз/кг), удзельная магутнасць (адносіны-да-масы, кВт/кг) і шчыльнасць энергіі на адзінку плошчы (адносіны-энергіі да{-плошчы, Вт·ч/м²). Гэтыя паняцці важныя для разліку транспартных выдаткаў праекта і патрабаванняў да землекарыстання.