Effizientes Energiemanagement und Energiesparen mit einem BESS

Ansichten: 224     Autor: China JB BATTERIE      Veröffentlichungszeit: 03/29/2022      Herkunft: https://www.jbbessgermany.com

Blick in ein BESS (Battery Energy Storage System): Was ein BESS ist und wie es funktioniert

Ein BESS ist ein Energiespeichersystem (ESS), das Energie aus verschiedenen Quellen aufnimmt, diese Energie akkumuliert und zur späteren Verwendung in wiederaufladbaren Batterien speichert. Bei Bedarf wird die elektrochemische Energie aus der Batterie entladen und Haushalten, Elektrofahrzeugen, Industrie- und Gewerbeanlagen zugeführt.

Ein BESS ist ein zusammengesetztes System, das Hardwarekomponenten zusammen mit Low-Level- und High-Level-Software umfasst. Die wichtigsten BESS-Teile umfassen:

Ein Batteriesystem:
Es enthält einzelne Batteriezellen, die chemische Energie in elektrische Energie umwandeln. Die Zellen sind in Modulen angeordnet, die wiederum Batteriepakete bilden.

Ein Batteriemanagementsystem (BMS):
Ein BMS gewährleistet die Sicherheit des Batteriesystems. Es überwacht den Zustand von Batteriezellen, misst deren Parameter und Zustände wie Ladezustand (SOC) und Gesundheitszustand (SOH) und schützt Batterien vor Bränden und anderen Gefahren.

Ein Wechselrichter oder ein Power Conversion System (PCS):
Dieser wandelt von Batterien erzeugten Gleichstrom (DC) in Wechselstrom (AC) um, der Anlagen zugeführt wird. Batteriespeichersysteme verfügen über bidirektionale Wechselrichter, die sowohl das Laden als auch das Entladen ermöglichen.

Ein Energiemanagementsystem (EMS):
Dieser ist für die Überwachung und Steuerung des Energieflusses innerhalb eines Batteriespeichersystems zuständig. Ein EMS koordiniert die Arbeit eines BMS, eines PCS und anderer Komponenten eines BESS. Durch das Sammeln und Analysieren von Energiedaten kann ein EMS die Energieressourcen des Systems effizient verwalten.

Je nach Funktionalität und Betriebsbedingungen kann ein BESS auch eine Reihe von Sicherheitssystemen enthalten, wie z. B. ein Brandschutzsystem, einen Rauchmelder, ein Temperaturkontrollsystem, Kühl-, Heiz-, Lüftungs- und Klimaanlagen. Die Sicherheitssysteme haben ihre eigenen Überwachungs- und Steuereinheiten, die Bedingungen schaffen, die für den sicheren Betrieb eines BESS erforderlich sind, indem sie seine Parameter überwachen und auf Notfälle reagieren.

Neben der Elektronik sind komplexe BESSs auf robuste Softwarelösungen angewiesen. Modernste Systeme nutzen beispielsweise Algorithmen des maschinellen Lernens, um das Energiemanagement zu optimieren. Das Abschätzen von Batteriezuständen und -eigenschaften mit hoher Genauigkeit erfordert zuverlässige Algorithmen und mathematische Modelle, die in der BMS-Softwareentwicklung integriert sind.

Zusammenfassend sammelt ein BESS Energie aus einem Stromnetz oder aus erneuerbaren Energiequellen wie Sonne und Wind und speichert sie mithilfe von Batteriespeichertechnologie. Dann entladen sich die Batterien und geben die Energie bei Bedarf frei – bei Spitzenlasten, Stromausfällen und in einer Vielzahl anderer Anwendungen.

BESSs können verschiedene Batterien aufnehmen, darunter Lithium-Ionen-, Blei-Säure-, Nickel-Cadmium-Batterien und andere – wir werden später in diesem Artikel näher darauf eingehen. Jeder Batterietyp hat bestimmte technische Spezifikationen, die BESS-Anwendungen kennzeichnen und die Effizienz von Batterie-Energiespeichern beeinflussen. Die wichtigsten Batterieeigenschaften umfassen:

Speicherkapazität:
Dies ist die Menge an elektrischer Ladung, die von einer Batterie gespeichert wird, oder die Menge an Elektrizität, die in einem BESS verfügbar ist.

Leistung:
Dieser Parameter bestimmt die von einer Batterie gelieferte Energiemenge oder die Ausgangsleistung, die ein BESS liefern kann.

Round-Trip-Effizienz:
Zeigt das Verhältnis der von einer Batterie während des Entladens abgegebenen Energie zu der der Batterie während eines Ladezyklus zugeführten Energie an.

Entladetiefe (DoD):
Dies zeigt den Prozentsatz der von einer Batterie entladenen Energie im Verhältnis zu ihrer Gesamtkapazität.

Lebensdauer:
Diese kann definiert werden als die Anzahl der Lade- und Entladezyklen einer Batterie oder die Energiemenge, die eine Batterie während ihrer Lebensdauer liefern kann (Batteriedurchsatz).

Sicherheit:
Dies ist ein wichtiges Merkmal, das die Einhaltung von Sicherheitsanforderungen der Batterie zeigt, beispielsweise in Bezug auf die Batteriechemie.

Zusätzlich zu den oben genannten Batteriespezifikationen haben Speicherbatteriesysteme weitere Eigenschaften, die ihre Leistung beschreiben. Beispielsweise ist die Reaktionszeit die Zeit, die ein BESS benötigt, um sich aus dem Ruhezustand zu bewegen und mit voller Leistung zu arbeiten. Die Rampenrate ist die Rate, mit der das System seine Ausgangsleistung erhöhen oder verringern kann – es entsprechend hoch- oder herunterfahren kann.

BESS-Typen und Alternativen

BESSs variieren je nach verwendeter Elektrochemie oder Batterietechnologie. Schauen wir uns die wichtigsten BESS-Batterietypen und die Möglichkeiten an, die sie für Batteriespeicherlösungen bieten.