電池儲能系統(tǒng)改變能源管理

電池儲能系統(tǒng)可以集成可再生能源，優(yōu)化功耗，并提供備用電源，從而有助于實現(xiàn)更清潔、更具彈性的電網(wǎng)。

隨著世界朝著更可持續(xù)的未來邁進(jìn)，電池儲能系統(tǒng) （BESS） 在能源效率和確?？煽侩娏?yīng)方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。通過平衡供需并儲存來自太陽能和風(fēng)能等可再生能源的多余能源，BESS 有助于應(yīng)對間歇性能源生產(chǎn)的挑戰(zhàn)。

什么是電池儲能系統(tǒng)？

任何 BESS 的核心是它的電池，它儲存能量并在以后釋放以備將來使用。這些電能被太陽能、風(fēng)能或發(fā)電站捕獲，在電池充電過程中轉(zhuǎn)化為化學(xué)能。這些電池有許多不同的化學(xué)成分，包括鋰離子和鉛酸，每種電池都提供不同水平的效率、使用壽命和安全性。

通過電池管理系統(tǒng)，密切監(jiān)控 BESS 以優(yōu)化性能并防止過度充電和過熱等問題。此外，BESS 利用能源管理系統(tǒng)來管理 BESS 的充電、放電以及與電網(wǎng)的交互。該系統(tǒng)允許 BESS 做出實時決策，以優(yōu)化能源使用并降低成本。

圖 1：電池儲能系統(tǒng)包含一系列組件，包括電池組、電池管理系統(tǒng)、電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)以及溫度控制、HVAC 和消防等安全功能，可用于從電網(wǎng)到可再生能源集成等各種應(yīng)用。（來源： Integra Sources）

為什么 BESS 對于可持續(xù)未來至關(guān)重要

每年，BESS 為全球成千上萬的家庭、企業(yè)、工廠和社區(qū)供電。它們的規(guī)模和存儲容量各不相同。例如，Tesla Powerwall 的可用容量為 13.5 kWh，是一款緊湊型設(shè)備，可以作為單個家庭的不間斷電源。另一方面，Vistra Moss Landing 儲能設(shè)施（世界上最大的 BESS）可以為 300,000 戶家庭提供能源。

BESS 可以在任何天氣條件下有效利用太陽能和風(fēng)能?？沙潆婋姵乜梢詢Υ孢@些間歇性可再生能源產(chǎn)生的多余能量。稍后，可以根據(jù)用戶的需要消耗這些能量。

當(dāng)與電池存儲解決方案集成時，可再生能源可以取代化石燃料，為各種應(yīng)用提供廉價的清潔能源?？稍偕茉床⒕W(wǎng)廣泛用于：

• 太陽能和風(fēng)電場

• 離網(wǎng)和孤立的社區(qū)（島嶼和難以到達(dá)的地區(qū)）

• 家用儲能裝置

• 與太陽能電池板（如 Powerwall）結(jié)合使用

除了離網(wǎng)系統(tǒng)外，BESS 還可以顯著支持住宅、商業(yè)和工業(yè)用途的并網(wǎng)和混合解決方案，使其對能源消耗的影響非常動態(tài)。

圖 2：電池儲能系統(tǒng)可以有效地存儲可再生能源（包括太陽能和風(fēng)能）產(chǎn)生的多余能量。（來源： Integra Sources）

能源需求與成本之間的關(guān)系

電力需求與其成本之間存在正相關(guān)關(guān)系。能源價格在需求高峰期上漲，在需求下降時下降。通過在非高峰時段為電池充電，消費者可以購買廉價能源并將其存儲在 BESS 中。然后，他們可以等到電價上漲并將電池放電，以使用低成本能源或?qū)⑵涑鍪劢o電網(wǎng)。因此，家庭和企業(yè)可以有效地管理能源資源，降低成本。

調(diào)峰是負(fù)載管理中最受歡迎的 BESS 使用案例之一。此外，消費者可以像能源套利一樣減少開支。電池存儲解決方案可以幫助避免電網(wǎng)的峰值需求，防止停電和其他緊急情況。通過釋放儲存的能量，BESS 減輕了電網(wǎng)的負(fù)載并不間斷地供電。

能源停電和備用電源的重要性

BESS 可以幫助發(fā)電站和電網(wǎng)在停電后快速恢復(fù)。消費者可以使用更便宜、更環(huán)保的電池存儲系統(tǒng)，而不是使用柴油發(fā)電機。BESS 可以獨立于電網(wǎng)的輸電線路工作，并在所需的時間內(nèi)（從幾分鐘到幾小時）提供能源。

BESS 為家庭、企業(yè)和其他設(shè)施提供能源，可以確保它們在能源停電期間持續(xù)運行。這對于提供與人們健康和安全相關(guān)的服務(wù)的醫(yī)療保健機構(gòu)和其他組織來說至關(guān)重要。根據(jù)存儲容量，BESS 可以提供備用電源，即使在電網(wǎng)嚴(yán)重故障的情況下也是如此。

實際應(yīng)用

BESS 依賴于負(fù)擔(dān)得起的技術(shù)。例如，鋰離子電池的價格在過去 10 年中下降了近 90%，預(yù)計還會進(jìn)一步下降。電池存儲解決方案具有廣泛的配置范圍，包括存儲容量和尺寸，因此可以適應(yīng)許多行業(yè)和應(yīng)用。

這些應(yīng)用可分為電表前 （FTM） 或公用事業(yè)規(guī)模的系統(tǒng)（消耗的能源由電表測量）和電表后 （BTM） 或現(xiàn)場解決方案（消耗的能源無法連接到電網(wǎng)，因此由電表測量）。FTM BESS 應(yīng)用包括：

• 公用電網(wǎng)

• 變電站

• 輸配電線路

• 電站

BTM 系統(tǒng)可以繞過電網(wǎng)向消費者供電。除了綠色能源外，BESS 還可以持續(xù)支持獨立的電力系統(tǒng)或微電網(wǎng)。

制造商可以使用電池存儲進(jìn)行備用電源，以避免生產(chǎn)設(shè)施停機。通過使用 BESS，公司和家庭可以通過能源時移顯著降低電費。BTM 電池儲能系統(tǒng)可在以下位置找到：

• 工業(yè)和制造設(shè)施

• 企業(yè)

• 家庭

• 電動汽車

• 船用系統(tǒng)

隨著 BESS 不斷改變能源管理，獲得高質(zhì)量的電子元件對于構(gòu)建高效、可靠和可擴展的解決方案至關(guān)重要。DigiKey 通過為工程師和制造商提供尖端的電池管理系統(tǒng)、電力電子元件和節(jié)能元件來支持這一轉(zhuǎn)變。

圖 3：電池儲能系統(tǒng)具有廣泛的配置，包括存儲容量和尺寸，因此可用于各種應(yīng)用。（來源： Integra Sources）

BESS 在有彈性的能源未來中的作用

毫無疑問，購買現(xiàn)成的 BESS 可以節(jié)省時間，有時還可以節(jié)省金錢。如果對系統(tǒng)沒有特殊要求，可以從市場上的大量儲能產(chǎn)品中選擇開箱即用的解決方案。也就是說，一些原因可能會阻止消費者購買。例如：

• 特定的買家要求，包括業(yè)務(wù)利基需求和運營條件

• 缺少所需的功能或增加系統(tǒng)成本的不必要功能

• 系統(tǒng)不完整，缺乏配套設(shè)備

• 低質(zhì)量的軟件

• 無保修和保修期后維護(hù)

構(gòu)建 BESS 可能是一個乏味的過程，需要時間、金錢和專業(yè)知識。但這為創(chuàng)建完全滿足最終用戶所有要求的高度定制的解決方案提供了機會。

隨著對可持續(xù)和可靠能源解決方案的需求不斷增長，BESS 將繼續(xù)塑造能源管理的未來。它們能夠整合可再生能源、優(yōu)化功耗并在停電期間提供關(guān)鍵備份，這使其成為現(xiàn)代能源基礎(chǔ)設(shè)施的基石。無論是通過現(xiàn)成的解決方案還是定制的系統(tǒng)，BESS 都使企業(yè)、社區(qū)和個人能夠控制其能源使用、降低成本，并為更清潔、更具彈性的電網(wǎng)做出貢獻(xiàn)。