Μπαταρία αποθήκευσης ενέργειας

1 、 Τεχνικές αρχές και σύνθεση συστήματος
Η μπαταρία αποθήκευσης ενέργειας είναι μια συσκευή που μπορεί να μετατρέψει την ηλεκτρική ενέργεια σε χημική ενέργεια για την αποθήκευση και στη συνέχεια να μετατρέψει τη χημική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια για απελευθέρωση όταν χρειάζεται. Η αρχή λειτουργίας βασίζεται σε ηλεκτροχημικές αντιδράσεις, οι οποίες επιτυγχάνουν τη διαδικασία φόρτισης και εκφόρτισης μέσω της μετανάστευσης ιόντων μεταξύ των θετικών και των αρνητικών ηλεκτροδίων μέσα στην μπαταρία. Το σύστημα μπαταρίας αποθήκευσης ενέργειας αποτελείται κυρίως από τα ακόλουθα μέρη:

Πακέτο μπαταρίας: αποτελείται από πολλαπλά κύτταρα μπαταρίας που συνδέονται σε σειρά ή παράλληλα, είναι το βασικό μέρος του συστήματος μπαταρίας αποθήκευσης ενέργειας, υπεύθυνο για την αποθήκευση και την απελευθέρωση της ηλεκτρικής ενέργειας. Οι συνήθεις τύποι μπαταριών περιλαμβάνουν το λίθιο-μπαταρίες ιόντων (όπως μπαταρίες φωσφορικού σιδήρου λιθίου, τριμερές μπαταρίες λιθίου), οδηγώ-μπαταρίες οξέος, κ.λπ.
Σύστημα διαχείρισης μπαταριών (BMS): Υπεύθυνος για πραγματικό-Παρακολούθηση χρόνου των παραμέτρων όπως η τάση, η θερμοκρασία και το ρεύμα της μπαταρίας, εξασφαλίζοντας ότι η μπαταρία λειτουργεί μέσα σε ένα ασφαλές εύρος και επεκτείνοντας τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας μέσω ισορροπημένης διαχείρισης.
Μετατροπέας αποθήκευσης ενέργειας (Υπολογιστές): Μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε εναλλασσόμενο ρεύμα, εξασφαλίζοντας την αποτελεσματική ανταλλαγή ενέργειας μεταξύ του συστήματος μπαταρίας αποθήκευσης ενέργειας και του πλέγματος ή του φορτίου.
Σύστημα διαχείρισης ενέργειας (EMS): Συνολικός προγραμματισμός ενέργειας και διαχείριση συστημάτων μπαταρίας αποθήκευσης ενέργειας για τη βελτιστοποίηση της αποτελεσματικότητας της χρήσης ενέργειας.
Σύστημα ελέγχου πυροπροστασίας και θερμοκρασίας: Βεβαιωθείτε ότι το σύστημα μπαταρίας αποθήκευσης ενέργειας λειτουργεί σε ασφαλές περιβάλλον, αποτρέπει ατυχήματα ασφαλείας όπως πυρκαγιές και ελέγχει τη θερμοκρασία της συσκευασίας της μπαταρίας για να αποφευχθεί η επίδραση της υπερθέρμανσης ή της υπερβολικής ψύξης στην απόδοση της μπαταρίας.

2 、 σενάρια εφαρμογής και ανάλυση απαίτησης
Οι μπαταρίες αποθήκευσης ενέργειας χρησιμοποιούνται ευρέως σε διάφορους τομείς, συμπεριλαμβανομένης της σύνδεσης ανανεώσιμων πηγών ενέργειας, των ηλεκτρικών οχημάτων, της σιδηροδρομικής διαμετακόμισης, των σταθμών βάσης επικοινωνίας, των κατανεμημένων ενεργειακών συστημάτων κλπ. Στον τομέα των πλοίων, η εφαρμογή των μπαταριών αποθήκευσης ενέργειας ποικίλλει ανάλογα με τον τύπο των απαιτήσεων πλοίων και πλοήγησης:

Τα εσωτερικά ποτάμια έχουν υψηλές απαιτήσεις για τη μείωση των εκπομπών και του θορύβου και τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας μπορούν να τους βοηθήσουν να επιτύχουν μηδενική λειτουργία εκπομπών, ικανοποιώντας τις ανάγκες προστασίας του αστικού περιβάλλοντος.
Εκπαιδευτικά σκάφη: Το εύρος λειτουργίας είναι σχετικά σταθερό και η φόρτιση ισχύος της ακτής μπορεί να χρησιμοποιηθεί, σε συνδυασμό με συστήματα αποθήκευσης ενέργειας για τη βελτιστοποίηση της χρήσης ενέργειας και τη μείωση του λειτουργικού κόστους.
Τα σκάφη των ωκεανών έχουν υψηλότερες απαιτήσεις για ενεργειακή πυκνότητα, σταθερότητα και αξιοπιστία των συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας για να καλύψουν τις ανάγκες του Long-όρος και πολύς-πλοήγηση απόστασης.
Ειδικά σκάφη, όπως ερευνητικά πλοία, μηχανικά πλοία κ.λπ., απαιτούν συστήματα αποθήκευσης ενέργειας για να παρέχουν σταθερή ισχύ για υψηλή-εξοπλισμός ακριβείας και έχει τη δυνατότητα να αντιμετωπίσει πολύπλοκες θάλασσες.

3 、 Πλεονεκτήματα και προκλήσεις
Φόντα:

Περιβαλλοντική φιλικότητα: Η εφαρμογή των μπαταριών αποθήκευσης ενέργειας μπορεί να μειώσει σημαντικά την κατανάλωση ορυκτών καυσίμων, στις χαμηλότερες εκπομπές άνθρακα και να βοηθήσει στην αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής.
Οικονομία: Οι μπαταρίες αποθήκευσης ενέργειας μπορούν να μειώσουν το ενεργειακό κόστος και να βελτιώσουν την οικονομική αποδοτικότητα μέσω της διαιτησίας των διαφορών τιμών ηλεκτρικής ενέργειας Peak Valley και της μείωσης της χρήσης του κινητήρα.
Βελτίωση της ενεργειακής απόδοσης: Οι μπαταρίες αποθήκευσης ενέργειας μπορούν να ανακυκλώσουν και να επαναχρησιμοποιήσουν την ενέργεια πέδησης, βελτιώνοντας την αποτελεσματικότητα της χρήσης ενέργειας.
Λειτουργική ευελιξία: Το σύστημα ηλεκτρικής πρόωσης έχει γρήγορη ταχύτητα απόκρισης, καθιστώντας εύκολο να επιτευχθεί ακριβής έλεγχος και βελτίωση της ευελιξίας και της ασφάλειας του πλοίου.
Πρόκληση:

Υψηλό αρχικό κόστος: Το κόστος υψηλού-Οι μπαταρίες απόδοσης και το BMS είναι σχετικά υψηλές, γεγονός που αυξάνει την επένδυση στην κατασκευή πλοίων.
Ανεπαρκής υποδομή φόρτισης: Η διάταξη των εγκαταστάσεων ισχύος και των σταθμών φόρτισης δεν είναι ακόμη τέλεια, γεγονός που επηρεάζει την ευρεία εφαρμογή των συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας.
Τεχνική συμφόρηση: Η πυκνότητα ενέργειας της μπαταρίας, η διάρκεια ζωής και η ασφάλεια πρέπει να βελτιωθούν για να καλύψουν το Long-ανάγκες απόστασης των ωκεανών που πηγαίνουν σκάφη.
Έλλειψη προτύπων και κανονισμών: Η έλλειψη ενοποιημένων τεχνικών προτύπων και κανονισμών ασφαλείας για τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας των πλοίων εμποδίζει τη βιομηχανική ανάπτυξη.