Въпреки, че балансирането на
електропреносната мрежа винаги е било предизвикателство и много институти и
разработчици десетилетия се опитваха да намерят
оптималното решение при системите
за съхранение на енергия, то последните години, тази нужда стана огромна.
С
увеличението на дела на възобновяемите енергийни източници, и тяхната
специфична производителност, която се характеризира най-вече като не постоянна,
вече енергийните оператори, обществените структури, бизнеса и отделните граждани са фокусирани в
намирането на правилните решения за енергийна ефективност, чиито неизменен
елемент е не само инсталирането на ВЕИ, а и възможността за съхранение на
излишъците електрическа енергия.
Тази нужда доведе и доведе и до нови и
по-ефективни технически решения, както и до намаляване на стойността на
оборудването, като последната година инвестицията е поевтиняла до два пъти.
Въпреки това трябва да се отчете, че именно стойността беше до
сега пречка пред инсталирането на батерийни стопанства в локални системи за
съхранение на енергия, и на фона на обема инсталирани фотоволтаични и вятърни
паркове, обема на системите за
съхранение до сега беше пренебрежително малък.
Днес проектирането и инсталирането на системи
за съхранение на енергия е в подем и огромен тласък за инвеститорските решения
имат редица ефекти, които се постигат с тяхното инсталиране като най-вече
увеличаване на рентабилността от ВЕИ и цялостната възвращаемост от инвестициите
във ВЕИ, оптимизиране на собствените
разходи за електроенергия на бизнеса, спомагане за енергийната ефективност на
обществените сгради и инфраструктура, и дори оптимизация на семейните бюджети.
ВИДОВЕ РЕШЕНИЯ И СПЕЦИФИКИ НА ОБОРУДВАНЕТО ПРИ СИСТЕМИТЕ ЗА СЪХРАНЕНИЕ НА ЕЛЕКТРОЕНЕРГИЯ
Трябва да се отбележи, че независимо от постоянно развиващите се технологии за съхранение на електроенергия, използването на подобни решение е реално от скоро, и почти няма съоръжения, които да са изпълнили целият си предвиден експлоатационен срок.
От друга страна поради огромният интерес на пазара има все повече нови компании, които предлагат подобно оборудване и с каталожно добри спецификации и показатели и гаранционни условия.
Литиево-йонните батерии, използвани в мобилни телефони и електромобили, са водещата технология за съхранение на енергия в големи електроцентрали. Те помагат на електропреносните мрежи да осигуряват надеждно захранване с възобновяема енергия. За разлика от обикновените батерии, батериите за съхранение на енергия (BESS) са по-сложни и използват комбинация от хардуер и софтуер, за да съхраняват и освобождават енергия от възобновяеми източници като слънце и вятър.
Литиево-йонни батерии (Li-ion):
Литиево-йонните батерии са най-разпространените и утвърдени решения за съхранение на енергия. Те се отличават с висока енергийна плътност, дълъг експлоатационен живот и висока ефективност. Използват се както в малки системи за домашно съхранение на енергия, така и в големи мрежови приложения.
Натриево-серни батерии (NaS):
Тези батерии са по-евтини от литиево-йонните и имат по-дълъг експлоатационен живот. Те работят при високи температури и са подходящи за приложения, които изискват голям капацитет за съхранение на енергия. Основният им недостатък е необходимостта от висока температура за работа, което увеличава разходите за поддръжка.
Потокови батерии (Flow Batteries):
Потоковите батерии използват течни електролити, които се съхраняват в отделни резервоари и се изпомпват през клетъчни пакети за генериране на електричество. Тези батерии са изключително подходящи за големи стационарни приложения поради възможността за лесно мащабиране и дълъг експлоатационен живот. Основен недостатък е сравнително ниската енергийна плътност в сравнение с литиево-йонните батерии.
Водородни системи за съхранение на енергия
(HESS):
Водородните системи използват електролиза за производство на водород от вода, който след това може да бъде съхраняван и използван за производство на електричество чрез горивни клетки. Тези системи са обещаващи за дългосрочно съхранение на енергия и могат да допринесат за значително намаляване на емисиите на въглероден диоксид.
Системи с използване на сгъстен въздух
(CAES):
Тези системи използват сгъстен въздух, който се съхранява в подземни каверни или резервоари и след това се освобождава за задвижване на турбини, които генерират електричество. CAES системите са ефективни и могат да се използват за големи обеми на съхранение, но изискват специални геоложки условия за изграждане.
Специфики на оборудването
Инвертори:
Инверторите преобразуват постоянния ток (DC), съхраняван в батериите, в променлив ток (AC), който може да бъде използван от електропреносната мрежа или от крайния потребител. Модерните инвертори са снабдени с интелигентни функции за управление и мониторинг на енергията.
Системи за управление на енергията (EMS):
EMS системите осигуряват интелигентно управление на съхранението и освобождаването на енергия, като оптимизират производителността и ефективността на BESS. Те включват софтуерни решения за прогнозиране на търсенето, управление на заряда и разряда на батериите и интеграция с възобновяеми източници на енергия.
Топлинни управления и охлаждащи системи:
Ефективното управление на топлината е критично за поддържане на оптималната работа и дългия живот на батериите. Системите за охлаждане предотвратяват прегряване и осигуряват стабилна работа при различни температурни условия.
Мониторинг системи:
Системите за мониторинг позволяват постоянно наблюдение на състоянието и производителността на батериите. Те предоставят данни в реално време за напрежение, температура, ток и други важни параметри, което позволява бързо идентифициране и отстраняване на проблеми.
Рискове
Основният риск при внедряването на системи за съхранение на електроенергия произтича именно от факта, че има много нови компании производители на оборудване, както и, че няма наблюдения върху завършения предвиден експлоатационен цикъл
Специфичните нужди на различните видове генериращи мощности, инвеститори и други факто изискват компетенции на консултантите, проектантите и инсталаторите, както и персонален подход за всяко решение спрямо неговите специфики.
Този риск се минимализира именно с избора на качествено оборудване от доказал се в годините и с добър имидж доставчик и с избора в надежден партньор за доставката и с опит във внедряването.
ИЗВОДИ И ПРЕПОРЪКИ
В заключение, батерийните стопанства, захранени с енергия от възобновяеми източници, са обещаващо решение за бъдещето на енергетиката. Те не само ще задоволяват пиковото търсене, но и ще подобрят ефективността на съществуващите възобновяеми енергийни инсталации. Прозрачното и отговорно управление на тези технологии ще бъде ключът към изграждането на устойчиви и надеждни енергийни системи за бъдещето.