სრული ბატარეის ენერგიის შესანახი სისტემა (BESS) ყურადღებას მოითხოვს შესრულების ორ ძირითად ინდიკატორზე: ერთი დაკავშირებულია ენერგიის შენახვის სიმძლავრესთან და უტილიზაციასთან, ანუ დაკავშირებული სიმძლავრესთან; ხოლო მეორე დაკავშირებულია ენერგიის შევსების ან გამოყოფის უნართან, ანუ ძალასთან დაკავშირებული. ამ ორ ასპექტს შორის ურთიერთობა ხშირად გამოიყენება იმის გასარკვევად, არის თუ არა ენერგიის-ორიენტირებული ან სიმძლავრე-ორიენტირებული ენერგია.
ბატარეის ენერგიის შენახვის სისტემის მოცულობა
ეს მეტრიკა წარმოადგენს თეორიულ მაქსიმალურ ენერგეტიკულ სიმძლავრეს, რომელსაც შეუძლია შეინახოს შენახვის სისტემა, რომელიც ჩვეულებრივ გამოიხატება კილოვატ-საათში (კვტ/სთ) ან მეგავატ-საათში (მგვტ.სთ). ეს არის ენერგიის შენახვის სისტემის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი პარამეტრი; თუმცა, მის რეალურ გამოსაყენებელ სიმძლავრეზე გავლენას ახდენს ბატარეის განმუხტვის სიღრმე (DOD) და სისტემის ეფექტურობა.
BESS-ის სიმძლავრე (ბატარეის ენერგიის შესანახი სისტემა) ხაზს უსვამს ენერგიის რაოდენობას, რომელიც შეიძლება გამოვიდეს ან გამოიყენოს, რაც განსხვავდება ბატარეის სიმძლავრის განმარტებისგან. ბატარეის სიმძლავრე ზოგადად ეხება ბატარეის სიმძლავრეს გარკვეულ პირობებში (დამუხტვის სიჩქარე, ტემპერატურა, დასრულების ძაბვა და ა.შ.) და იზომება ამპერ-საათებში (Ah), რაც წარმოადგენს დენის ინტეგრალს დროთა განმავლობაში.
ბატარეის ენერგიის შესანახი სისტემა: სისტემის მაქსიმალური სიმძლავრე
სისტემის მაქსიმალური სიმძლავრე ასახავს ენერგიის შენახვის სისტემის მაქსიმალურ დატენვისა და განმუხტვის სიმძლავრეს და, როგორც წესი, გამოიხატება კილოვატებში (კვტ) ან მეგავატებში (MW). შესრულების ეს მაჩვენებელი განისაზღვრება მთელი ძირითადი მიკროსქემის დიზაინით, მათ შორის ბატარეის, DC გადამცემი სქემის, PCS და AC კავშირის ჩათვლით და მაქსიმალური სიმძლავრის დროს მუშაობის დროს დანაკარგებიც კი (ეს დანაკარგები ძირითადად გადაიქცევა სითბოდ), რაც გავლენას ახდენს ტემპერატურის კონტროლის სისტემის დიზაინზე და სხვა დამხმარე აღჭურვილობაზე. ენერგიის შენახვის სისტემებს ერთი და იგივე სიმძლავრის მქონე შეიძლება ჰქონდეს მნიშვნელოვნად განსხვავებული ფუნქციონირება მაქსიმალური სიმძლავრის განსხვავების გამო; ენერგიის შენახვის იგივე სისტემაც კი განიცდის ეფექტურობის კვადრატულ განსხვავებას სხვადასხვა ოპერაციული სიმძლავრის დონის გამო.
როდესაც სიმძლავრის პარამეტრი შედარებით დიდია სიმძლავრის პარამეტრთან შედარებით, როგორიცაა 1 მვტ/500 კვტ/სთ, მას ეძახიან სიმძლავრის-ტიპის ენერგიის შესანახ სისტემას; პირიქით, თუ ის არის 500 კვტ/1 მგვტ/სთ, მას ეძახიან ენერგიის- ტიპის ენერგიის შესანახ სისტემას. მაშასადამე, დროის ცნება ხანდახან შემოდის, მაგალითად, პირველს ეტიკეტირებული აქვს როგორც 1 მვტ/0,5 სთ, ხოლო მეორეს როგორც 500 კვტ/2 სთ.
ბატარეის ენერგიის შენახვის სისტემა: ენერგიის დაკარგვა და ეფექტურობა
ენერგიის შენახვის სისტემის ეფექტურობა ასახავს ენერგიის დანაკარგს დამუხტვისა და განმუხტვის პროცესში. ეს შეიძლება გავიგოთ, როგორც სისტემის მიერ გამოთავისუფლებული ენერგიის თანაფარდობა მასში დამუხტულ ენერგიასთან, რომელიც ასევე ცნობილია როგორც ციკლის ეფექტურობა. ეს დანაკარგი დაკავშირებულია არა მხოლოდ ენერგიის შესანახი ბატარეის ტექნიკურ ტიპთან, არამედ დამოკიდებულია ელექტრულ კომპონენტებზე, როგორიცაა დენის კონვერტაციის სისტემა (PCS). ვიწრო გაგებით, სისტემის ეფექტურობა უპირველეს ყოვლისა ასახავს დანაკარგებს მთავარ წრეში დატენვისა და განმუხტვის დროს, ბატარეიდან, DC ავტობუსიდან, PCS-დან და ბოლოს ტრანსფორმატორამდე (თუ არსებობს). თუმცა, პრაქტიკულ საინჟინრო პროგრამებში, დამხმარე აღჭურვილობის ენერგიის მოხმარება, როგორიცაა ტემპერატურის კონტროლის სისტემა, ხშირად შედის მთლიან დანაკარგში, რაც გავლენას ახდენს მთლიან ეფექტურობაზე.
სურათი: BESS ენერგიის ბალანსის ურთიერთობა
ბატარეის ენერგიის შესანახი სისტემა: ციკლების რაოდენობა
ბატარეის დატენვის-დამუხტვის ციკლების რაოდენობა განსაზღვრავს მის სიცოცხლის ხანგრძლივობას. ენერგიის შესანახ სისტემაში, ბატარეის მაღალი ღირებულების გამო, მისი სიცოცხლის ხანგრძლივობა ასევე განსაზღვრავს მთელი სისტემის სიცოცხლეს. ციკლის სიცოცხლის დეგრადაცია იწვევს შიდა წინააღმდეგობის ზრდას, რაც თავის მხრივ ზრდის დანაკარგებს და სითბოს წარმოქმნას, რაც კიდევ უფრო აჩქარებს დეგრადაციის პროცესს. გარდა ამისა, ხშირი გადატვირთვა და გადატვირთვა იწვევს ელექტროლიტში მეტალის ნივთიერებების განმეორებით დაშლას და დეპონირებას, რაც ასევე მნიშვნელოვნად აისახება ბატარეის ციკლის ხანგრძლივობასა და უსაფრთხოებაზე.
გარკვეული ტიპის ლითიუმ-იონური ბატარეისთვის, ციკლების რაოდენობა 1C დატენვისა და 1C განმუხტვის პირობებში გვიჩვენებს მნიშვნელოვან განსხვავებებს გამონადენის სხვადასხვა სიღრმეზე (DOD), როგორც ნაჩვენებია სურათზე.
ბატარეის ენერგიის შენახვის სისტემის ღირებულება
ენერგიის შესანახი სისტემების ღირებულება მჭიდროდ არის დაკავშირებული სისტემის სიმძლავრესთან, სიმძლავრესთან და სამუშაო გარემოსთან. ზოგადად, ენერგიის-ტიპის შემნახველ სისტემებში, ბატარეების ღირებულება შედარებით მაღალ პროპორციას შეადგენს; ელექტროენერგიის-ტიპის შენახვის სისტემებში, ბატარეების ღირებულება შედარებით დაბალია. თუმცა, ნებისმიერ შემთხვევაში, ბატარეის პაკეტის ღირებულება ამჟამად წარმოადგენს BESS-ის მთლიანი ღირებულების ძირითად ნაწილს და ასევე იქნება სამომავლოდ ხარჯების შემცირების ძირითადი სფერო.
ღირებულების ერთეული შეიძლება გამოისახოს როგორც იუანი/კვტსთ ან იუანი/კვტ, მაგრამ არც სრულად და ზუსტად არ წარმოადგენს მის მნიშვნელობას. აქედან გამომდინარე, აუცილებელია კონკრეტული პროექტების განხილვისას ერთდროულად განისაზღვროს როგორც სიმძლავრე, ასევე სიმძლავრე.
ბატარეის ენერგიის შენახვის სისტემა: ღირებულება რეაგირების დრო
BESS-ისთვის (ბატარეის ენერგიის შესანახი სისტემები), როგორც ენერგიის კონვერტაცია, ასევე რეაგირების დრო მილიწამის დიაპაზონშია, რაც საკმარისია ენერგოსისტემის გამოყენებისთვის. ეს არის ის, სადაც BESS აჯობებს ფიზიკური ენერგიის შენახვის სხვა მეთოდებს, როგორიცაა საფრენი ბორბლის ენერგიის შენახვა და სატუმბი-შესანახი ჰიდროენერგია. თუმცა, ძაბვის, ინსტალაციის მეთოდებისა და ბატარეის ელემენტების სიმძლავრის შეზღუდვების გამო, ერთი BESS ერთეულის სიმძლავრე და სიმძლავრე შედარებით შეზღუდულია. ამიტომ, დიდი-მასშტაბიანი ენერგიის შესანახი ელექტროსადგურებში, როგორიცაა ერთი, რომელიც შედგება ათობით ჩვეულებრივი დაბალი-ძაბვის 5 მვტ/2 სთ ენერგიის შესანახი სისტემებისგან, რომლებიც დაკავშირებულია პარალელურად, რეაგირების დროში შეფერხება ძირითადად შეზღუდული იქნება კომუნიკაციის მეთოდით და დაგეგმვის მექანიზმით. მასზე ასევე იმოქმედებს ისეთი ფუნქციები, როგორიცაა დენის კოორდინაცია და მიმოქცევის დენის ჩახშობა პარალელურ მოწყობილობებს შორის. საბოლოო სადგურის{10}}დონის რეაგირების დრო შეიძლება იყოს ასობით მილიწამში ან თუნდაც წამში. რა თქმა უნდა, ერთი 5MW/2h BESS ერთეული მხოლოდ ჰიპოთეტური მაგალითია; ბატარეების გადაჭარბებული პარალელური კავშირი თავისთავად მნიშვნელოვან უსაფრთხოების რისკებს უქმნის. ამ პრობლემის გადასაჭრელად საჭიროა ჯგუფური კონტროლის მეთოდების ცვლილებები და ენერგიის შენახვის სისტემის ახალი ტექნოლოგიების მიღწევები და გამოყენება, როგორიცაა მაღალი{15}}პირდაპირი ძაბვის კავშირი.
ბატარეის ენერგიის შენახვის სისტემა: სხვა ფუნქციები
სხვა აპლიკაციის სცენარებში ან ეკონომიკურ ანალიზში, ასევე გამოიყენება ცნებები, როგორიცაა სპეციფიკური ენერგია (ენერგია--მასის თანაფარდობა, Wh/kg), სპეციფიკური სიმძლავრე (ძალა-მასის თანაფარდობა, კვტ/კგ) და ენერგიის სიმკვრივე ერთეულ ფართობზე (ენერგია-{{4}/m²-მდე) Wh/m², W. ეს ცნებები შესაბამისია პროექტის ტრანსპორტირების ხარჯებისა და მიწათსარგებლობის მოთხოვნების გამოსათვლელად.