Kumi ya bifu yina bo pesaka foti na baselile ya bateri. Nkama tatu ya mambu yina bo tubaka nde yo katukaka na mambu yonso ya nkaka. Yau kele kieleka yina ke basika na analyse ya kubumba ngolo ya utilité-scale, kubalula disolo ya bantu yonso ke tubaka na yina me tala mambu yina ke bukaka kibeni na ba système ya ba batterie. Mambu ya kuvukisa, ya kuvukisa, mpi ya kutunga-kansi ve ba batterie yo mosi-me basisa mambu mingi na kati ya mambu 81 yina bo tadilaka na kulonguka mosi ya kimvuka ya kompani ya ke salaka ba logiciel ya ba batterie TWAICE, Institut de recherche sur la puissance électrique, mpi Laboratoire National du Nord-Ouest du Pacifique.
Dyambu yai kele mfunu sambu États-Unis yikaka 10,4 gigawatt ya babateri kaka na mvu 2024, mpi ba enzeniere kelanda na kusala bima yai bonso nde chimie kele kigonsa ya nene. Yo kele ve. Architecture ya kukonda kumonana yina ke vukisaka ba batterie yina-bima ya sub système ya kubumba ngolo ya ba batterie yina ke twadisaka voltage, temperature, mpi badesizio ya milisekonde-ke zabaka kana kisika mosi ke bumbaka ngolo ya bunkete to ke kumaka mukumba. Tiya ya ba batterie ya litium lenda pela diaka na nima ya bilumbu, mpi mambu yina me salama ntama mingi ve bonso tiya yina basikaka na Moss Landing na Yanuari 2025 pusaka bantu 1 200 na kukatuka na banzo na bo na nsungi ya bangunga 24.
Kubakisa mutindu sub système ya kubumba ngolo ya ba batterie ke salaka ke tendula kubakisa ba couches ya kulandila, bisadilu ya kubalula, ba régulateurs thermiques, mpi ba réseaux ya kutala yina ke balulaka baselile mosi-mosi na infrastructure ya grid-échelle. Yai kele ve bima ya mfunu. Bo kele luswaswanu na kati ya kusadila ya kutudila ntima mpi kukonda kununga ya ngolo.
Architecture yina Muntu mosi ve ketubilaka: Mambu yina Ba-Système ya Ba-Batterie Kesalaka Kibeni
Ba systeme ya kubumba ngolo ya ba batterie ke "charger mpe ke decharger kaka ve." Bau ke salaka masolo ya ntangu yonso na kati ya electrochimie, électronique ya ngolo, ba demandes ya réseau, mpe thermodynamique-nionso ke twadisamaka na ba subsystèmes yina bantu mingi ke monaka ve ata fioti.
Kadre ya ngidika ya fioti ya kubumba ngolo ya batterie
Konso ngidika ya kubumba ngolo ya litium-ke tulaka dikebi na ba ngidika tanu ya fioti ya mfunu: ba module ya ba batterie, ngidika ya kutwadisa ba batterie (BMS), ngidika ya kubalula ngolo (PCS), ngidika ya kutwadisa ngolo (EMS), mpi ngidika ya kutwadisa tiya. Bau kesalaka na ndonga ya kimfumu kisika kukonda kulungisa na konso nivo kebwaka na nzila ya installation ya mvimba.
Kitini ya fioti ya module ya batterie kele ti baselile ya bo me yidika na ndonga ya siki-siki-ba configurations parallèles. Bo ke vukisaka baselile na bamodule, bamodule ke vukanaka na ba rack, mpi ba rack ke fulusaka ba conteneur to ba enclos. Yau kele kaka ve kimvuka-yau kele ya kufwanisa ba nsatu ya voltage na ba nsiku ya inverter na ntangu ya kutanina ngolo ya ntangu yayi. Rack ya utilité- ya kifwani lenda vanda na ba module 50, mosi mosi kele na ba cellules 12-24, yonso ke talanaka mosi-mosi.
Kansi tala kisika yina mavwanga ke yantikaka: module ya bateri kele kaka kisika yina bo ke bumbaka ngolo. Ba subsystèmes yina kele na nziunga na yo ke monisaka mutindu reservoir yina ke vukanaka ti mambu ya kieleka.
Sisteme ya kusadila ba batterie: Réseau ya kukengila ya baselile
Yindula BMS bonso kisalu ya kukengila ya mitindu tatu-. Ba unités de surveillance de la batterie (BMU) ke talaka ba cellules mosi mosi, ba modules de gestion des cordes de la batterie (SBMS) ke talaka bimvuka, mpe contrôleur principal (MBMS) ke twadisaka hiérarchie ya mvimba-na konso SBMS ke sadisaka tii na ba BMU 60.
Dyambu yai kele mfunu sambu baselile ya litium kenunaka ve mutindu mosi. Selile mosi ke bebaka nswalu ke salaka nde voltage kuvanda ve na bumosi. Kana bo me bika yo ve, bangolo yina ya kukonda bukati-kati ke kotaka na baselile ya me fuluka dezia to ke basisaka baselile ya kukonda ngolo. BMS kekangaka yo nzila na nzila ya équilibrage active ya baselile: kukabula dyaka charge na nzila ya ba résistance to ba capaciteur sambu na kutanina ba voltage na kati ya fenetre ya 50 millivolt na kati ya mafunda ya baselile.
BMS ke banza mpe ba ntalu zole ya mfunu: State of Charge (SoC) ke zabisa nge inki ntalu ya ngolo me bikala. Leta ya mavimpi (SoH) ke tuba na ntwala luzingu yina me bikala na kutadila kubeba yina bo me tesaka. BMS ke talaka courant, voltage, mpi temperature ntangu yandi ke tadilaka SoC mpi SoH sambu na kubuya bigonsa ya lutaninu mpi kuzikisa nde yo ke sala mbote. Baka ba calculs yayi na mutindu ya mbote ve mpe nge ke bika capacité ya kusadila ve to ke basisa kukangama ya lutaninu na ntangu ya ba occasions ya mbongo mingi-mpasi mosi ya ke monanaka mingi na design ya sub système ya kubumba ngolo ya ba batterie.
Sisteme ya Kubalula Ngolo: Mbaludi ya Interface ya Grid
Ba batterie ke bumbaka ngolo ya DC, kansi grille ke salaka na AC. PCS ke balulaka na kati ya mambu yai na kusadilaka ba inverter mpi ba module ya ngolo, ti couplage ya ba fase yina ke zikisaka nde AC ke wakana ti ba cycle ya réseau sambu na kusala mbote.
E kunku kiaki ke kivanganga kaka nsobani ko. Ba unités ya PCS ya bubu ke salaka:
Kubalula na nzila zole:AC na DC na ntangu ya kutula charge (kuyidika), DC na AC na ntangu ya kukatula (inversion). Kubaluka ke salamaka na nzila ya ba circuit ya IGBT (transistor bipolaire ya porte isolé) yina ke tambulaka na 10-20 kHz.
Luyalu ya ngolo ya reactive:Katula ngolo ya kieleka (yina bo ke tesaka na kilowatt), PCS ke kotisaka to ke bakaka ngolo ya ke pesaka mvutu (kilovolt-ampère réactif) sambu na kutula ngolo na réseau. Kisalu yai ya nsadisa ke basisaka mbongo ya kukabwana ti arbitrage ya ngolo.
Kufiltrer harmonique:Kubalula ngolo ke salaka distorsion harmonique-ba mbala mingi ya fréquence fondamentale ya 60 Hz yina ke bebisaka qualité ya ngolo. Bafiltre ya passif ke kumisaka bima yai petepete na ntwala ya kukuma na kisika yina bo ke vukisaka grille.
PCS ke salaka na kisika ya tension ya grille. Yau lenda tambula na nzila ya nzila ya kutula na ntwala, bidimbu ya nganda ya ke katuka na bametre ya kisika, to bantuma ya ke katuka na ngidika ya kusadila ngolo. Ntangu ya mvutu kele mfunu: ba kontra ya régulation ya fréquence ya réseau ke lombaka mvutu ya ngolo ya mvimba na kati ya basegonde 0,25 ya signal ya deviation.
Sisteme ya kusadila ngolo: Kima ya ke sadisaka mbongo
Ntangu BMS ke taninaka baselile mpi PCS ke solulaka ti grille, EMS ke bakaka mbongo. Subsystème yayi ke salaka ba algorithme ya optimisation yina ke tubaka na ntwala mutindu ntalu ya bima ke panzana mpi ke bakaka lukanu ya ntangu ya kufuta mbongo to ya kukatula mbongo na kutadila bidimbu ya zandu, ba prévisions ya météo, mpi mambu yina ke kangaka nzila na kisalu.
Bantu yina ke sadilaka ba batterie ke sadilaka ba logiciel yina kele ti ba algorithme sambu na kuyidika mutindu ya kusala energie mpi ba système ya kutwadisa ordinatere, bo ke tulaka ntima na bansangu ya zandu ya energie sambu na kubakisa mambu yina ke pusaka charge, kupesa bima mpi kukangama. EMS ke bakaka ntalu ya marginal ya kisika na ntangu ya kieleka-, ke tadilaka mutindu ya charge, ke tadilaka ntalu ya kubeba na konso nzietolo, mpi ke zabaka mbongo-kukumisa mingi kisalu na nima ya minuta 5-15.
Dyambu yai kebasisaka mavwanga na kati ya mbongo yina bo kebakaka mpi luzingu ya nda. Kutambula mbala na mbala na velo ya mudindu ke basisaka mbongo mingi kansi yo ke salaka nde bima kubeba nswalu. EMS ke tula na ndonga mambu yai na kutangaka ntalu ya kubeba ya ba batterie ya kubumbana (mingi-mingi badolare 5-15 na MWh mosi ya bo ke tambulaka) mpi ke tindaka yo kaka kana ntalu ya bima me luta ndilu yina.
Kusadila tiya: Kikuma ya Kutula Ntima ya Kukonda Kutuba
Ba batterie ya litium-ion ke salaka mbote na kati ya 15 degrés ti 35 degrés . Na nganda ya fenetre yina, ngolo ke kulumukaka mpi kubeba ke kumaka nswalu. Ba nzungu ya ba batterie kele na ba système ya kulandila tiya sambu na kutanina ba régions ya temperature ya ba batterie, bo ke tulaka yo na banzo yina ke yokaka ve tiya, yina ke kangamaka ve na ntangu, mpi yina kele ti UL-rated.
Bametode ya kupesa madidi ke swaswanaka na kutadila kiteso. Ba système ya nzo ke sadilaka refroidissement passif ya mupepe ti ba ventilateur. Ba installation ya mumbongo ke yikaka ba boucle ya madidi ya masa yina ke balukaka na glycol na nzila ya ba plaque ya madidi yina bo ke kangaka na ba rack ya ba batterie. Ba inzo ya utilité-scale ke vukisaka ba système ya HVAC na ba échangeurs ya tiya, bantangu ya nkaka yau ke lombaka 5-10% ya ngolo ya système nyonso kaka samu na kutwadisa tiya.
Kukabula ya tiya kele mfunu mingi bonso tiya ya mwayene. Kukulumuka ya 10 degre na zulu ya rack ke salaka ba ntalu ya kuswaswana ya kubeba. Ba subsystèmes thermiques ya kuyela kesadilaka ba capteurs mingi ya temperature na konso rack mpi kebalulaka bisika ya madidi na kimpwanza yonso, ebuna yo kebuyisaka bisika ya tiya yina kefyotunaka luzingu na bamvula.
Mpasi ya Kuvukisa: Kisika Ba Systeme Ke Sadisaka Ve Kibeni
Kuvukisa, kuvukisa, mpe kutunga vuandaka kikuma ya kuluta mingi ya kukonda kusala mbote ya BESS, yau vuandaka na mambu 10 na kati ya mambu 26 yina vuandaka na bansangu ya kufwana samu na kupesa foti. Dyambu yai kemonisa kyeleka mosi ya kukonda kiese: ba subsystème mosimosi kesalaka, kansi kusala nde yo sala kumosi kebikala dyambu ya kuluta mpasi ya insi.
Sambu na nki Kuvukisa Ke Nungaka Ve
Bima ya BESS bonso bansinga ya DC ti ya AC, HVAC ti ba subsystème ya kufwa tiya ke pesamaka mbala mingi na bateki ya kuswaswana mpi bo ke salaka yo ve sambu na kusala kumosi. BMS mosi ya muntu mosi ya ke salaka bima ke solulaka na nzila ya protocole CANbus. PCS ke vingila Modbus. EMS ke tubaka MQTT. Muntu mosi fwete tunga middleware kubalula na kati ya yai-mpi couche yina ya kubalula ke kuma kisika ya kukonda kununga.
Latency ya kusolula ke vukisaka mambu. BMS ke zabaka tiya ya kuluta-na basegonde 50. Yo ke tindaka ntuma ya kukanga na PCS. Kansi kana kidimbu yina ke luta na nzila ya kielo mosi ya EMS yina kele ti 200-milliseconde ya latence, PCS ke landa kukatula ngolo na nsungi ya quart-seconde-ya kufwana sambu na kuyantika kutina ya tiya.
Kutula ntoto ke salaka mine ya nkaka ya kuvukisa. Konso subsystème kele ti mambu ya bo ke lombaka sambu na kutula ntoto. E nlonga mia lunga-lunga e bateria mifilanga e fulu kia lunga-lunga e lekwa. E fulu kia PCS kia transformador. Ntangu mambu yai kesalaka bansinga ya ntoto, ba courant yina ketambulaka kebasisaka bifu yina kepesaka mpasi to, kima ya kuluta mbi, yo kefikaka bifu ya kyeleka tii kuna yo kefwaka mpenza.
Kimfumu ya fioti na kisalu
Yindula diambu mosi ya ke tadila régulation ya frequence. E nkumbu za grid zikulukanga yakuna 59,92 Hz (ku nsi a nkumbu a 60 Hz). Tala mambu yina ke salamaka na subs ystem ya kubumba ngolo ya ba batterie yina bo me yidika mbote:
EMS ke bakaka kidimbukatuka na muntu yina ke twadisaka réseau na nzila ya ngidika mosi ya ke tindaka bansangu (retard ya bamilisekonde 50)
EMS ke yula BMSsambu na kisika ya charge mpi kisika ya tiya (retard ya milisekonde 20)
EMS ke pesa bantuma ya PCSsambu na kubasisa ngolo na nivo ya ngolo yina bo ke kana (retard ya 30 milisekonde)
PCS ke tombukakubasika ya inverter na kulandaka ntalu ya rampe- (rampe ya 500 milisekonde)
Bamonitere ya BMSvoltages ya cellule na ntangu ya kukatula, kuyidika équilibre na ntangu ya kyeleka-
Luyalu ya tiyake kumisaka madidi mingi na ntwala nde tiya kubasika (retard ya basegonde 2-3)
Ntangu ya mvutu yonso: na nsi ya sekondi 1. Kansi konso ngidika ya fioti fwete manisa kisalu na yo. BMS lenda pesa ve ngolo yina baselile kele na yo ve. PCS lenda balula ve nswalu kuluta mutindu ba transistor na yo ke pesaka nzila. E nlonga mia tiya ke milendi vana mvutu ko vana vau muna nsongo mia tiya.
Kikuma yai, penepene na 19% ya bisalu ya kubumba ba batterie kekutanaka ti mbongo fyoti sambu na mambu ya teknike mpi ntangu ya kukonda kisalu yina bo mekana ve. Mutindu mosi ya fioti yina ke salaka ve mbote ke tambulaka na nzila ya chaîne ya valeur ya mvimba.
Badesizio ya Kuyidika ti Bamvula Kumi-Bamvutu ya Nda
Ba nsololo zole ya architecture ke tendula ba nguizani ya ba subsystèmes: AC-kuvukisa na DC-kuvukisa, mpe topologie ya kati na yina me kabuana.
AC-ba nzila ya kuvukisalunga-lunga kisika ya kubumba ba batterie na nzila ya solaire na ndambu ya AC, disongidila konso nzila kele ti ba inverter ya kimpwanza. BESS kele ti inverter na yo mosi ya bo me yidikaka sambu na yo yina bo me vukisaka ti batterie. Yo ke kumisaka pete na kuyidika diaka bima kansi yo ke lombaka kubalula yo mbala zole (DC ya ntangu → AC → Bateri ya DC → Grille ya AC), yo ke vidisaka 8-12% sambu na kuvidisa ngolo.
DC-ba nzila ya kuvukisakukabula inverter mosi na kati ya solaire ti kubumba, kukangama na bisi ya DC. DC-ba nzila ya kukangama ke sadilaka inverter hybride yina bo ke kabulaka na kati ya PV ti BESS. Yo ke tomisa kisalu tii na 94-96% kansi yo ke sala nde bantu kukangama-kana inverter ya kukabula me fwa, ntangu mpi kisika ya kubumba bima ke katukaka na nzila.
Topologie ya katike sadilaka PCS mosi ya nene (2-5 MW) yina ke vukisaka bisika mingi ya kutula babateri. Dyambu yai kekulumusaka ntalu ya mbongo mpi ya makulu kansi yo kesalaka nde bisika mosi-mosi ya kukonda kununga kusala.
Topologie ya kukabula100-500 kW) ti ba rack mosi-mosi. 15-20% ya mbongo mingi kansi yo ke pesaka nzila na kubebisama na mutindu mosi ya mbote-kukonda kusala mbote ya PCS mosi ke simba kaka rack yina, kansi ve installation ya mvimba.
Kuvingisa kisalu banda na ngonda mosi ti na bangonda zole ke salamaka mingi, na yankaka ke kwendaka tii na bangonda nana to kuluta, mbala mingi sambu na mambu ya kuvukisa yina ke luta kaka ba mpasi ya tekiniki. E ntangwa zazi ke zivutulanga kaka nzimbu ko; ntangu ya nda ya kukonda kusala kisalu na ntwala ya kutula yo na kisalu lenda bebisa babateri yina me vanda na charge ya ngolo.
Ba-Système ya Lutaninu: Kulonguka na Mambu yina Mesalamaka Mbi
Banda 2020, mambu ya kukonda kusala ya BESS me kulumuka, ti mambu 15 na 2023, kansi tiya ya ntama ve bonso Gateway Energy Storage na San Diego na ngonda ya tanu 2024 me mona tiya-ups na bilumbu nsambwadi. Mambu yai pusaka evolisio na ba subsystème ya lutaninu.
Kuzaba ya kutina ya tiya
Kana batterie me fwa, tiya ya selile ke tombukaka nswalu kibeni-na ba milisekonde. Ngolo yina bo me bumba ke basikaka na kintulumukina, yo ke salaka nde tiya kuvanda kiteso ya badegre 400 na reaction thermo-chimique yina ke lombaka ve mupepe ya mbote.
Kuzaba na ntwala ke simbama na ntalu-ya-kuzaba nsoba. Kumata ya tiya na badegre 5 na munuta mosi ke monisa nde kisalu ke sala mbote. Temperature ke pumbuka na 5 degrés na basegonde kumi ke monisa nde tiya ke kwisa. Kubebisa nitu, kubeba sambu na tiya ya ngolo, kununa, to kukonda kutanina yo mbote kele na kati ya mambu yina lenda sala nde tiya kutina.
Ba unités ya BMS ya kuyela kele ntangu yai:
Kuzaba temperature ya bapoint mingi-(kuzaba mosi na baselile 4-6 na kisika ya kumona konso module)
Kutala mutindu voltage ke kulumuka (kubwa ya voltage na nsi ya charge ke kwisaka na ntwala ya mambu ya tiya)
Kumona gaz (kubwa ya tiya ke basisaka bima ya organique yina ke tambulaka ve na ntwala ya midinga ya ke monana)
Mpasi ya subsystème: vitesi ya detection versus taux positif ya luvunu. Kuluta sensible mpi ba installations me kangama katuka na velo ya climatisation. Kukanga ntima mingi mpi kuzaba yo ke kwisaka na nima mingi.
Kuvukisa Kufwa Tiya
Mutindu mosi kaka ya kuyala tiya ya litium-ion kele kusadila masa mingi sambu na kukulumusa tiya na mpila nde reaction kumanisa, to kubika yo na kuyoka. Kansi kubeba ya masa ke basisaka ba mpasi na yau mosi-kuyobisa bisadilu ya kura yina kele na ngolo mpe kubebisa ba nzila ya masa ya mvula.
Bametode ya kufwa ba couche ya installation ya bubu yai:
Niveau ya kuzaba:Bima yina ke monaka midinga, bima yina ke monaka tiya, mpi VESDA (Apareil de détection très précoce du fumé) na kusadilaka échantillonnage de l’air .
Niveau ya kufwa:Ba système ya aérosol (sambu na ba lupangu ya fioti), kufulusa gaz inerte (azote to argon), mpi ba système ya kufulusa masa .
Niveau ya kukabwana:Module-nivo ke katulaka, ba contacteur ya nivo ya rack-, mpi ba barrières ya tiya-na kati ya ba rack
Ba subsystèmes fwete sala na bumosi. Kuzaba gaz ke basisaka kukatuka ya module, yina ke pesaka kidimbu na BMS na kukabula diaka kizitu, yina ke kebisaka EMS na kukatuka na kutinda na zandu, yina ke pesaka ntuma na PCS na kukulumuka-nionso na ntwala nde suppression kusala. Ndonga kele mfunu. Kusala nde suppression kusala ntangu nge kele kaka ti ngolo ke basisaka bigonsa ya kubwa.
Ba Système ya fioti ya ba nsangu: Différentiel ya pima
20% ya ba systeme ya kubumba ngolo ya ba batterie ke vukisaka kaka ba nsangu ya fioti-, yina ke bebisaka kivuvu ya -ya ntangu ya nda mpe ntalu ya bima. Yau kele ve ya malongi-kikalulu ya bansangu ke monisa kana nge me mona kubeba na ntwala to nge me mona yau na mutindu ya mbi.
Kutala mutindu ya kutunga
BESS ya industrie ke basisaka ba volime ya bansangu ya kuyituka. Kisika mosi ya 100 MWh ti kulandana ya nivo ya baselile-ke basisaka:
50,000+ kitezo ya ngolo na sekondi mosi
30,000+ kutanga ya tiya na sekondi mosi
10,000+ kitezo ya sesepi na sekondi mosi
Ba nsangu ya ke landa kusolula, mambu ya ke pesa boma, mpi bantuma ya ke twadisa
Subsystème ya ba nsangu fwete filtrer makelele, kukangama kukonda kuvidisa bansangu ya diagnostic, kutula kashe ya ntangu na sikisiki yonso (precision miliseconde), kutinda na mutindu ya kutudila ntima, mpi kubumba mbote. Ba mbala yonso zole ya kusonika bansangu mpi mutindu ya kupesa yo ke vandaka ti bupusi ya ngolo na sikisiki-ba nsangu ya résolution ya fioti- lenda bebisa ba metrics ya mfunu ya kisalu mpi kukanga bidimbu ya ntete ya bifu.
Ba installation mingi ke kotaka na 1-sekonde sambu na kufiotuna volime ya bansangu. Kansi mambu ya mbi ke salamaka na bamilisekonde. Kuwakana: kulandana ya vitesi ya ngolo-na nivo ya BMS ti résolution ya 100-milliseconde, ya bo ke tindaka na kisika yina. Kuvukisa na 1-sekondi ya mwayene sambu na kubumba na nivo ya EMS. Lunda mwayene ya minuta 1 sambu na tendance ya ntangu ya nda. Kansi buffer bansangu ya résolution ya ngolo, mpi bumba yo kana anomalie me salama.
Kuyidika mambu na ntwala na nzila ya bansangu ya fioti-fioti
Ba operateur ya kuyela ke sosaka bansangu ya subsystème sambu na mitindu ya kubeba. Kuyela ya ngolo na ba contacteur ya DC ke salamaka na ntwala ya kufwa na bamposo mingi. Ba système ya kulandila tiya ke sala nde filtre ya signal ya ngolo kukuma mingi. Baforme ya ba onde ya kubasika ya PCS yina ke yedisaka distorsion harmonique ke kebisaka kununa ya capaciteur.
Ba mbandu ya kulonguka ya masini yina me longukaka na yina me tala bangwisana ya ba subsystème lenda tuba na ntwala mambu yina ta salama ve bamposo 2-4 na ntwala ya kutala mambu yina ke salamaka na nzila ya alarme ya kinkulu. Ediadi disobanga e salu kia lunga-lunga tuka muna salu kia lunga-lunga e lekwa yasikidiswa, kikululanga e ntangwa ya lembi lunga-lunga e salu tuka muna 3-5% konso mvu yakuna nsi a 1%.
Ba-Système ya Fioti ya Kimvwama: Mutindu Architecture Ke Bebisaka Bamfuka
Kubumba ba batterie ke bakaka mbongo na nzila ya mitindu mingi ya kubaka mbongo, konso nzila ke lombaka bikalulu ya kuswaswana ya subsystème.
Arbitrage ya ngolo
Sumba na nsi (mpimpa), teka na zulu (peak ya nkokila). Yo ke monana pete. Kansi, kieleka ya subsystème ke basisaka ba coûts ya friction:
Bandilu ya BMS:Ba cycle ya decharge ya mudindu ke salaka nde bima kubeba nswalu. BMS lenda buyisa kubasisa masa na nsi ya 20% SoC sambu na kutanina mavimpi ya bateri, kusala nde 20% yina ya nsi ya ngolo kuvanda ve sambu na arbitrage.
Bima ya PCS:Ba inverteurs kele na ba taux ya rampe ya kuluta (mingi-mingi 10-20% ya ngolo na munuta mosi). Kana ntalu ya bima memata na kintulumukina, PCS lenda kanga ve minuta ya ntete ya ntalu ya bima ntangu yo kemata.
Bansiku ya tiya:Na bilumbu ya tiya ya nsungi ya mvula-ntangu ntalu ke kumaka mingi-tiya ya ntoto ke kangaka ngolo ya kukatula. E nlonga mia tiya ke milendi fuluka ko mu nzaki, mifilanga EMS mu kulula e nluta mia 15-25% muna sikididi vava e nzimbu zifukanga zitoma tambulanga.
Mambu yai kele ve bangindu ya luvunu. Bantu yina ke sadilaka ba batterie fwete twadisa kigonsa ya kupesa ngolo na bazandu na ntangu bo ke lomba na kusumba ngolo yina na ntwala, ebuna yo ke basisaka bigonsa yina ke wakana ti yo. Kukangama ya subsystème yina ke kangaka nzila na kukatula ya mvimba na ntangu ya kutombuka ya ntalu ke balulaka mbongo ya bo ke vingilaka nde bo baka konso kilumbu ya badolare 50 000 na badolare 35 000-kuzenga nsuki na 30% sambu na bigonsa ya architecture.
Kuyidika mbala mingi
Kubumba ba batterie lenda katuka na standby mpi kukuma ngolo ya mvimba na nsi ya sekondi mosi sambu na kunwana ti mambu yina lenda salama na mbala mosi na réseau, yo yina yo kele mbote sambu na kuyidika ba frequence. Kansi kisalu yai ya nsadisa ke tulaka dikebi na ba subsystèmes na mutindu ya nkaka kuluta arbitrage.
Kuyidika ke lombaka kutula charge mpi kukatula ntangu yonso-kupesa mvutu na ba signal ya kutwadisa generation automatique na nima ya basegonde 4. Bateri yina ke salaka régulation ya fréquence lenda sala 10 000 micro-cycles konso kilumbu kana beto fwanisa yo ti 1-2 cycles ya mvimba sambu na arbitrage.
Yo ke salaka mitindu ya kulwata ya subsystème:
BMS:Ba circuits ya équilibrage ya ba cellule ke salaka ntangu yonso, ba résistances ya équilibrage ya tiya .
PCS:Ba transistor ke balukaka mbala mingi, yo ke salaka nde kura kukuma nswalu .
Tiya:Kutambula ya ngolo ntangu yonso ke basisaka tiya ya ke sobaka ve yina ke lombaka madidi ntangu yonso
Bamodule ya bateri:Kuvidisa ngolo na ba nzietolo ya fioti -me swaswana ti ba mbandu ya kubeba ya nzietolo ya mudindu-
Ba mbongo ya MW kele mingi (mbala mingi 2-3x arbitrage), kansi ba mbongo ya kubumbana yina ke katukaka na kubeba ya nswalu kele mpe mingi. Architecture ya subsystème ke monisa kana nsiku yai ya kuteka ke basika.
Bateknolozi ya Ba-Système ya Ke Basika Ke Yidika Diaka Kisalu
Solid-Bampasi ya Kuvukisa Leta
Ba batterie ya solid-state ke sila lutaninu ya mbote mpi densité ya ngolo, kansi yo ke salaka mpasi ya ntu ya kubumba ngolo ya ba batterie ya kuvukisa sub système. Ba batterie ya solid-state ke sila lutaninu ya mbote, densité ya ngolo ya mingi, mpi luzingu ya nda, yina lenda kulumusa ntalu ya systeme ya mvimba.
Ba BMS ya ntangu yai mesalamaka na nziunga ya mitindu ya kufwa ya electrolyte ya masa. Baselile ya ngolo-kefwaka na mutindu yankaka-kuyela ya dendrite ya litium na kisika ya kutina na tiya, kupasuka ya mekanika na kisika ya kubasika ya electrolyte. Kuvukisa baselile ya ngolo-kelombaka kuyidika dyaka mitindu ya kutala mambu, mitindu ya kuswaswana ya kusala equilibre, mpi kusoba mutindu ya kusadila tiya.
Kansi, PCS ke kudibanzaka ve sambu na kimunganga ya electrolyte. Yo ke monaka kaka voltage mpi courant. Yo ke tendula nde ba batterie ya ngolo- lenda vutuka na bisalu yina kele dezia na kusobaka ba module na ntangu bo ke taninaka kubalula ngolo mpi ba subsystème ya kutwadisa. Kansi BMS fwete tomisa mambu mingi.
AI-Kusadila ngolo ya ke twadisama
Mayele ya artificiel mpe kulonguka ya masini ke na kukota na ba nzila ya kusadila ngolo samu na kupesa nzila na kutala ntangu ya kedika-, kubongisa mambu na ntwala, mpe kusala mbote. Na kisika ya kutinda na kulanda nsiku- (kufuta mbongo kana ntalu kele < $30/MWh), ba systeme ya AI ke tuba na ntwala:
Kukabula mabaku ya mbongo
Ba curves ya ntalu ya kubeba na kutadila temperature mpi mudindu ya cycle
Kulomba kisalu ya réseau lenda salama na bangunga 24-48
Makoki ya mbote ya kubumba sambu na mambu ya mfunu mingi -
Dyambu yai kebalulaka EMS katuka na reactive tii na probabiliste. EMS ya kinkulu ke mona ntalu ya $50/MWh mpi ke baka lukanu ya kukatula masa. AI EMS mosi ke mona ntalu ya $50/MWh, ke tuba na ntwala 70% ya chance ya ntalu ya $80/MWh na bangunga 2, ke tadila SoC ya ntangu yayi mpe état thermique, mpe ke baka lukanu ya kusimba-kusala $30/MWh mingi ntangu nsangu ke lungana.
Mpasi ya subsystème: AI ke lombaka qualité ya ba données yina 20% ya ba système ke pesaka ve ntangu yai. Mvindu na kati, mvindu na nganda ke tadila mingi-mingi kulonguka ya masini.
Ba systeme ya kubumba ngolo ya hybride
Ba Systeme ya Kubumba Energie Hybride ke vukisaka ba batterie ti ba tekinolozi bonso ba supercapacité-na ntangu ba batterie ke bumbaka ngolo mingi sambu na ntangu ya nda, ba supercapacité ke nungaka na ba cycle ya nswalu ya kucharger/kukatula ngolo.
Ediadi divanganga e nlonga miampa mia lunda ngolo za bateria: nlonga mia ngolo. Kana kidimbu ya régulation me kuma, keti yo fwete basisa ngolo ya bateri to ngolo ya supercapacité? Ba supercapacités ke simbaka ba fluctuations ya sub-seconde (bankama ya ba cycles na ngunga) na ntangu ba batteries ke simbaka ba déviations ya ke zingaka (ba minuta tii na bangunga).
Ntwadisi ya hybride ke vandaka na kati ya EMS mpi ba subsystème ya kubumba bima mosi-mosi, ke kabulaka bantuma ya ngolo na kutadila mambu yina kele na kati ya ba frequence. Bima ya fréquence ya ngolo- (na zulu ya 0,1 Hz) ke kwendaka na ba supercapacités. Bima ya fréquence ya fioti-ke nataka na ba batterie. Yo ke tomisaka luzingu ya bateri na 40-60% na bisadilu ya nsiku mpi na kutaninaka vitesi ya mvutu.
Kusala Resilience ya Subsystème: Malongi ya Kisalu
Minsiku tatu ya kusala bifwanisu ke kabulaka ba installation yina ke salaka na 97-99% ya disponibilité ti bayina ke nwana na 85-90%.
Redundancy Kisika Yo Kele Mfunu (Bisika Yonso Ve)
Ba batterie ya redondance kele ntalu mingi mpi ke nunga lukanu-nge ke futa sambu na capacité ya nge lenda teka ve. Kansi redondance ya subsystème ke futa:
Ba ntuadisi zole ya EMS:Mosi ya ke sala, mosi ya standby ya tiya. Kukonda kusala na nsi ya basegonde 30. Ntalu: 15 000 ya badolare ya nkaka. Mbongo ya bo me tanina na mposo-ya kuyingisa mfumu ya kisalu: $500,000+.
N+1 ngidika ya PCS:Ba unités iya ya PCS ya 1-MW samu na 3 MW ya ngolo ya mvimba na kifulu ya unité mosi ya 3-MW. Mosi ke lemba, nge kele na 75% ya ngolo, kansi na zero ve. Ntalu ya mbongo: 18%. Kutomisa mambu yina kele: 6-8%.
Banzila ya kusolula ya kukonda mfunu:Connexion ya ntete na nzila ya fibre, sauvegarde na nzila ya modeme ya cellulaire. Kana fibre ke zengana na ntangu ya kutunga ya pene-pene (ke salamaka mingi kuluta mutindu nge lenda yindula), backup ya cellulaire ke taninaka kisalu ya mfunu. Ntalu: 3 000 $. Ntangu ya kupema me kangama: lenda vanda bilumbu.
Kima ke lomba ve redondance: ba modules ya ba batterie mosi-mosi. Kana mosi me nunga ve, bankaka ke bakaka kima yina me lemba na mbala mosi. Kuluta -nene ya module ke tanga "kaka kana" ke bebisa mbongo.
Ba système ya kutala ke nunga ba système ya kutudila ntima
Nge lenda tanina ve mambu yina nge lenda tesa ve. Ba dessin ya subsystème ya mbote ke tulaka na kisika ya ntete observation:
Tablo ya ntangu ya kieleka-kumonisa mutindu ngolo ke tambula, ba etat ya subsystème, mpi kukabula ya tiya .
Kutula na kisika ya ntete(ya mfunu/lukebisu/nsangu) sambu na kubuyisa kulemba ya kukebisa
Bisadilu ya kutadila tendancekufika kisalu ya kyeleka na ntwala ya kubeba yina bo mebikulaka
Kubula ya kifukupesa nzila na kutala diaka mambu yina salamaka na nima ya -kusala mambu na mutindu ya fioti yina ke nataka na kukonda kununga
Ba retard ya kutula na kisalu ke yantikaka na ngonda mosi tii na bangonda zole mingi-mingi, ti bantu ya kisalu yina kele ve ti eksperiansi ke salaka bantangu ya nkaka bifu yina ke vutulaka bisalu na nima. Ba système ya kutala ke sadisaka ba opérateurs ya fioti na kubakisa mambu yina ke salama na ntwala nde bo basisa ba mpasi.
Logiciel-Banzo ya bo me tubila
Ba installations ya kuluta ngolo ke bakaka ba subsystèmes bonso logiciel-defini na kisika ya hardware-determiné. BMS ke salaka na nzila ya micrologiciel yina bo lenda yidika. EMS ke tindaka na nzila ya ba application ya bo me tula na ba conteneur. Logique ya kuyala kezingaka na bafishe ya configuration, kansi ve na bakode ya ngolo.
Ntangu bivuvu ya ba fabricants sambu na ba batterie ya sodium-ion kumaka madidi sambu ntalu ya LFP vandaka kulanda na kukulumuka, ba installations ti ba architectures ya logiciel-definié lendaka kuyidika diaka ba algorithme ya kucharger sambu na ba chimie ya kuswaswana na nzila ya ba actualisations ya micrologiciel na kisika ya kuyingisa ba hardware.
Kusoba yai kele ti kifu: kumonisa mambu ya ke tadila lutaninu ya Internet ke kumaka mingi ti makuki ya kuyidika mambu na ntama. BESS system architecture ntangu yayi fuana pesa mvutu na ba mitindu ya attaque mpe ba résultats yina lenda salama, na makoki mpe ba impact ya yimbi ya kukonda kusala mbote ya ba composants yina ba me tala mbote-mbote. Konso logiciel-subsystème ya bo me tendula ke kumaka kisika ya kunwanisa.
Bangyufula ya Bantu Keyulaka Mbala Mingi
Inki luswaswanu kele na kati ya ngidika ya kusadila bateri ti ngidika ya kusadila ngolo?
Sisteme ya kutwadisa ba batterie (BMS) ketaninaka konso selile na kutalaka voltage, temperature, mpi courant yina kele na nivo ya selile to ya module. Yo ke buyisaka mambu ya mbi ya kusala mpi ke tadilaka santé ya batterie. Sisteme ya kusadila ngolo (EMS) ke sadisaka na kusala mbote kisalu ya mbongo ya kisika ya mvimba na kubakaka lukanu ya ntangu ya kutula to kukatula ngolo na kutadila ntalu ya zandu, bidimbu ya réseau, mpi mambu yina ke kangaka nzila na kusala. BMS ke salaka na bantangu ya milisekonde yina ke tulaka dikebi na lutaninu; EMS ke salaka na minuta-ti na-bangunga yina ke tulaka dikebi na mbongo. Yo yonso zole kele mfunu, kansi yo ke salaka bisalu ya kuswaswana kibeni.
Sambu na nki bima yina ke bumbaka babateri ke vandaka na mfunu ya kuyidika tiya kana babateri ke salaka na temperature ya nzo?
Ba batterie ke niokwamaka na kununa ya ba cycle, to kubeba yina ke katukaka na ba cycle ya charge-decharge, yina ke kwendaka nswalu mingi na nganda ya ba temperature ya mbote. Selile ya litium-ion yina ke salaka na 45 degrés ke bebaka mbala zole kuluta mosi na 25 degrés . Kima ya kuluta mfunu kele nde, kukonda bumosi ya temperature na kati ya ngidika mosi ya ba batterie ke salaka nde baselile kubeba na vitesi ya kuswaswana, ebuna yo ke salaka nde bo konda ngolo mpi yo ke kumisaka kigonsa mingi sambu na lutaninu. Kusadila tiya kele kaka ve kupesa madidi-yo kele kutanina tiya ya mutindu mosi na kati ya mafunda ya baselile sambu na kuzikisa nde yo ke nuna kumosi mpi ke bikala na bukati-kati.
Nga e kunku ya bateria ya mvangi a mpila mu mpila ilenda sala kumosi?
Ee, kansi ti balukebisu. Bima ya BESS bonso bansinga ya DC mpi ya AC, HVAC, mpi bima ya fioti-fioti yina ke fwaka tiya ke katukaka mbala mingi na bateki ya kuswaswana mpi bo ke salaka yo ve sambu yo sala kumosi. Ba protocole ya nsangu ya nsiku (Modbus, CANbus, DNP3) ke pesa nzila na kusala mambu na mutindu ya mfunu, kansi bima ya mpa ke lombaka mbala mingi ba protocole ya mfumu. Kumeka ya kuvukisa ke kumaka mfunu mingi-bantu ya kisalu ya kukonda eksperiansi to bifu ya kuvukisa ke sadisaka na kusala retard ya mbala mosi ya ngonda mosi to bangonda zole. Ba solutions pré-intégrées ya ba fournisseurs mosi mosi ke lombaka mbongo mingi kansi ke kulumusaka kigonsa ya kutula na kisalu.
Inki mutindu ba système ya kubalula ngolo ke tadilaka kana batterie me mana na ntangu ya decharge?
Ba unités ya PCS ya bubu yayi ke vuanda na ba algorithme ya ngolo ya kukulumuka. Na ntangu yina, ntalu ya charge ke kuma pene-pene ya bandilu ya fioti (mingi-mingi 10-20%), BMS ke tinda balukebisu ya ke landa na EMS, yina ke pesa ntuma na PCS na kukulumusa ngolo ya kubasisa malembe-malembe. Na kisika ya kukanga na kintulumukina-yina zolaka kupesa grid mpasi-ba rampe ya PCS katuka na 100% tii na 80% tii na 60% na zulu ya basegonde 30-60, kupesa ba operateur ya grid ntangu ya kunata bima yankaka na internet. Ba cutoffs ya urgence kele sambu na lutaninu, kansi operation normale ke zikisaka kubeba ya kitoko na kisika ya kuzenga na kintulumukina.
Mambu ya kusalamaka kana kisika mosi ya bo ketulaka bateri mefwa na kisika mosi ya nene ya bo ketulaka bima?
E nkubika yayi ikwamanana sala muna ngolo zakululwa. Ba rack ya ba batterie ke vukanaka na parallèle, yo yina kana mosi me katuka, ba batterie ya nkaka ke taninaka ngolo. BMS ke katulaka rack yina me fwa na nzila ya ba contacteurs-ba interrupteurs électromécaniques yina ke katulaka yo na nitu na bus ya DC. EMS ke bakaka nsangu ya kukulumusa ngolo yina kele mpi ke sobaka ba offre ya zandu na kutadila mambu yina. PCS ke "monaka" ve ba rack mosi-mosi, kaka voltage ya DC ya mvimba ti courant, yo yina yo ke yikanaka na mbala mosi na konso ngolo yina ba rack yina me bikala lenda pesa. Mbongo ke kulumukaka na kutadila ngolo yina bo me vidisa, kansi installation ke bikalaka kaka na kisalu ntangu bo ke yidika yo.
Inki mutindu ba estimations ya état ya charge mpe ya état ya santé kele ya sikisiki na ba système ya ba batterie ya kieleka?
Na nsi ya ba nsiku ya kulandila, ba estimations ya SoC ke lungisa 2-3% ya sikisiki. Na bisika ya bilanga yina kele ti bansoba ya tiya, kununa, mpi bima ya ngolo, sikisiki ke kulumukaka tii na 5-8%. Ba nsangu ya kimbevo kele fioti na sikisiki-mingi mingi na kati ya 10% ya ngolo ya kieleka yina me bikala. Ba incertitudes yayi ke pusaka na kusala kisalu ya conservateur: kana BMS ke banza 80% ya SoC na ±5% ya kivuvu, EMS ke baka ngolo yina kele na nzila mutindu 75% samu na kubuya kubasisa masa mingi na kintulumukina. Kutomisa ba nsangu yayi na nzila ya modelisation ya mbote mpe calibration en temps réel ke bikala kisika ya kusosa ya ngolo, mutindu konso point ya percentage ya conservatisme ya luvunu ke lombaka bankama ya mafunda ya mbongo konso mvula samu na ba installations ya nene.
Inki kele luzingu ya kifwani ya ba subsystèmes ya kuswaswana?
Ba module ya ba batterie ke pesaka garanti ya bamvula 10-15 to ba cycle 4 000-6 000-yina ke kwisa ntete. Ba système ya kubalula ngolo ke zingaka bamvula 15-20 na kubongisa yau mbala na mbala (kuyingisa ba capaciteur na nima ya bamvula 5-7, kusoba ventilateur ya madidi na nima ya bamvula 3-5). Ba système ya kulandila mpi ba logiciel ke vandaka ti luzingu ya kukonda nsuka kansi yo ke lombaka nde bo yidika yo na nima ya bamvula 2-3 sambu na kutanina kuwakana mpi lutaninu. E sadilwa ya lunga-lunga e tiya (unidades de HVAC, ventiladores, pompes) isalanga muna mvu 10-15 ye nlongo miami mia mvu ke mvu. Kukonda kuwakana na luzingu ke salaka ngidika ya kuyingisa bamodule-vingila na kuyingisa bamodule ya ba batterie mbala 1-2 na ntangu ya kutanina ngolo ya kubalula mpi ya kuyala infrastructure na nzila ya luzingu ya kisalu ya bamvula 30.
E ngindu za Subsysteme zisobanga mambu mawonso .
Kubumba bateri kele ve kaka kimunganga. Yau kele mvingu ya mpasi ya kutala, ya kuyala, ya kubalula, ya kutwadisa tiya, mpe ya lutaninu-konso mosi na mitindu ya kufwa ya kuswaswana, mambu ya kubongisa, mpe ba nsiku ya kusala.
Ata 55% ya mvula-na -mvula ya kuyela na ba installations ya BESS ya ntoto mvimba kuyika 69 GW/169 GWh na 2024, industrie ke nwana kaka na ba mpasi ya kuvukisa ba sub système ya kubumba ngolo ya ba batterie. Disolo ya bantu yonso ke tubaka nde bifu ke katukaka pene-pene yonso na bamodule ya ba batterie kele ya kukonda sikisiki-ba incident mingi ke landaka sambu na kuvanda na bumosi-ya -bima ya systeme mpi mambu ya kuvukisa.
Kubakisa ba sub-système ya kubumba ngolo ya ba batterie ke sobaka mutindu nge ke tadilaka bima yina bo me tula, ke tubaka na ntwala mambu yina lenda salama ve, ke yidikaka bisalu mpi ke kangaka ntima na bapula. Ba cellule ya ba batterie ke pesaka ngolo, kansi ba subsystème ke pesaka kivuvu, lutaninu mpi mfunu ya mbongo. Na insi mosi kisika penepene na 19% ya bisalu kekutanaka ti mbongo fyoti yina kekatukaka na mambu ya teknike, mbala mingi architecture ya subsystème kekabulaka bisalu ya mbote ya kutula na kisalu ti mambu yina kelombaka mbongo mingi.
Bisalu tatu ya sikisiki ke tomisaka kisalu ya subsystème mbala mosi:
Sadila kulandana ya nivo ya selile-kuna budget ke pesa nzila-module-nivo ya kutala ke konda bidimbu ya ntete ya kukonda kununga yina bansangu ya nivo ya cellule-ke monisa.
Tula na kisika ya ntete kumeka ya kuvukisana ntangu ya kutula na kisalu-kuvingisa ya ngonda mosi ti zole ke vandaka mingi, bantangu ya nkaka yo ke kumaka tii na bangonda nana sambu na mambu ya kuvukisa, kansi kumeka mbote-mbote ke kangaka nzila na bampasi ya nene na nima.
Kusala ba nzila ya mfunu ya bansangutuka kilumbu ya ntete-20% ya ba systeme ke vukisaka kaka ba nsangu ya fioti - yina ke bebisaka luyalu ya bima ya ntangu ya nda.
Kubumba ngolo ya ba batterie talanda na kuyela-ba developpeurs kekana kuyika 18,2 GW ya utilité-échelle ya ba batterie na 2025. Kansi échelle ke kumisaka nene ba mpasi ya subsystème na kisika ya kumanisa yo. Ba installations yina ke tambula mbote ta vanda yina me zaba mbote-mbote architecture ya kukonda kumonana yina ke vukisaka ba batterie na ba réseaux, lutaninu na économie, mpi luyalu ya ntangu ya kieleka-ti na kutula ntima na ntangu ya nda-.
Bima ya mfunu
Kubeba ya ba batterie ke salaka nde mambu fioti ya BESS kusalama-kuvukisa, kuvukisa, mpi mambu ya ke tadila ngidika ya kutwadisa mambu ke basisaka bampasi mingi
Ba subsystème tanu ya mfunu ketendula mutindu systeme kesalaka: ba modules ya ba batterie, BMS, PCS, EMS, mpi gestion thermique, konso module kesalaka na bantangu ya kuswaswana .
Ba nsololo ya architecture ya ba système ya fioti (couplage AC vs. DC, topologie centralisée vs. distribuée) kele na ba mvula kumi- ya nda ya mbongo mpe ya kutudila ntima .
Kuvanda ti bansangu ya mbote ke monisaka kana bo lenda yidika mambu na ntwala-20% ya ba système ke vandaka ve ti resolution ya kufwana ya kutala mambu .
Ba subsystèmes ya sécurité fwete coordiner ba sequences ya kuzaba, ya kukanga, mpi ya kukatula bantu na ndonga ya sikisiki sambu na kubuyisa nde mambu kukuma ngolo .
Kusala mbote ya mbongo ke tadila mutindu ba subsystème ke sadilaka mambu yina ke wakana ve -maxim