Stocarea energiei bateriei: tipuri, aplicații și proces de producție

Pe măsură ce rata de penetrare a energiei regenerabile (cum ar fi eoliană și solară) continuă să crească, sistemele de energie necesită din ce în ce mai mult soluții de stocare flexibile,-la scară largă. Printre acestea, stocarea energiei bateriei joacă un rol important în echilibrarea cererii și ofertei, stabilizarea rețelei și reducerea costurilor cu energia electrică. Conceptul de Sistem de stocare a energiei la domiciliu acoperă sisteme capabile să stocheze energia electrică în baterii reîncărcabile și să o elibereze atunci când este necesar, sporind astfel flexibilitatea sistemului.

Acest articol va dezvălui în mod sistematic industria prin trei dimensiuni cheie-tipuri, aplicații și procesul de producție al Sistemului de stocare a energiei rezidențiale-pentru a ajuta cititorii să înțeleagă rapid imaginea completă a acestui domeniu.

În domeniul tehnologiilor de stocare, sistemele de stocare a bateriilor solare pentru casă (BESS) aparțin clasei tehnologiilor de stocare electrochimică, dar pot fi subdivizate în mai multe sisteme chimice și forme tehnice. Mai jos sunt principalele tipuri:

Baterii litiu-ion: în prezent, unul dintre cele mai populare tipuri de sisteme rezidențiale de stocare a energiei, datorită densității mari de energie, eficienței ridicate și răspunsului rapid.
 
Acestea sunt utilizate în mod obișnuit în aplicațiile rezidențiale, comerciale și la nivel de rețea-la scară mare-.

Baterii cu plumb-acid:O tehnologie matură cu costuri relativ scăzute, dar, în comparație cu litiu-ion, oferă o densitate de energie mai mică și un ciclu de viață mai scurt. Ei încă găsesc aplicații în scenarii-sensibile la costuri, cu capacitate mai redusă-sau cu energie de rezervă-.

Baterii de flux:De exemplu, bateriile cu flux redox de vanadiu. Caracteristica lor distinctivă constă în decuplarea capacității de energie (prin volumul electrolitului) și capacitatea de putere (prin dimensiunea reactorului). Acest lucru le face deosebit de potrivite pentru aplicații de stocare de-la scară mare, de-durată lungă.

Baterii cu sodiu-la temperatură înaltă cu sulf:Un tip oarecum special cu temperatura ridicata de functionare si potrivit pentru instalatii foarte mari. Implementarea lor la nivel global este relativ limitată în comparație cu litiu-ion.

Alte tehnologii avansate:Inclusiv concepte emergente precum „baterii Carnot” (electricitate → căldură → stocare de energie electrică) și alte chimie noi. Deși încă în dezvoltare, ele indică posibilități viitoare pentru domeniul de stocare a energiei montate pe perete.

De la materiile prime până la livrarea finală a sistemului, fluxul de producție al unui sistem de stocare a bateriilor solare la domiciliu implică mai mulți pași-fiecare esențial pentru performanță, siguranță și durata de viață. Mai jos este o prezentare generală a procesului tipic:

Fabricarea celulelor:Pregătirea materialului activ (acoperirea electrodului pozitiv/negativ, prelucrarea colectorului de curent). Celulele sunt asamblate prin stivuire sau bobinare electrod pozitiv, separator, electrod negativ. Urmează injecția de electroliți, etanșarea celulelor și activarea (prima încărcare/descărcare). Apoi testarea capacității, testarea ciclului de viață, testarea stabilității termice.

Ansamblu modul și-pachet baterie:Mai multe celule sunt conectate în serie/paralel pentru a forma module, care sunt ulterior asamblate în pachete de baterii. Pachetele de baterii includ sisteme de management termic, electronice de monitorizare/control (Sistem de management al bateriei, BMS) și dispozitive de protecție de siguranță. În timpul asamblarii, pașii cheie includ sortarea celulelor, asamblarea modulelor, sudarea, ambalarea.

Integrarea și instalarea sistemului:Pachetele de baterii, împreună cu invertoarele/sistemele de conversie a puterii (PCS), sistemele de control, sistemele de-protecție împotriva incendiilor și sistemele de monitorizare, sunt integrate într-un sistem complet de stocare a energiei la domiciliu. În această etapă, sunt efectuate teste-la nivel de sistem, cum ar fi testele de acceptare din fabrică (FAT), testele de siguranță și testele de adaptare la mediu.

Controlul calității și managementul siguranței:De la inspecția la intrarea-materiilor prime, managementul 5S al mediului de producție, standardizarea proceselor și până la inspecția finală la ieșire, fiecare pas trebuie controlat. Sistemele de stocare pun accentul în special pe protecția împotriva incendiilor-, atenuarea evacuării termice, performanța duratei de viață-acestea trebuie luate în considerare atât în ​​proiectare, cât și în producție.

Instalarea, punerea în funcțiune și operațiunile ciclului de viață: deși, strict vorbind, acestea din urmă nu sunt pași de „producție”, instalarea, punerea în funcțiune, operarea, întreținerea și eventual managementul reciclarii/a doua-viață sunt părți cheie ale întregului ciclu de viață al unui sistem de stocare a energiei rezidențiale.

Stocarea energiei baterieia trecut de la a fi un „concept” la o fază de „scalare-aplicație”. Rolul său în sistemele de energie, internetul energetic, noi tipuri de încărcături (cum ar fi centre de date, parcuri industriale, stații de încărcare) este din ce în ce mai proeminent. Înțelegând tipurile, aplicațiile și procesul de producție, puteți profita mai bine de oportunitățile din acest domeniu-fie în dezvoltarea tehnologiei, implementarea proiectelor sau furnizarea de servicii.