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BESSによる効率的なエネルギー管理と省エネ

ビュー: 100     著者:中国JBバッテリー      公開時間: 03/29/2022      元: https://www.jbbessjapan.com

BESS(バッテリーエネルギー貯蔵システム)の内部を見る:BESSとは何か、そしてそれがどのように機能するか

BESSは、さまざまなソースからエネルギーを取得し、このエネルギーを蓄積して、後で使用するために充電式バッテリーに保存するエネルギー貯蔵システム(ESS)です.必要に応じて、電気化学エネルギーはバッテリーから放電され、家庭、電気自動車、産業および商業施設に供給されます.

BESSは、ハードウェアコンポーネントと、低レベルおよび高レベルのソフトウェアで構成される複合システムです.主なBESSパーツは次のとおりです.

バッテリーシステム:
化学エネルギーを電気エネルギーに変換する個々のバッテリーセルが含まれています.セルはモジュールに配置され、モジュールがバッテリーパックを形成します.

バッテリー管理システム(BMS):
BMSは、バッテリーシステムの安全性を保証します.バッテリーセルの状態を監視し、充電状態(SOC)や健康状態(SOH)などのパラメーターと状態を測定し、バッテリーを火災やその他の危険から保護します.

インバーターまたは電力変換システム(PCS):
これにより、バッテリーによって生成された直流(DC)が、施設に供給される交流(AC)に変換されます.バッテリーエネルギー貯蔵システムには、充電と放電の両方を可能にする双方向インバーターがあります.

エネルギー管理システム(EMS):
これは、バッテリーストレージシステム内のエネルギーフローの監視と制御を担当します. EMSは、BMS、PCS、およびBESSの他のコンポーネントの作業を調整します. EMSは、エネルギーデータを収集して分析することにより、システムの電力リソースを効率的に管理できます.

BESSには、その機能と動作条件に応じて、火災制御システム、煙探知器、温度制御システム、冷暖房、換気、空調システムなど、さまざまな安全システムを含めることもできます.安全システムには、BESSのパラメータを監視し、緊急事態に対応することにより、BESSの安全な操作に必要な条件を提供する独自の監視および制御ユニットがあります.

バッテリーエネルギー貯蔵システムアーキテクチャ

エレクトロニクスとは別に、複雑なBESSは堅牢なソフトウェアソリューションに依存しています.たとえば、最先端のシステムは機械学習アルゴリズムを使用してエネルギー管理を最適化します.バッテリーの状態と特性を高精度で推定するには、BMSソフトウェア開発内に構築された信頼性の高いアルゴリズムと数学モデルが必要です.

つまり、BESSは、電力網または太陽光や風力などの再生可能エネルギー源からエネルギーを収集し、バッテリーストレージテクノロジーを使用してエネルギーを保存します.次に、バッテリーは、ピーク需要、停電、およびその他のさまざまなアプリケーションで、必要に応じてエネルギーを放電および放出します.

BESSは、リチウムイオン、鉛蓄電池、ニッケルカドミウム電池など、さまざまな電池に対応できます.これらについては、この記事の後半で詳しく説明します.すべてのバッテリータイプには、BESSの用途を指定し、バッテリーのエネルギー貯蔵の効率に影響を与える特定の技術仕様があります.バッテリーの主な特性は次のとおりです.

ストレージ容量:
これは、バッテリーによって蓄えられた電荷の量、またはBESSで利用可能な電気の量です.

力:
このパラメーターは、バッテリーによって供給される電力量またはBESSが提供できる出力電力を決定します.

往復効率:
これは、充電サイクル中にバッテリーに供給されるエネルギーに対する、放電中にバッテリーによって供給されるエネルギーの比率を表示します.

放電深度(DoD):
これは、バッテリーの総容量に対するバッテリーから放出されるエネルギーのパーセンテージを示しています.

一生:
これは、バッテリーの充電および放電サイクルの数、またはバッテリーがその寿命の間に供給できるエネルギーの量(バッテリースループット)として定義できます.

安全性:
これは、バッテリーの化学的性質などの観点から、バッテリーが安全要件に準拠していることを示す重要な特性です.

上記のバッテリー仕様に加えて、蓄電池システムには、その性能を説明する他の特性があります.たとえば、応答時間は、BESSがアイドル状態からフルパワーで動作を開始するために必要な時間です.ランプレートは、システムが出力を増減できるレートです.それぞれ、ランプを上げたり下げたりします.

BESSの種類と代替案

BESSは、使用する電気化学またはバッテリー技術によって異なります.主なBESSバッテリーの種類と、バッテリーストレージソリューションに提供される機会を見てみましょう.

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