Какви са перспективите за приложение на системите за съхранение на електрическа енергия (BESS) в енергийните системи?

BESS за цялата електропреносна мрежа за стабилност и отлагане на инфраструктурни инвестиции

Системите за съхранение на електрическа енергия с батерии (BESS), разположени в мащаба на електропреносната мрежа, осигуряват критично важни услуги за стабилност и икономически отлагат значителни инвестиции в инфраструктурата. Като абсорбират излишната електроенергия по време на периоди с ниско търсене и я освобождават по време на пикови периоди, тези системи балансират колебанията в товара, които оказват напрежение върху преносните мрежи.

Управление на задръствания и гладене на пиковете

Когато електропреносните линии се претоварват по време на тези часове на върхово потребление, това води до задръстване на електрическата мрежа, което застрашава възникването на прекъсвания на електроснабдяването и принуждава електроенергийните компании да изключват някои възобновяеми източници на енергия. Системите за натрупване на електрическа енергия в батерии решават този проблем, като събират излишна енергия, когато търсенето е ниско, и я освобождават, когато мрежата се задръсти. Това помага да се изгладят рязките върхове в търсенето с около 15–30 % според данните на NERC от миналата година. Възможността за изравняване на енергийното потребление означава по-малко използване на скъпите пикови електроцентрали, което може да спести около 740 000 щатски долара всяка година за отделни трансформаторни подстанции, като същевременно предотвратява загубата на цялата тази чиста енергия. Освен това батериите реагират почти моментално на промени в честотата на мрежата, докато традиционните топлинни електроцентрали изискват много време, за да регулират своята мощност.

Отлагане на модернизацията на електропреносните линии и трансформаторните подстанции

Старите електрически мрежи наистина се затрудняват да задоволяват растящото търсене поради всички нови електромобили и слънчеви панели, които се инсталират навсякъде. Нека за момент поговорим за цифрите – традиционните методи за модернизиране на предавателните линии струват от един до два милиона долара на миля, а получаването на разрешенията и самото строителство отнемат пет до седем дълги години. Тук на помощ идват батериите за съхранение на енергия. Когато се разположат стратегически, тези големи батерийни системи могат да отложат тези скъпи модернизации, като намалят претоварването в определени участъци на мрежата. Според някои проучвания, проведени миналата година, инсталирането на батерия с мощност 50 мегавата и капацитет 200 мегаватчаса може да отложи необходимостта от модернизиране на подстанции с четири до осем цели години, а също така подпомага и други функции на мрежата. Това решение е толкова привлекателно, защото дава същия ефект като изграждането на нова инфраструктура, но струва с около 40–60 % по-малко. Освен това тези модулни батерийни системи могат да бъдат пуснати в експлоатация за срок до 18 месеца, което е изключително бързо в сравнение с традиционните методи.

Този подход удължава експлоатационния живот на активите и освобождава капитал за инициативи, насочени към устойчивост на електропреносната мрежа, като по този начин утвърждава BESS като основен елемент в планирането на адаптивна инфраструктура.

Интеграция на BESS с възобновяеми източници на енергия

Ограничаване на прекъсванията при производството на енергия от слънце и вятър

Проблемът с ограничаването на възобновяемата енергия все още е доста значителен в наши дни. Според доклада на Международната енергийна агенция от миналата година вятърните и слънчевите електроцентрали по целия свят губят около 8,3 % от потенциалното си годишно производство. Системите за натрупване на електрическа енергия в батерии помагат за решаването на този проблем, като улавят излишната енергия всяка когато производството надвишава способностите на електрическата мрежа. Вземете за пример слънчевите електроцентрали: те често произвеждат значително повече електричество по обяд, отколкото е необходимо в момента, затова е разумно да се съхрани този излишък от средата на деня за по-нататъшна употреба вечерта, когато търсенето рязко нараства. По подобен начин вятърните електроцентрали понякога имат богато производство, но недостатъчно потребители, които да искат тази енергия точно в този момент. Като запазим тази енергия до момент, в който търсенето нарасне, ние фактически намаляваме загубите на чиста енергия и правим възобновяемите източници финансово привлекателни за операторите.

Осигуряване на регулируема възобновяема енергия чрез контрол на степента на зареждане (SOC)

Управлението на състоянието на зареждане (SOC) превръща тези непредсказуеми източници на енергия в нещо надеждно за операторите на електрическата мрежа. Когато те проследяват нивата на SOC в реално време, могат да използват запасената енергия точно в подходящия момент. Например поддържането на батериите заредени до около 80 % през нощта помага да се задоволят утринните пикови натоварвания в електрическата мрежа. Този подход изглажда всички колебания в производството от възобновяеми източници, като слънчевата и вятърната енергия започват да се държат по-скоро като традиционните електроцентрали. Според тестове, проведени миналата година от Националната лаборатория по възобновяема енергия (NREL), системите за съхранение на енергия с батерии, управлявани чрез алгоритми за SOC, увеличили действителното използване на енергия от възобновяеми източници в електрическата мрежа с около 37 %.

Системи за съхранение на енергия зад метъра (BTM BESS) за търговски и индустриални икономии

Намаляване на таксите за максимално натоварване на пазарите с часови тарифи (TOU)

Предприятията от търговския и индустриален сектор са силно засегнати от високите такси за максимална мощност при работа в електроенергийни пазари с диференцирани тарифи според времето на използване (Time-of-Use, TOU). Начинът, по който се изчисляват тези таксии, е сравнително прост, но скъп: те се определят въз основа на най-високото потребление за 15-минутен интервал през месеца и могат да представляват повече от една трета от общите разходи за енергия. Тук на помощ идват системите за накопление на електрическа енергия зад метъра (behind-the-meter battery energy storage systems). Тези системи действат като амортизатори за електрическата мощност. Вместо да черпят енергия директно от мрежата по време на пиковите часове, те освобождават натрупаната електрическа енергия, което помага да се изгладят внезапните върхове на потреблението и предпазва предприятията от допълнителни тарифни санкции. Реалните резултати говорят сами за себе си. Фабрики и технически центрове са регистрирали намаляване на таксите за максимална мощност между 20 и 40 процента след инсталирането на тези системи за накопление. Повечето компании установяват, че инвестициите се окупяват само за няколко години — понякога дори за по-малко от пет.

Оптимизиране на енергийните разходи чрез предиктивно преместване на натоварването

Системите за съхранение на електрическа енергия (BESS) стават мощни икономии, когато се комбинират с предиктивни алгоритми, които анализират бъдещите енергийни цени и моделите на потребление. Тези интелигентни системи анализират исторически данни, проверяват прогнозите за времето и следят промените на пазара, за да определят оптималното време за зареждане на батериите през евтините часове извън пиковото натоварване и за разреждане при скокове в цените. Целта е да се използват ценовите разлики между различните часове от денонощието, като се постигнат допълнителни икономии благодарение на тарифите, зависещи от часа на използване. Много предприятия увеличават още повече печалбите си, като свържат своите системи за съхранение на енергия с програми за реагиране на търсенето. Те получават парични стимули всяка когато намалят електрическото си потребление по време на периоди на високо натоварване в мрежата. Вземете за пример предприятията за преработка на храни: когато приложат всички тези стратегии едновременно, те обикновено успяват да намалят годишните си енергийни разходи с около 18–25 %, без да нарушават нормалната си дейност или производствените графици.

Системи за съхранение на електрическа енергия (BESS) във виртуални електроцентрали и допълнителни услуги

Виртуалните електроцентрали, или ВЕЦ за кратко, обединяват системи за съхранение на енергия в батерии от различни места – като предприятия, фабрики и големи инсталации на електроснабдителни компании – за да създадат нещо, което функционира като обикновена електроцентрала, но е разпръснато по множество локации. Тези виртуални системи могат действително да участват в специализирани електроенергийни пазарни услуги, например в поддържането на стабилността на електрическата мрежа при внезапни промени в енергийния спрос. Когато мрежата изпитва такива малки отклонения в честотата, обединените батерии реагират почти мигновено – понякога дори по-бързо от традиционните електроцентрали – за да осигурят непрекъснато и стабилно захранване. Това, което прави този подход особено интересен, е начинът, по който се обединяват всички тези отделни единици за съхранение, така че те да работят по-ефективно като цяло. Вместо да се строят нови електропроводи и трансформаторни станции – което струва милиони, – компаниите могат да спестяват средства, просто свързвайки вече съществуващи батерии. Освен това собствениците получават допълнителни плащания, когато съхранената им енергия помогне за балансиране на мрежата по време на пикови периоди или бъде използвана в извънредни ситуации. В крайна сметка тук наблюдаваме начин да се превърнат множество малки, разпръснати по територията устройства за съхранение в един голям и полезен ресурс за цялата електрическа мрежа, което прави електрозахранването ни по-устойчиво към проблеми и едновременно с това предоставя на собствениците на тези батерии още един източник на приход.

ЧЗВ

Какво представлява системата за накопяване на електрическа енергия в мащаба на мрежата (BESS)?

Системата за накопяване на електрическа енергия в мащаба на мрежата (BESS) е система за енергийно съхранение в голям мащаб, използвана за осигуряване на критично важни услуги за стабилността на електрическата мрежа. Тя натрупва излишна електроенергия по време на периоди с ниско търсене и я освобождава по време на пикови периоди на търсене, което помага за балансиране на колебанията в натоварването и отлага скъпите инвестиции в инфраструктурата.

Как BESS помагат при управлението на задръстванията в мрежата?

BESS помагат при управлението на задръстванията в мрежата, като натрупват допълнителна енергия, когато търсенето е ниско, и я освобождават по време на пикови периоди на натоварване. Това намалява риска от прекъсвания на електроснабдяването, стабилизира мрежата и намалява зависимостта от скъпите пикови електроцентрали.

Могат ли BESS действително да отложат модернизацията на инфраструктурата?

Да, стратегически разположените BESS могат да отложат скъпите модернизации на преносните мрежи и подстанциите, като намалят локализираните задръствания в мрежата, което води до спестяване на разходи и време, свързани с традиционните инфраструктурни модернизации.

Как BESS се интегрират с възобновяемите източници на енергия?

Системите за съхранение на електрическа енергия (BESS) могат да съхраняват излишната енергия, генерирана от възобновяеми източници като слънчевата и вятърната енергия, по време на периоди на максимално производство. Тази съхранена енергия може след това да се използва по време на периоди на висока търсеност, намалявайки ограниченията върху производството от възобновяеми източници и повишавайки финансовата жизнеспособност за операторите.

Какви са предимствата на BESS зад метъра за бизнеса?

BESS зад метъра помагат на предприятията да намалят таксите за пиковото натоварване на електроенергия в пазарите с тарифи, зависещи от времето на използване, чрез съхраняване и освобождаване на енергия, за да се изгладят върховете в потреблението. Тези системи могат значително да намалят разходите за енергия и често се окупяват само за няколко години.

Каква роля играят BESS във виртуалните електроцентрали?

BESS са неотделима част от виртуалните електроцентрали, като агрегират ресурсите за съхранение от различни обекти, за да предоставят услуги на електрическата мрежа. Те допринасят за стабилизиране на мрежата, намаляват необходимостта от нова инфраструктура и създават допълнителни приходни потоци за собствениците на батерии.