- 已发布 2024年6月20日
- 最后修改 2024年6月20日
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储能系统维护和储能系统管理，电池维护、电池优化介绍
储能系统的种类包括从抽水蓄能到新的超导磁体技术，但是在可再生能源解决方案的电力储存方面，发展迅速的是使用锂离子技术的电池储存。我们的指南解释了可再生能源储存的发展情况、安全和电池维护的重要性，以及如何优化储能系统的性能。
可再生能源是能源的未来，也越来越成为现在的能源。但由于可再生能源是间歇性的 - 风吹的时候吹，太阳能电池板在某些时候收集的能量比其他时候多 - 可再生能源设备，如储能系统，在去碳化电网中也起着巨大作用。晚上可能刮着狂风，白天和晚上则风平浪静，但理想情况下应该是相反的，因为电力需求在清醒时段要高得多。
这就是电池储能系统的作用。在没有需求时，储能系统可以从风能和太阳能等可再生能源解决方案中获取能量，并在有需求时将其释放到电网中。随着电网中可再生能源数量的增长，储能也在不断增长。McKinsey预计到本世纪末，全球电池储能市场的价值将达到1200亿至1500亿美元。所有这些技术也必须保持平稳运行 - 这意味着有效的电池维护至关重要。
储能系统
市场上有各种形式的电池，但锂离子技术被广泛用于支持电网。大型系统可以储存许多兆瓦时的电力，并将大量电池组合在一起。
近年来，锂离子电池起火的事例屡见报端，引发了安全担忧。磷酸铁锂电池（LiFePO4 - 一种锂离子储能系统）是电网规模应用的优选系统，因为它们不像典型的锂离子电池那样容易发生热失控或燃烧，并且寿命长达五倍。
据德国电池制造商Sonnen称，磷酸铁锂电池可以充放电超过10,000次，并保持80%的容量。Sonnen表示，在经过15,000个周期后，磷酸铁锂电池仍然含有60%以上的容量。
电池不是仅有的电力存储解决方案。其他类型包括：
- 抽水蓄能（通过利用不同海拔高度的水库来充当巨型电池）
- 使用加热和冷却来储存和释放能量的热系统
- 将电能转换为机械能的飞轮
- 还有一些新兴的储能技术，例如；
- 超导磁体
- 压缩空气储存
- 氢储存
管理储能系统时需要考虑的事项
电池单元的组合只是电力储存系统的一个方面。其他要考虑的因素包括电池管理软件和能源管理系统，它们负责监控和控制电池充电状态、电池健康状况和能量流动。使用电池的可再生能源解决方案还需要逆变器或电力转换系统来向电网供电。
电网规模的电池系统还将配备一系列安全系统，如烟雾探测器和温度控制器，以及冷却、通风和空调设备。
还需要考虑储能系统的位置和地点。例如：
- 如果位于户外，将使用什么类型的容器？
- 如果在室内，是否有足够的空间？
- 系统是否有冷却设施？
- 是否有可靠的互联网连接可用于监控电池性能？
- 如果场地在室外，是否有防止如洪水的潜在自然灾害的电池系统保护措施？
如果可能的话，将电池安置在靠近其服务的能源需求的位置也很重要。
安全
在设计、制造和运行电池储能系统时，安全至关重要。锂离子电池容易发生热失控，导致温度升高释放能量并进一步导致温度失控和火灾。确保储能系统具有足够的冷却和通风是很重要的。在设计阶段，应包括防火墙和防火系统。
人为因素在维护安全的电池储存系统方面也很重要。现场工作人员应接受如何在紧急情况下关闭系统的培训。定期进行电池维护有助于保持安全。在安全方面，消防等急救人员能够在需要时进入电池站点也很重要。
效率/优化
电池在进行可再生能源储存时并非百分之百高效。例如，光伏系统储能（太阳能光伏储能）在将从太阳收集到的能量传输到电池时，往往会损失一部分能量。
与其他类型的电池相比，锂离子电池的效率约为80-90%。
可再生能源储存
大型电池系统用于在电网范围内捕捉风能和太阳能等间歇性发电，并将其反馈到电网中。根据国际能源署的数据，截至2022年底，全球电网规模的电池储存容量为28GW。
备用电源
电池储能系统在家庭层面变得越来越受欢迎，以取代以前使用的化石燃料发电机。抽水蓄能等大型电网储能系统用于在停电时供电。如果发电系统出现故障，大型电网规模的电池现在也被用作备用选项。
指导
在开发电池储存时，遵循规划指导非常重要。例如，在英国，此指导包括，提出较大规模电池储能系统的开发商必须在提交申请之前与消防和救援部门接洽。
一旦能量储存设备（如电池）投入运营，行业面临的一个挑战是目前缺乏明确的储能交易市场框架。这意味着需要监管机构和政府需要出台新的指南和政策。
延长电池寿命
使用电池管理和能源管理系统可以帮助优化电池性能。例如，可以调整充电和放电设置，从而延长电池寿命。
优化性能
如果能源存储要高效，优化电池性能至关重要。应在正确的时机对电池进行充放电，以有效地减少能量损失并延长电池寿命。良好的能源存储性能有助于保持电网稳定可靠，并有助于整合可再生能源解决方案。
用于优化电池的现有解决方案
市场上用于电池优化的技术包括能源存储管理系统和电池管理系统。这两种软件类型都可以调节和优化电池性能。该软件使用先进的算法来优化性能。
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