Trong bối cảnh tập trung ngày càng nhiều vào các nguồn năng lượng tái tạo, BESS (Hệ thống lưu trữ năng lượng pin) đã bù đắp cho những hạn chế về thời gian sử dụng của các nguồn này, mang lại giá trị thiết yếu cho các nhà khai thác cần cung cấp nguồn điện ổn định đồng thời làm tăng và tối đa hóa doanh thu của họ. Trong bài viết này, PC1 sẽ đưa ra câu trả lời rõ ràng cho tất cả các câu hỏi về công nghệ lưu trữ pin. Trong đó sẽ bao gồm BESS là gì, các bước thi công lắp đặt, vận hành và ưu điểm khi sử dụng BESS.
Nội dung bài viết
BESS – Phương án dự phòng cho các nguồn năng lượng tái tạo
Hệ thống lưu trữ năng lượng pin (BESS) là một loại thiết bị lưu trữ năng lượng sử dụng pin làm công nghệ lưu trữ cơ bản của nó.
BESS lưu trữ năng lượng từ các nguồn khác nhau trong pin sạc được để sử dụng sau này. Khi cần, năng lượng điện hóa sẽ được tạo ra từ pin và cung cấp cho gia đình, xe điện, cơ sở công nghiệp và thương mại.
Không những thế, BESS là một giải pháp hữu ích để cung cấp nguồn điện dự phòng cho các cá nhân và tổ chức. Đối tượng sử dụng là những đơn vị muốn tận dụng tối đa nguồn năng lượng tái tạo còn e ngại một số hạn chế như nguy cơ gián đoạn, điều kiện thời tiết, lưới điện quá tải…
Các giai đoạn trong thi công lắp đặt BESS
Nếu hệ thống lưu trữ năng lượng pin (BESS) cho gia đình hoặc các tòa nhà thương mại nhỏ được lắp đặt không chính xác sẽ là một rủi ro an toàn nghiêm trọng. Nó có khả năng dẫn đến điện giật, hỏa hoạn, cháy nổ hoặc tiếp xúc với hóa chất nguy hiểm.
Sau đây là các bước cần thực hiện để thi công lắp đặt một hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin:
Chọn công nghệ pin phù hợp
Các công nghệ pin và hóa chất khác nhau có khả năng hoạt động khác nhau và có các yêu cầu khác nhau về lắp đặt, vận hành và bảo trì.
Việc hiểu biết về các mối nguy hiểm của công nghệ đã chọn và biết cách xử lý, cài đặt và vận hành hệ thống một cách an toàn là một điều cần thiết. Nguyên nhân của các mối nguy hiểm đó có thể là do quá nhiệt, sạc quá mức và khí thải từ các hóa chất độc hại.
Thiết kế hệ thống lưu trữ năng lượng BESS
Một số yếu tố ảnh hưởng đến thiết kế tổng thể của BESS bao gồm dung lượng lưu trữ năng lượng khách hàng cần, ngân sách cũng như công nghệ và loại pin. Tuổi thọ dự kiến của hệ thống cũng là một điều nên xem xét.
Thiết kế hệ thống lưu trữ năng lượng đòi hỏi phải có kiến thức và kinh nghiệm, biết rõ về các tiêu chuẩn hiện hành, nguyên tắc ngành để tìm ra phương pháp tốt nhất và các khuyến nghị của nhà sản xuất. Một số yếu tố cần xem xét khác bao gồm:
- Kích thước cần thiết cho việc lắp đặt và sửa đổi tòa nhà nếu cần, có thể cần xin sự chấp thuận của hội đồng địa phương
- Loại thiết bị đóng cắt và bảo vệ điện, kích thước cáp, kích thước biến tần và độ tin cậy và tính tương thích tổng thể của các thành phần điện khác nhau trong hệ thống
- Khả năng tương thích với hệ thống điện mặt trời hiện có hoặc lưới điện địa phương
- Kế hoạch khẩn cấp phù hợp để khách hàng có thể quản lý
Kiểm soát các mối nguy hiểm về điện và hóa chất
Điện giật
Các tế bào pin có khả năng gây ra điện giật nghiêm trọng khi được kết nối với nhau. Ngoài ra, hệ thống lưu trữ năng lượng pin còn có các thiết bị điện áp định mức lên tới 400 V hoặc các bộ phận khác có điện áp nguy hiểm.
Tia lửa hồ quang điện
Pin có đủ năng lượng để gây ra hiện tượng tia lửa điện hồ quang nếu bị ngắn mạch hoặc bị lỗi. Một tia lửa điện hồ quang có thể có nhiệt độ trên 12.000 ° C, có khả năng làm nóng chảy kim loại hoặc gây cháy nổ. Nói chung dung lượng lưu trữ năng lượng của pin càng cao thì nguy cơ xảy ra hiện tượng tia lửa điện hồ quang càng lớn.
Cháy nổ
Hầu hết các loại pin axit-chì đều tạo ra khí hydro và oxy khi sạc. Các loại pin khác cũng thải ra khí dễ cháy và cần được thông gió đầy đủ để tránh nổ hoặc hỏa hoạn.
Tuy nhiên, pin Lithium-ion không tạo ra bất kỳ khí thải nào trong điều kiện hoạt động bình thường, nhưng chúng có thể tạo ra khí dễ cháy nếu có sai sót.
Cháy nổ cũng có thể do nhiệt độ quá cao (trong điều kiện hoạt động bình thường hoặc do quá tải), hỏng hóc linh kiện, đoản mạch hoặc kết nối lỏng.
Hóa chất độc hại
Vỏ pin có thể xuống cấp hoặc bị hỏng do nhiều tác động. Chúng cũng có thể bị vỡ do nhiệt độ quá cao tạo ra từ sự thay đổi phản ứng hóa học do sạc quá nhiều. Nếu vỏ pin bị vỡ, chất lỏng hoặc gel (chất điện phân) bên trong có thể bị rò rỉ, dẫn đến khói độc, bỏng, ăn mòn hoặc nổ.
Tầm quan trọng của việc lắp đặt ở vị trí phù hợp
BESS nên được lắp đặt ngoài trời trong các khoang chứa chịu thời tiết, cách xa khu vực dân cư. Khoang chứa phải hạn chế những người chưa qua huấn luyện, trẻ em, vật nuôi hoặc động vật phá hoại tiếp cận.
Trước khi lắp đặt BESS, cần xem xét những vấn đề sau:
- Có quy chuẩn xây dựng (quốc gia và địa phương) nào áp dụng cho pin và các thay đổi đối với tải trọng sàn không?
- Liệu vị trí có tuân thủ các khuyến nghị của nhà sản xuất về bảo vệ hệ thống khỏi thời tiết và nhiệt độ khắc nghiệt? Ánh sáng và nhiệt độ có khả năng làm giảm hiệu suất hoặc tuổi thọ của hệ thống hay không?
- Làm thế nào để phát hiện sự cố tràn chất điện giải để tránh tiếp xúc với hóa chất độc hại và gây thiệt hại về thiết bị hoặc môi trường
- Sử dụng tường ngăn cháy đúng cách để phòng tránh nếu có cháy lan
- Chỉ cho phép những người có thẩm quyền tiếp cận trong quá trình lắp đặt
- Thông gió đầy đủ trong suốt quá trình thi công lắp đặt
- Bảo vệ hệ thống khỏi các tác động của ngoại lực
Lắp đặt BESS
Để lắp đặt hệ thống lưu trữ năng lượng pin, cần sử dụng các biện pháp an toàn và tuân thủ luật pháp, các quy tắc đi dây và các tiêu chuẩn liên quan khác.
Ngoài đảm bảo đội ngũ lắp đặt có đủ năng lực chuyên môn và tuân theo nguyên tắc và hướng dẫn của nhà sản xuất, các mối quan tâm khác về an toàn trong quá trình lắp đặt bao gồm:
- Cách điện các bộ phận mang điện để tránh bị điện giật, bao gồm các đầu cực của pin và các kết nối điện khác
- Cách kiểm tra, vận hành hoặc hủy bỏ hệ thống theo yêu cầu
- Đảm bảo có đủ khoảng cách giữa các pin để tránh quá nhiệt
- Đảm bảo công tắc tắt máy nằm ở vị trí dễ tiếp cận
- Đặt biển báo và cảnh báo để xác định rõ thiết bị và quy trình tắt máy cũng như hóa chất pin đang sử dụng (để nhân viên cứu hộ có thể nhận biết)
- Biết rõ về các hóa chất nguy hiểm trong pin và thực hiện các biện pháp phòng ngừa, bao gồm cả việc có các bảng dữ liệu an toàn thích hợp gần đó.
BESS vận hành ra sao?
Nhìn chung, BESS thu thập năng lượng từ lưới điện hoặc các nguồn năng lượng tái tạo, chẳng hạn như năng lượng mặt trời và gió, và lưu trữ bằng công nghệ lưu trữ pin. Sau đó, pin sẽ bắt đầu xả và giải phóng năng lượng khi cần thiết. Chẳng hạn như trong giờ cao điểm, mất điện và trong nhiều trường hợp khác.
Ưu điểm thực hiện BESS
Sử dụng hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin có thể mang lại một số lợi ích. Trước hết, hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin không bị giới hạn về vị trí. Bạn không cần đến bể chứa nước khổng lồ hay bể không khí ngầm. Nhờ tính khả dụng và linh hoạt, BESS có thể đáp ứng hầu hết mọi yêu cầu về mức công suất và dung lượng lưu trữ. Ngoài ra, các công nghệ pin hiện nay đều ưu tiên trọng lượng nhẹ, tiết kiệm chi phí, an toàn và thân thiện với môi trường. Hãy cùng xem xét các trường hợp sử dụng hệ thống lưu trữ năng lượng pin và các vấn đề cơ bản hệ thống này có thể giải quyết.
Quản lý phụ tải (Quản lý nhu cầu năng lượng)
BESS giúp cân bằng tải giữa thời gian cao điểm và thấp điểm. Nhu cầu điện có thể thay đổi tùy thuộc vào ngày, giờ, mùa và các yếu tố khác. Nhu cầu càng cao, chi phí điện càng cao và ngược lại – giá sẽ thấp hơn vào giờ thấp điểm. Bằng cách tích lũy năng lượng khi nhu cầu sử dụng thấp và xả hết trong thời gian cao điểm, các giải pháp lưu trữ pin cho phép người dùng tiết kiệm chi phí sử dụng điện.
Định thời giá năng lượng (Kinh doanh chênh lệch giá)
Như đã đề cập ở trên, giá điện biến động ở các thời điểm khác nhau, có cả tăng và giảm. Hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin cho phép tích trữ năng lượng có giá thấp trong thời gian thấp điểm và bán hoặc sử dụng khi giá tăng. Do đó, bất kể mùa và nhu cầu điện, BESS có thể định thời giá năng lượng và giảm thiểu rủi ro.
Nguồn dự phòng
BESS có thể cung cấp nguồn điện dự phòng trong trường hợp mất điện lưới cho đến khi khôi phục hoàn toàn nguồn điện. Bằng cách hoạt động như một nguồn cung cấp điện liên tục), giải pháp lưu trữ năng lượng bằng pin có thể tiết kiệm thời gian và tiền bạc vì nó không có thời gian chết.
Khả năng khởi động đen
BESS có thể thay thế máy phát điện chạy bằng dầu diesel hoặc khí đốt tự nhiên được các nhà máy điện sử dụng để khôi phục việc phát điện sau khi mất điện bằng cách tận dụng khả năng khởi động đen của nó. Dựa trên bộ lưu trữ pin, hệ thống điện có thể khởi động lại sau khi tắt hoàn toàn mà không cần sử dụng mạng điện bên ngoài. Thời gian phản hồi nhanh của BESS giúp hệ thống phục hồi trong thời gian ngắn nhất có thể.
Kiểm soát tần số lưới điện
Hệ thống lưu trữ pin có thể điều chỉnh tần số trong lưới điện, đảm bảo giá trị của nó nằm trong phạm vi yêu cầu. Nếu lượng điện năng tạo ra không phù hợp với nhu cầu điện thực tế, tần số có thể vượt quá hoặc thấp hơn giá trị danh Trong trường hợp đó, BESS có thể phản ứng ngay lập tức với sự cố ngắt nguồn, cung cấp đáp tần nhanh chóng và ổn định lưới điện. BESS cũng có thể đảm bảo ổn định điện áp, duy trì mức của nó trong phạm vi được chỉ định.
Tích hợp năng lượng tái tạo
Việc tích hợp hệ thống lưu trữ năng lượng pin, với các nguồn năng lượng tái tạo không ổn định sẽ mở ra cánh cửa dẫn đến nguồn điện giá thấp. Đây sẽ là nguồn điện có sẵn liên tục cho các hệ thống nối lưới, không nối lưới và hệ thống hybrid. Gần đây, năng lượng sạch đã trở nên phổ biến như một giải pháp thay thế hiệu quả về kinh tế và thân thiện với môi trường cho nhiên liệu hóa thạch.Các giải pháp lưu trữ sử dụng năng lượng tái tạo đang được các chính phủ ủng hộ và khuyến khích rộng rãi thông qua các khoản trợ cấp và thuế suất thấp hơn.
Bên cạnh đó, công nghệ lưu trữ pin còn giúp nâng cao hiệu quả của năng lượng tái tạo. Nó làm cho chúng trở thành nguồn năng lượng đáng tin cậy được ứng dụng rộng rãi, bao gồm các hộ gia đình có quang điện (PV), các cơ sở thương mại không nối lưới và các vùng sâu vùng xa, chẳng hạn như hải đảo và các vùng nông thôn hẻo lánh.
BESS hỗ trợ các hệ thống năng lượng mặt trời và gió kết hợp lưới điện với tính năng định thời giá năng lượng và quản lý theo yêu cầu. Ví dụ, trong thời tiết có gió, hệ thống có thể cung cấp năng lượng cho các ngôi nhà trong thời gian cao điểm và sạc pin trong thời gian thấp điểm. Sau đó, năng lượng gió được lưu trữ trong hệ thống có thể được sử dụng khi nhu cầu điện cao và nguồn năng lượng tái tạo không có sẵn.
Trì hoãn việc xây dựng hệ thống truyền tải và phân phối
Lưu trữ năng lượng pin có thể loại bỏ nhu cầu xây dựng hệ thống truyền tải và phân phối mới hoặc nâng cấp các hệ thống truyền tải và phân phối thiếu dung lượng hoặc không còn đáp ứng được nhu cầu hiện có. Bằng cách tích trữ năng lượng dư thừa và dung lượng dự trữ, BESS có thể giải quyết tải cho các đường truyền tải và phân phối bị quá tải và ngăn ngừa tắc nghẽn trong hệ thống truyền dẫn.
Tham gia vào lưới điện siêu nhỏ
BESS là một phần thiết yếu của mạng lưới điện siêu nhỏ, mạng điện phân tán có thể được kết nối với lưới điện tiện ích hoặc hoàn toàn độc lập. Các lưới điện siêu nhỏ độc lập nằm ở các vùng xa xôi có thể dựa vào hệ thống lưu trữ pin tích hợp với các nguồn năng lượng tái tạo không liên tục. Các giải pháp như vậy cho phép sản xuất điện ổn định và giúp tránh chi phí lớn và ô nhiễm không khí do máy phát điện diesel.
Nhà cung cấp hệ thống lưu trữ năng lượng BESS – PC1 Group
PC1 Group có chuyên môn sâu về công nghệ lưu trữ pin cả về phần cứng và phần mềm của BESS. Chúng tôi có thể tính toán các đặc điểm hiệu suất và chi phí thiết kế BESS tuỳ thuộc vào yêu cầu của khách hàng. Ngoài ra còn có phát triển thiết bị điện tử, viết chương trình cơ sở và xây dựng ứng dụng để quản lý hệ thống và giao tiếp với nó từ xa. Chúng tôi sẽ xây dựng BESS theo tính chất tin cậy và mang lại hiệu quả cao trong công việc. Vì vậy, nếu bạn đang muốn tạo một hệ thống lưu trữ năng lượng pin hoặc cần ý kiến của chuyên gia về việc phát triển và triển khai hệ thống, hãy liên hệ ngay với PC1.
CÔNG TY CỔ PHẦN TẬP ĐOÀN PC1
MST: 0100100745; Mã CK: PC1
Tòa CT2-Số 583 Nguyễn Trãi, Thanh Xuân, Hà Nội, VN
Hotline: 024.322.2276
Email: epc@pc1group.vn
Xem thêm:
- Lưu trữ năng lượng: Tổng quan, ví dụ và các vấn đề thực tiễn
- Giải pháp năng lượng tái tạo: Con đường dẫn đến tương lai bền vững
- Giải pháp năng lượng số: Tương lai của quản lý năng lượng
