Системи зберігання електроенергії: промислові та домашні

Система зберігання електроенергії (ESS, Energy Storage System) – це комплекс обладнання для зберігання електричної енергії з метою її подальшого використання. Система містить у собі різні пристрої, які дають можливість накопичувати, перетворювати і зберігати електроенергію, а також керувати всіма процесами.
Сьогодні споживачам доступні теплові, механічні, електрохімічні, хімічні та акумуляторні системи. Це найбільш поширені комплекти обладнання, здатні задовольнити повсякденні потреби в електроенергії.

Основні поняття про системи зберігання електроенергії

Системи накопичення (зберігання) електричної енергії дають змогу накопичувати, зберігати і постачати її споживачеві в міру необхідності. Це підвищує стійкість роботи енергетичної інфраструктури, дає можливість заощаджувати кошти постачальникам і користувачам.
Зростання вартості електроенергії, підвищення попиту і проблеми з енергосистемою країни вимагають більшої структурної гнучкості. Системи зберігання енергії дають змогу вирішити це завдання в мінімальні терміни. Сучасні технології дають можливість зберігати і постачати електрику залежно від потреб абонента.
Навіть у похмуру і безвітряну погоду накопичувачі електроенергії розв'язують проблему і забезпечують стабільність постачання електрикою житлових і комерційних об'єктів.

Складові систем зберігання енергії (ESS)

Основу системи накопичення і зберігання електроенергії складають два компоненти:
Система перетворення електроенергії (PCS) – забезпечує перетворення змінного струму на постійний під час надходження на акумулятори, і постійного на змінний під час передання накопиченої енергії споживачеві.
Система управління акумуляторами (BMS) – забезпечує зарядку і стежить за станом АКБ. Мікроконтролер, який входить до цієї системи, виконує функцію управління і підтримує зв'язок між елементами.

Причини популярності систем зберігання енергії

У зв'язку зі стрімким розвитком енергетики та швидким збільшенням кількості споживачів дедалі більше приватних осіб і компаній для своїх потреб обирають альтернативні джерела енергії. Вони задовольняють потреби в електриці, а також:
● Виключають залежність від електромереж загального користування;● Забезпечують стабільність електроживлення;● Підвищують енергоефективність;● Дають змогу управляти ризиками;● Скорочують шкідливі викиди в навколишнє середовище;● Знижують споживання енергії в державних мережах.
На жаль, такі джерела енергії, як сонце і вітер, вимагають накопичення енергії, оскільки вони залежать від погоди. У цьому випадку стабільність електроживлення підтримує система ESS. Вона дає змогу використовувати накопичену енергію в міру необхідності.
Системи накопичення електроенергії розвантажують централізовані мережі, дозволяють їм працювати не на піковій, а на середній потужності. Технологія зберігання енергії значно економить ресурси і має масу переваг.

Переваги системи зберігання енергії

ESS дають численні переваги. Вони врівноважують баланс попиту та пропозиції, підвищують стійкість роботи державної енергосистеми.Крім того, переваги ESS – це:
● Надійність для споживачів, яким електроенергія критично важлива;● Підвищення інфраструктурної гнучкості мережі;● Збільшення стабільності електропостачання;● Виключення проблем у піковий час.
Системи зберігання електроенергії дають можливість живити споживачів у регіонах без централізованої мережі та в місцях, де неможливо організувати постійне подання електрики.
Безсумнівно, ESS несуть у собі деяку небезпеку, але вона має техногенний характер. Перш за все, це ризик пожежі через коротке замикання, перегрів або термічне руйнування одного з вузлів. Але якщо правильно експлуатувати систему і стежити за її технічним станом, цього не станеться.

Типи систем зберігання енергії

Тип ESS визначає форма накопичення і зберігання енергії. На сьогодні можна виділити п'ять типів ЕСЗ:
Хімічні накопичувачі. Використовуються в процесі розробок природних копалин. Це водень, аміак, метанол і деякі інші речовини. Подібні ESS використовуються в промисловості, вони неактуальні для приватних споживачів.
Електричні накопичувачі (SMES). Конденсатори і суперконденсатори – це потужні електротехнічні пристрої з низьким споживанням енергії. Вони також використовуються в промисловості та відрізняються простотою обслуговування.
Електрохімічні накопичувачі (BESS). Акумуляторні батареї знайшли широке застосування в усіх сферах нашого життя. Вони використовуються для зберігання електроенергії у складі сонячних електростанцій та інших джерел альтернативної енергії. Вони мають великий робочий ресурс, придатні для вторинної переробки, забезпечують високу стабільність електроживлення незалежно від потужності споживача.
Механічні накопичувачі. До цього типу належать накопичувачі стисненого повітря, маховикові накопичувачі та насосні гідроакумулятори. Вони мають вузьку спеціалізацію і поки що не знайшли широкого застосування в енергетиці.
Теплові накопичувачі (LAES). Цегляні печі, кондиціонери, льодові, повітряні та сольові сховища, сонячні та парові акумулятори. Системи зберігання цього типу використовуються в окремих країнах з відповідним кліматом, геологічними особливостями або з великою кількістю вузькоспеціалізованих підприємств. 
ESS – найважливіші елементи енергосистеми, що забезпечують стабільність роботи централізованої електромережі. Вони дають змогу активно користуватися енергією з поновлюваних джерел, знижують витрати споживачів і виключають втрати в пікові години.
SmartESS Series
Найпопулярнішими на сьогодні залишаються промислові (для великих споживачів) і комерційні (для середніх і малих споживачів) системи SmartESS Series. Вони видають широкий діапазон напруги, максимально безпечні, мають тривалий термін служби. Модульна структура дає змогу створити систему, що ідеально відповідає потребам споживача.
Системи накопичення електроенергії забезпечують енергонезалежність домогосподарств і підприємств. Вони дають змогу збільшувати напругу та покривати навантаження в піковий час без погоджень з енергетиками. ESS заощаджують кошти та час на бюрократичну тяганину при збільшенні потужності станції, роблять власника незалежним від централізованих електромереж.