Системы хранения электроэнергии: промышленные и домашние

Система хранения электроэнергии (ESS, Energy Storage System) - это комплекс оборудования для хранения электрической энергии с целью ее дальнейшего использования. Система включает в себя различные устройства, которые дают возможность накапливать, преобразовывать и хранить электроэнергию, а также управлять всеми процессами.

Сегодня потребителям доступны тепловые, механические, электрохимические, химические и аккумуляторные системы. Это наиболее распространенные комплекты оборудования, способные удовлетворить повседневные потребности в электроэнергии.

Основные понятия о системах хранения электроэнергии

Системы накопления (хранения) электрической энергии позволяют накапливать, хранить и поставлять ее потребителю по мере необходимости. Это повышает устойчивость работы энергетической инфраструктуры, дает возможность экономить средства поставщикам и пользователям.

Рост стоимости электроэнергии, повышение спроса и проблемы с энергосистемой страны требуют большей структурной гибкости. Системы хранения энергии позволяют решить эту задачу в минимальные сроки. Современные технологии дают возможность хранить и поставлять электричество в зависимости от потребностей абонента.

Даже в пасмурную и безветренную погоду накопители электроэнергии решают проблему и обеспечивают стабильность снабжения электричеством жилых и коммерческих объектов.

Составляющие систем хранения энергии (ESS)

Основу системы накопления и хранения электроэнергии составляют два компонента:

Система преобразования электроэнергии (PCS) - обеспечивает преобразование переменного тока в постоянный при поступлении на аккумуляторы, и постоянного на переменный при передаче накопленной энергии потребителю.

Система управления аккумуляторами (BMS) - обеспечивает зарядку и следит за состоянием АКБ. Микроконтроллер, который входит в эту систему, выполняет функцию управления и поддерживает связь между элементами.

Причины популярности систем хранения энергии

В связи со стремительным развитием энергетики и быстрым увеличением количества потребителей все больше частных лиц и компаний для своих нужд выбирают альтернативные источники энергии. Они удовлетворяют потребности в электричестве, а также:
● Исключают зависимость от электросетей общего пользования;● Обеспечивают стабильность электропитания;● Повышают энергоэффективность;● Позволяют управлять рисками;● Сокращают вредные выбросы в окружающую среду;● Снижают потребление энергии в государственных сетях.
К сожалению, такие источники энергии, как солнце и ветер, требуют накопления энергии, поскольку они зависят от погоды. В этом случае стабильность электропитания поддерживает система ESS. Она позволяет использовать накопленную энергию по мере необходимости.

Системы накопления электроэнергии разгружают централизованные сети, позволяют им работать не на пиковой, а на средней мощности. Технология хранения энергии значительно экономит ресурсы и имеет массу преимуществ.

Преимущества системы хранения энергии

ESS дают многочисленные преимущества. Они уравновешивают баланс спроса и предложения, повышают устойчивость работы государственной энергосистемы. Кроме того, преимущества ESS - это:
● Надежность для потребителей, которым электроэнергия критически важна;● Повышение инфраструктурной гибкости сети;● Увеличение стабильности электроснабжения;● Исключение проблем в пиковое время.

Системы хранения электроэнергии дают возможность питать потребителей в регионах без централизованной сети и в местах, где невозможно организовать постоянную подачу электричества.

Несомненно, ESS несут в себе некоторую опасность, но она имеет техногенный характер. Прежде всего, это риск пожара из-за короткого замыкания, перегрева или термического разрушения одного из узлов. Но если правильно эксплуатировать систему и следить за ее техническим состоянием, этого не произойдет.

Типы систем хранения энергии

Тип ESS определяет форма накопления и хранения энергии. На сегодня можно выделить пять типов ЭСС:

Химические накопители. Используются в процессе разработок природных ископаемых. Это водород, аммиак, метанол и некоторые другие вещества. Подобные ESS используются в промышленности, они неактуальны для частных потребителей.

Электрические накопители (SMES). Конденсаторы и суперконденсаторы - это мощные электротехнические устройства с низким потреблением энергии. Они также используются в промышленности и отличаются простотой обслуживания.

Электрохимические накопители (BESS). Аккумуляторные батареи нашли широкое применение во всех сферах нашей жизни. Они используются для хранения электроэнергии в составе солнечных электростанций и других источников альтернативной энергии. Они имеют большой рабочий ресурс, пригодны для вторичной переработки, обеспечивают высокую стабильность электропитания независимо от мощности потребителя.

Механические накопители. К этому типу относятся накопители сжатого воздуха, маховиковые накопители и насосные гидроаккумуляторы. Они имеют узкую специализацию и пока не нашли широкого применения в энергетике.

Тепловые накопители (LAES). Кирпичные печи, кондиционеры, ледовые, воздушные и солевые хранилища, солнечные и паровые аккумуляторы. Системы хранения этого типа используются в отдельных странах с соответствующим климатом, геологическими особенностями или с большим количеством узкоспециализированных предприятий. 
ESS - важнейшие элементы энергосистемы, обеспечивающие стабильность работы централизованной электросети. Они позволяют активно пользоваться энергией из возобновляемых источников, снижают расходы потребителей и исключают потери в пиковые часы.

SmartESS Series

Самыми популярными на сегодняшний день остаются промышленные (для крупных потребителей) и коммерческие (для средних и малых потребителей) системы SmartESS Series. Они выдают широкий диапазон напряжения, максимально безопасны, имеют длительный срок службы. Модульная структура позволяет создать систему, идеально соответствующую потребностям потребителя.
Системы накопления электроэнергии обеспечивают энергонезависимость домохозяйств и предприятий. Они позволяют увеличивать напряжение и покрывать нагрузку в пиковое время без согласований с энергетиками. ESS экономят средства и время на бюрократическую волокиту при увеличении мощности станции, делают владельца независимым от централизованных электросетей.