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智能能源消耗、削減成本、韌性、節(jié)約資源、提高環(huán)境效率——這些都是電池儲能系統(tǒng)（BESS）提供的好處之一。BESS的功率和儲能容量范圍廣泛，從小型家用設(shè)備到用于公用事業(yè)和工業(yè)應(yīng)用的大型系統(tǒng)不等。2020年，澳大利亞和德國的家庭分別安裝了超過31,000和100,000個電池儲能系統(tǒng)。如今，大型BESS已經(jīng)在全球范圍內(nèi)運(yùn)營，包括美國、澳大利亞、英國、日本、中國和許多其他國家。本文將回答有關(guān)電池儲能技術(shù)的所有“為什么”和”如何“等問題，包括它是什么，為什么以及在哪里可以使用它。我們還將簡要介紹“現(xiàn)貨”和定制的BESS，并具體說明這兩種解決方案的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。
了解BESS：BESS是什么以及它的工作原理
BESS是一種能量儲存系統(tǒng)（ESS），它從不同的能源來源中捕獲能量、積累這些能量，并將其存儲在可充電電池中以備將來使用。如果需要，電化學(xué)能量從電池中放電并供應(yīng)給家庭、電動汽車、工商業(yè)設(shè)施。
一個BESS是一個復(fù)合系統(tǒng)，包括硬件和初高級軟件。主要的BESS包括:
電池系統(tǒng)：它包含將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的單個電芯。電芯被排列在模塊中，這些模塊組成電池包。
電池管理系統(tǒng)（BMS）：BMS用于確保電池系統(tǒng)的安全。它監(jiān)視電池單元的狀態(tài)，測量它們的參數(shù)和狀態(tài)，例如荷電狀態(tài)（SOC）和健康狀態(tài)（SOH），并保護(hù)電池免受火災(zāi)和其他危害。
逆變器或儲能變流器（PCS）：將電池產(chǎn)生的直流（DC）轉(zhuǎn)換為交流（AC），供設(shè)施使用。電池儲能系統(tǒng)的逆變器允許能量的雙向流通，即允許充電也可放電。
能源管理系統(tǒng)（EMS）：負(fù)責(zé)監(jiān)控和控制電池儲能系統(tǒng)內(nèi)的能量流動。EMS協(xié)調(diào)BMS，PCS和BESS的其他組件的工作。通過收集和分析能源數(shù)據(jù)，EMS可以高效地管理系統(tǒng)的多能接入。
根據(jù)其功能和操作條件，BESS還包括一系列安全系統(tǒng)，例如火災(zāi)控制系統(tǒng)，煙霧探測器，溫度控制系統(tǒng)，冷卻，加熱，通風(fēng)和空調(diào)系統(tǒng)。安全系統(tǒng)自身具有監(jiān)控和控制單元，通過監(jiān)視其參數(shù)并應(yīng)對緊急情況，為BESS提供安全運(yùn)行所需的條件。
除了電子電路，復(fù)雜的BESS還依賴于強(qiáng)大的軟件解決方案。例如，最先進(jìn)的系統(tǒng)使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法來優(yōu)化能源管理。需要在BMS軟件開發(fā)中建立可靠的算法和數(shù)學(xué)模型，精確地預(yù)測電池狀態(tài)和特性。
總之，BESS從電網(wǎng)或可再生能源（如太陽能和風(fēng)能）收集能量，并使用電池存儲技術(shù)進(jìn)行存儲。在用電需求高峰、停電和其他各種應(yīng)用場景中，在必要時通過電池放電來釋放能量。
BESS有不同類型的電池，包括鋰離子電池、鉛酸電池、鎳鎘電池等。我們將在本文稍后詳細(xì)介紹各類電池。每種電池類型都有其特有的特性，這些特性會使BESS在特定場景下使用，同樣會影響電池儲能系統(tǒng)的效率。電池的主要特性包括：
存儲容量：這是電池存儲的電荷量或BESS中可用的電量。
功率：此參數(shù)確定電池提供的總功率或BESS可以提供的輸出功率。
轉(zhuǎn)換效率：這顯示了電池在放電期間輸送的能量與在充電期間提供給電池的能量的比率。
放電深度（DoD）：這顯示了電池釋放的能量相對于其總?cè)萘康陌俜直取?br />
壽命：定義為電池的充電和放電循環(huán)次數(shù)，或者電池在其壽命周期內(nèi)可以提供的能量（電池吞吐量）。
安全：這是電池的一個重要特征，表明電池符合安全要求，例如，在電化學(xué)安全方面。
除了上述電池特性外，電池系統(tǒng)還有描述其性能的一些其他特性。例如，響應(yīng)時間是BESS從空閑狀態(tài)到開始滿功率工作所需的時間。爬坡率是系統(tǒng)可以增加或減少其功率輸出的速率，分別向上或向下傾斜。
BESS類型和替代方案
BESS的分類因其使用的電化學(xué)或電池技術(shù)而異,讓我們看看BESS電池的主要類型以及它們在電池儲能解決方案中的機(jī)遇。
鋰離子電池
根據(jù)美國能源信息署（EIA）2020年發(fā)布的報(bào)告，美國90%以上的大型電池儲能系統(tǒng)由鋰離子電池供電，目前全球整體統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)也基本相同。這種可反復(fù)充放電的電池在電動汽車、消費(fèi)電子產(chǎn)品和智能手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦和相機(jī)等便攜式設(shè)備中廣受歡迎。鋰離子電池化學(xué)物質(zhì)包括鋰鈷氧化物、鋰錳氧化物、鋰鐵磷酸鹽、鋰鎳錳鈷氧化物（NMC）等。鋰離子電池的諸多優(yōu)點(diǎn)促使其成為領(lǐng)先的儲能技術(shù)之一。預(yù)計(jì)到2026年，全球鋰離子電池市場將翻一番，達(dá)到919億美元。它重量輕、結(jié)構(gòu)緊湊，具有高容量和高能量密度，維護(hù)成本低，使用壽命長。此外，鋰離子電池還易于快速充電，且自放電率低。這種電池技術(shù)的缺點(diǎn)包括成本高、易燃、不耐極端溫度、會過充和過放。
鉛酸（PbA）電池
鉛酸電池是最早的電池技術(shù)之一，也是最便宜和最常見的解決方案，應(yīng)用在汽車，工業(yè)應(yīng)用及電力存儲系統(tǒng)中。鉛酸電池是高度可回收的，并且在高溫和低溫下都能有效運(yùn)行。與其老式的淹沒式鉛酸（FLA）電池相比，密封式閥控鉛酸（VRLA）電池更適合于電力儲存解決方案，因?yàn)樗哂懈L的壽命，更高的容量和更易維護(hù)。而充電慢，重量大和能量密度低是這種電池技術(shù)的主要缺點(diǎn)。
鎳鎘（Ni-Cd）電池
在鋰離子電池進(jìn)入市場前，鎳鎘電池在可穿戴電子設(shè)備市場上占主導(dǎo)地位。Ni-Cd電池有多種配置，它們價格便宜，易于運(yùn)輸和存儲，并且很高的耐低溫性。該技術(shù)在能量密度，自放電率和回收方面落后于其他與之競爭的電池。鎳氫（Ni-MH）電池使用與Ni-Cd技術(shù)相同的組件--氫氧化鎳（（NiO（OH））。然而，鎳氫電池化學(xué)提供更好的特性，例如更高的容量和能量密度。
鈉硫（Na-S）電池
鈉硫電池是一種基于熔融鹽的更具成本效益的技術(shù)。Na-S電池的優(yōu)點(diǎn)包括高能量和功率密度，長壽命以及在極端環(huán)境條件下的穩(wěn)定運(yùn)行。然而，由于要在高溫度下運(yùn)行（不低于300℃）且對腐蝕非常敏感，這種電池技術(shù)的應(yīng)用范圍有限。此外，鈉是一種危險的成分，具有高度易燃和爆炸性。鈉硫電池非常適合與可再生能源相結(jié)合的獨(dú)立儲應(yīng)用。
液流電池
與傳統(tǒng)的可充電電池將能量存儲在固態(tài)電極材料中不同，液流電池將能量存儲在液態(tài)電解質(zhì)溶液中。最常見的液流電池類型是全釩氧化還原電池（VRB）。其他類型包括鋅-溴、鋅-鐵和鐵-鉻化學(xué)體系。盡管它們的能量容量和充放電速率較低，但液流電池具有幾個重要優(yōu)點(diǎn)，使它們在并網(wǎng)和離網(wǎng)運(yùn)行的儲能系統(tǒng)中占據(jù)了大量市場份額，包括大規(guī)模應(yīng)用。優(yōu)點(diǎn)包括極長的壽命（長達(dá)30年），高可擴(kuò)展性，快速的響應(yīng)時間和火災(zāi)風(fēng)險低，因?yàn)橐毫麟姵睾胁灰兹嫉碾娊赓|(zhì)。
圖3.用于儲能的電池技術(shù)
2020年初，BESS約占全球儲能容量的5％，遠(yuǎn)低于抽水蓄能。根據(jù)《財(cái)富商業(yè)洞察》（Fortune Business Insights）的數(shù)據(jù)，到2027年，電池儲能市場規(guī)模預(yù)計(jì)達(dá)到197.4億美元，年復(fù)合增長率（CAGR） 20.4％。鑒于電化學(xué)儲能技術(shù)的可用性，效率和最新研發(fā)進(jìn)展，預(yù)計(jì)其將成為未來幾年儲能技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者。但是，其他可以與電池儲能系統(tǒng)抗衡的替代技術(shù)，在某些應(yīng)用中具備特殊優(yōu)勢。以下是主要與電池儲能競爭的一些儲能技術(shù)：
抽水蓄能（PSH）：根據(jù)國際水電協(xié)會（IHA）估計(jì)，全球抽水蓄能可儲存多達(dá)9,000 GWh的電力，占世界儲能容量的94％以上。抽水蓄能原理是當(dāng)水從高水位流向低水位時，通過旋轉(zhuǎn)渦輪產(chǎn)生能量。這種儲能技術(shù)可以以合理的價格提供廣闊的儲存容量，以滿足更大型電網(wǎng)的需求。抽水蓄能最大的挑戰(zhàn)在于它們建造周期長，需要數(shù)年，并需要巨額投資。
壓縮空氣儲能（CAES）：這種ESS類型利用能量將空氣壓縮并儲存在地下儲氣庫中。當(dāng)需要時，釋放的壓縮空氣通過旋轉(zhuǎn)渦輪機(jī)產(chǎn)生電力。壓縮空氣儲能系統(tǒng)在生產(chǎn)和采礦行業(yè)中得到有效應(yīng)用。然而，對于某些應(yīng)用場景，特別是住宅解決方案，實(shí)施這項(xiàng)技術(shù)可能會有問題。
飛輪儲能（FES）：是一種將能量應(yīng)用到飛輪上，使其高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)或動能并將其儲存并在后期釋放的技術(shù)。飛輪系統(tǒng)以其壽命長（長達(dá)數(shù)十年）、易于維護(hù)和響應(yīng)時間快而著稱。但它們只能在短時間內(nèi)運(yùn)行。
儲熱（TES）：是一種可以儲存從各種來源收集熱能的儲能，包括水、巖石和熔融材料——鹽、硅和鋁。儲熱系統(tǒng)與可再生能源結(jié)合，在供暖和制冷應(yīng)用中有廣泛的應(yīng)用潛力。
勢能存儲或機(jī)械重力儲能：這種儲能的理念是將重物，如混凝土塊，提升高度并在需要釋放能量時將其放下。目前這項(xiàng)技術(shù)還遠(yuǎn)未成熟，但一旦經(jīng)過完善，它可能在儲能市場具有潛在價值。
替代電池的儲能技術(shù)已經(jīng)問世數(shù)年。其中一些已經(jīng)投入運(yùn)行，而其他一些仍在研發(fā)中。但能夠確定的是，所有這些技術(shù)都需要可靠的機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能解決方案。它將使操作更自動化，降低維護(hù)費(fèi)用，并確保在最少的人力投入下平穩(wěn)運(yùn)行。
電池儲能的價值兌現(xiàn)即將到來
選擇電池作為儲能有幾個好處，首先，通過電池儲能對地點(diǎn)沒有限制 – 因?yàn)槟恍枰峁┚薮蟮乃浠虻叵聝夤蕖Ｓ捎谄淇捎眯院挽`活性很高，BESS 可以很好地適應(yīng)于不同功率和存儲容量的應(yīng)用。此外，現(xiàn)代電池技術(shù)傾向于輕量化、成本效益、安全和環(huán)保。讓我們看一下電池儲能系統(tǒng)的應(yīng)用案例和它可以解決的基本問題。
負(fù)荷管理（能源需求管理）
BESS有助于用電高峰和低峰不同時間之間平衡負(fù)荷。電力需求可能會因日期、時間、季節(jié)和其他因素而有所不同。需求越高，電力成本越高，反之亦然——在低峰期間，價格會降低。通過在需求低時存儲能量并在高峰期間放電，電池儲能解決方案使用戶能夠節(jié)省電費(fèi)（削峰填谷）。
能量時移（峰谷套利）
如上所述，電力價格在不同時間波動，既有上漲也有下跌。電池儲能系統(tǒng)允許能量時移——在低峰期購買能源，在價格上漲時出售或使用。因此，無論季節(jié)和電力需求如何，BESSs都可以均衡能源價格并最小化風(fēng)險。
備用電源
在電網(wǎng)故障的情況下，BESS可以提供備用電源，直到電力完全恢復(fù)。更大的儲能容量和與可再生能源的整合，使BESS能夠更長時間的備份能源。通過作為不間斷電源（UPS）運(yùn)行，商業(yè)電池儲能方案可以消除宕機(jī)從而節(jié)省時間和金錢。
黑啟動能力
停電后，通過基于電池儲能系統(tǒng)的黑啟動能力來恢復(fù)電力發(fā)電，從而替代發(fā)電廠使用的柴油或天然氣發(fā)電機(jī)。電力系統(tǒng)可以在不使用外部電源的情況下重新啟動。BESS的快速響應(yīng)時間有助于在盡可能短的時間內(nèi)使系統(tǒng)恢復(fù)正常運(yùn)行。
頻率控制
電池儲能系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)電網(wǎng)頻率，確保其值在規(guī)定范圍內(nèi)。如果發(fā)電量與實(shí)際電力需求不符，頻率可能會超出或低于其額定值。這些差異可能會導(dǎo)致臨時斷開電網(wǎng)連接、電源故障或停電。BESS可以立即對電力中斷做出反應(yīng)，提供亞秒級頻率轉(zhuǎn)速響應(yīng)，穩(wěn)定電網(wǎng)。
BESS也可以確保電壓穩(wěn)定性，將其維持在指定范圍內(nèi)。
可再生能源整合
將電池儲能系統(tǒng)與間歇性可再生能源相結(jié)合，為并網(wǎng)、離網(wǎng)和混合系統(tǒng)提供了廉價的持續(xù)電力。最近，清潔能源因其經(jīng)濟(jì)可行和環(huán)保，作為化石燃料的替代品越來越受歡迎。根據(jù)國際能源署（IEA）的數(shù)據(jù)，可再生能源在全球電力生產(chǎn)中的份額從2019年的27%增加到2020年的29%。此外，預(yù)計(jì)到2040年可再生能源占比將達(dá)到45%。政府的補(bǔ)貼和降低稅率，使可再生能源-存儲解決方案的得到廣泛支持和激勵。
圖4. 全球電力發(fā)電中可再生能源的預(yù)計(jì)份額，來源：Statista
電池儲能技術(shù)提高了可再生能源的利用效率。這使它們成為各種應(yīng)用場景可靠的能源來源，包括配備光伏板（PV）的家庭、離網(wǎng)商業(yè)設(shè)施以及孤島運(yùn)行的社區(qū)，例如島嶼和偏遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)。位于日本六戶町的智能電網(wǎng)采用基于鈉硫電池的大容量BESS儲存太陽能和風(fēng)能。目前，有92個風(fēng)力發(fā)電設(shè)施和3個太陽能電站，總?cè)萘繛?13,350千瓦。
BESS協(xié)助并網(wǎng)和混合式太陽能和風(fēng)能的系統(tǒng)進(jìn)行能量時移和需求側(cè)管理。例如，在有風(fēng)的天氣中，系統(tǒng)可以在高峰和低峰時期為家庭提供電力并充電。隨后，當(dāng)電力需求高且可變能源不可用時，可以使用電池儲能的電能。這樣的系統(tǒng)已經(jīng)在法羅群島安裝并成功運(yùn)行。現(xiàn)在，風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)生的電力約占該島能源需求的50%。
延后輸電和配電投資（T＆D）
電池儲能可以消除建造新的輸電和配電系統(tǒng)，或更新現(xiàn)有容量不足，或過時的輸電和配電資產(chǎn)的需要。通過儲存多余的能量并提供備用容量，BESS可以減輕過載的輸電和配電線路負(fù)荷，并防止電力傳輸系統(tǒng)擁堵。
微電網(wǎng)
BESS是微電網(wǎng)的重要組成部分，微電網(wǎng)是分布式電力網(wǎng)絡(luò)，可以連接到公用電網(wǎng)或完全獨(dú)立。位于偏遠(yuǎn)地區(qū)的獨(dú)立微電網(wǎng)可以依靠與間歇性可再生能源相結(jié)合的電池儲能系統(tǒng)。這種解決方案可以實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的發(fā)電，并有助于避免與柴油發(fā)電機(jī)相關(guān)的高昂費(fèi)用和空氣污染。
電池儲能系統(tǒng)在不同的行業(yè)和應(yīng)用領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。例如，表前(Front-of-the-Meter, FTM)應(yīng)用包括在電力系統(tǒng)中的電池儲能系統(tǒng)，如市政電源的發(fā)電和儲能設(shè)施以及輸電和配電線路。表后(Behind-the-Meter, BTM)應(yīng)用包括交通領(lǐng)域，包括電動汽車和船舶系統(tǒng)，住宅、工商業(yè)的電池儲能系統(tǒng)。
世界上一些大型的電池儲能系統(tǒng)包括Alamitos能源中心、Gateway儲能系統(tǒng)（美國）、Hornsdale電力儲備（澳大利亞）、Minety電池儲能項(xiàng)目（英國）、Buzen和Rokkasho電池電廠（日本）、韓國Zinc儲能系統(tǒng)（韓國）和昆山儲能電站（中國）。
2020年，美國安裝了1,464兆瓦的儲能設(shè)備，超過了2013年至2019年該國部署的總儲存容量。根據(jù)Frost＆Sullivan的分析，技術(shù)成本的降低和可再生能源的快速普及將推動全球電網(wǎng)電池儲存容量從2020年的8.5 GW增長到2030年的134.6 GW。
圖5. 表前和表后電池儲能的應(yīng)用
BESS：買還是不買
全球能源儲存市場提供了許多”現(xiàn)貨”的電池儲能系統(tǒng)，這些系統(tǒng)在電池化學(xué)、規(guī)模、功能、用途和價格等方面存在差異。以下是一些主要的BESS市場玩家：
新紀(jì)元能源（NextEra Energy） -這家公司是全球最大的風(fēng)能和太陽能可再生能源發(fā)電商之一。它是電池儲能系統(tǒng)的全球領(lǐng)導(dǎo)者之一，也是美國擁有最多儲能運(yùn)營容量的公司。
ABB -這家瑞典-瑞士跨國公司生產(chǎn)太陽能應(yīng)用的電池儲能系統(tǒng)。產(chǎn)品范圍包括用于家庭、智能交通系統(tǒng)、公用事業(yè)和工業(yè)應(yīng)用的基于鋰離子電池的模塊化解決方案。
比亞迪（中國） -比亞迪是全球最大的各種可充電電池制造商之一，生產(chǎn)用于各種應(yīng)用的儲能系統(tǒng)。他們的產(chǎn)品線包括大型公用事業(yè)BESSs，商業(yè)用模塊化電池式ESSs和 小型電池存儲設(shè)備。
松下（日本） -松下推出EverVolt家庭電池存儲解決方案，可提供11至120 kWh的儲能產(chǎn)品。EverVolt使用松下鋰離子電池。
東芝（日本） -東芝提供SCiB系統(tǒng) - 中大型鋰離子電池儲能解決方案。這些系統(tǒng)適用于公共、商業(yè)和工業(yè)需求。
Fluence -是西門子（德國）和AES（美國）合資的公司，提供三種電池儲能產(chǎn)品：Gridstack（工業(yè)應(yīng)用的電網(wǎng)級儲能系統(tǒng)）、Sunstack（光伏儲能系統(tǒng)）和Edgestack（商業(yè)儲能系統(tǒng)）。
三星SDI（韓國） -三星是全球領(lǐng)先的鋰離子可充電電池制造商之一。它的電池儲能系統(tǒng)從kWh到MWh不等，并在家庭、發(fā)電廠、公用事業(yè)和商業(yè)設(shè)施中使用。
LG 化學(xué)（韓國） -LG提供電池解決方案，積累和儲存太陽能為家庭供電，而不使用公用事業(yè)的電力。LG家用電池RESU系統(tǒng)體積小巧，使用鋰離子電池。
通用電氣（美國） -制造了廣泛的電池儲能系統(tǒng)，可用于獨(dú)立應(yīng)用和集成混合解決方案應(yīng)用，基于太陽能、風(fēng)能和熱能。
日立（日本）-日立生產(chǎn)用于室內(nèi)和室外的模塊化鋰離子電池儲能系統(tǒng)。這些系統(tǒng)專為工商業(yè)應(yīng)用而設(shè)計(jì)，并可與太陽能和風(fēng)能以及柴油發(fā)電機(jī)相結(jié)合。
特斯拉（美國）-Powerwall和Powerpack是特斯拉制造的兩種主要電池儲能產(chǎn)品。這兩個產(chǎn)品都基于可充電鋰離子電池。Powerpack用于工商業(yè)應(yīng)用，而Powerwall可以與光伏集成用于住宅使用。
NEC公司 -這家跨國日本公司生產(chǎn)20到53英尺不等的電池儲儲能系統(tǒng)。NEC 電池儲能系統(tǒng)基于他們的專有軟件平臺AEROS®。
江森自控 -這是一家美國的集裝箱式鋰離子電池儲能系統(tǒng)制造商。他們的分布式儲能系統(tǒng)適用于50 kWh~200 kWh和150 kWh~5,000 kWh的應(yīng)用。
全球電池儲能市場供應(yīng)充足。隨著電池成本降低，現(xiàn)貨成套的電池儲能系統(tǒng)對消費(fèi)者來說變得更加經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。根據(jù)彭博社的報(bào)道，鋰離子電池的價格（在電池的儲能中占主導(dǎo)地位）在過去的10年里已經(jīng)下降了90%，從2010年的約1200美元每千瓦時降至2020年的約137美元每千瓦時。彭博社報(bào)告稱，到2023年，平均鋰離子電池價格將跌至每千瓦時100美元。但歸根結(jié)底，電池價格將取決于項(xiàng)目規(guī)模和存儲容量——小規(guī)模項(xiàng)目的收費(fèi)會比平均價格更高。
圖6. 2011年至2030年鋰離子電池價格下降。數(shù)據(jù)來源：Statista
除了電池之外，總的電池儲能系統(tǒng)成本還包括能源管理系統(tǒng)、BMS、功率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)或逆變器和其他組件的成本。使用現(xiàn)成的BESS還可能需要安裝、運(yùn)營、維護(hù)和保修等費(fèi)用。例如，特斯拉的Powerwall可提供13.5 kWh的可用儲存容量，其價格可能達(dá)到10,500美元，包括光伏板系統(tǒng)和安裝成本。松下EverVolt允許存儲11.4 kWh至17.1 kWh的能量，其成本將從15,000美元到20,000美元不等，包括光伏板、安裝和設(shè)置。
選擇電池能量儲存系統(tǒng)時，除了價格，你還應(yīng)該考慮以下因素：
系統(tǒng)的完整性以及相關(guān)子系統(tǒng)和支持設(shè)備的可用性；
電池的化學(xué)、安全和其他特性；
硬件組件的質(zhì)量、可用性和供貨連續(xù)性；
軟件可靠性。
因此，電池管理系統(tǒng)（BMS）軟件在電池儲能系統(tǒng)的整體性能中扮演著重要角色，因?yàn)樗?fù)責(zé)充電、放電以及電池安全。
一旦你準(zhǔn)備購買”現(xiàn)貨” 的電池能量儲存系統(tǒng)，請確保你或你的員工具備足夠的專業(yè)知識和資格，在購買并向你的客戶交付之前，需檢查整個系統(tǒng)的質(zhì)量和完整性。
建立、維護(hù)和支持BESS可能還需要對你的人員進(jìn)行培訓(xùn)，除非你愿意支付這些服務(wù)給BESS供應(yīng)商。在購買電池儲能設(shè)備時，請確保制造商提供的保修覆蓋系統(tǒng)和組件故障。
購買現(xiàn)成的BESS肯定可以節(jié)省你的時間，特別是如果你需要一個沒有特定消費(fèi)者要求的即插即用解決方案。市場上有豐富的電池能量儲存產(chǎn)品，很容易找到可靠的制造商和適合你客戶需求的合適選項(xiàng)。
相反，現(xiàn)成的系統(tǒng)可能會有定價不合理的電子產(chǎn)品、質(zhì)量不佳的預(yù)裝軟件和不必要的功能，這些都會增加成本。它們可能也缺乏最終用戶所需的功能，或者無法滿足消費(fèi)者的行業(yè)和商業(yè)利基需求、運(yùn)行條件和位置要求。此外，并不是所有的BESS供應(yīng)商都提供全方位解決方案，從不同制造商購買組件和子系統(tǒng)可能會導(dǎo)致嚴(yán)重的兼容性和互連問題。開發(fā)自定義電池儲能系統(tǒng)可能會成為值得考慮的替代方案。
建設(shè)BESS：優(yōu)缺點(diǎn)
量身定制BESS可以彌補(bǔ)大多數(shù)電池儲能系統(tǒng)提供商提供的現(xiàn)成解決方案所缺乏的內(nèi)容。因此，它們可以滿足潛在客戶的確切需求。但是，實(shí)施定制產(chǎn)品是一項(xiàng)耗時和消耗資源的任務(wù)。構(gòu)建電池儲能解決方案屬于大規(guī)模、長周期的項(xiàng)目，定制可能需要數(shù)月甚至數(shù)年的時間。
BESS是一個復(fù)雜的多層次工程系統(tǒng)，因此從零開始開發(fā)基于電池的儲能解決方案需要對各種領(lǐng)域，包括電池技術(shù)、電力電子和嵌入式軟件開發(fā)有深入的了解。在我們即將發(fā)布的文章中，將介紹與開發(fā)和實(shí)施電池儲能系統(tǒng)相關(guān)的挑戰(zhàn)。
選擇正確的開發(fā)團(tuán)隊(duì)就是成功的一半；這就是為什么雇用受過良好培訓(xùn)且具有相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員至關(guān)重要。從零開始創(chuàng)建電池儲能系統(tǒng)需要電子設(shè)計(jì)、電氣工程、低級固件、高級軟件和機(jī)械工程方面的專業(yè)人員進(jìn)行復(fù)合型設(shè)計(jì)。
Integra Sources團(tuán)隊(duì)可能是您項(xiàng)目的最佳選擇。我們?yōu)锽ESS的電池管理、雙向功率轉(zhuǎn)換、能源管理和安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)PCB。我們的工程師實(shí)施監(jiān)控和控制軟件，并提供在線數(shù)據(jù)通信以進(jìn)行遠(yuǎn)程BESS管理。我們創(chuàng)建可擴(kuò)展的電池儲能解決方案，具有快速響應(yīng)時間、快速爬坡率和高效電源。與電網(wǎng)或可再生能源集成，我們的BESS可用于負(fù)載管理、電源備份、頻率和電壓調(diào)節(jié)、能量時移以及許多其他用途。
制造是制作自己的電池儲能產(chǎn)品時必須面對的另一個重要挑戰(zhàn)。BESS制造過程涉及多種任務(wù)，需要在不同的生產(chǎn)設(shè)施中進(jìn)行。因此，協(xié)同是高效BESS制造的關(guān)鍵。
您還需要負(fù)責(zé)產(chǎn)品認(rèn)證。除國際標(biāo)準(zhǔn)如IEC、ISO、IEEE和UL外，BESS很可能還需要滿足每個國家的特定國家標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證要求。例如，在美國，儲能系統(tǒng)還必須符合聯(lián)邦能源監(jiān)管委員會（FERC）、能源部（DOE）和一些州級監(jiān)管機(jī)構(gòu)的規(guī)定。
圖7. BESS必須遵守特定于該地區(qū)和行業(yè)的國家和國際標(biāo)準(zhǔn)
2019年10月，澳大利亞和新西蘭制定了AS/NZS 5139:2019- 一項(xiàng)聯(lián)合標(biāo)準(zhǔn)，旨在為電池儲能系統(tǒng)設(shè)定一般的安裝和安全要求。此外，澳大利亞BESS制造商必須遵守其他許多國家和國際代碼和標(biāo)準(zhǔn)。
認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)也可能取決于BESS的行業(yè)和應(yīng)用領(lǐng)域。例如，DNV提供了一份推薦實(shí)踐，其中包含用于海洋系統(tǒng)中使用的儲能裝置的設(shè)計(jì)、性能、操作、維護(hù)和安全的指南。該文件包括對充/放電率、荷電狀態(tài)（SOC）、健康狀態(tài)（SOH）、放電深度（DoD）和許多其他系統(tǒng)參數(shù)和操作條件的規(guī)格說明。
從事BESS開發(fā)的工程團(tuán)隊(duì)必須精通認(rèn)證要求和適用標(biāo)準(zhǔn)。這有助于減輕系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的風(fēng)險，并按時、在預(yù)算范圍內(nèi)向最終用戶提供高質(zhì)量的產(chǎn)品。
盡管存在許多挑戰(zhàn)，但設(shè)計(jì)一款定制的BESS可以增強(qiáng)可用性，降低運(yùn)營成本，并提高系統(tǒng)的可靠性。在深入挖掘市場后，您可以關(guān)注客戶的需求，考慮”現(xiàn)貨”BESS的缺點(diǎn)，并創(chuàng)建炙手可熱，倍受歡迎的電池儲能解決方案。
實(shí)現(xiàn)您自己的產(chǎn)品使您獨(dú)立于任何特定的BESS提供商及其服務(wù)。您可以在沒有中介的情況下，以快速的方式為客戶設(shè)置、維護(hù)、支持和提供其他服務(wù)。
結(jié)論
BESS是一種多組件能量存儲系統(tǒng)，能夠存儲不同量的電化學(xué)能量，并在以后用于各種目的，包括峰值削減、能源獲利或黑啟動。
電池技術(shù)的進(jìn)步使得BESS成為輕便且價格實(shí)惠的解決方案，可用于住宅和商業(yè)用途，包括智能家居、大型工業(yè)設(shè)施和公用事業(yè)網(wǎng)格。建筑物、村莊、城鎮(zhèn)甚至整個島嶼都可以使用與綠色能源集成的電池儲存，實(shí)現(xiàn)可靠的自給自足電源供應(yīng)。
BESS制造商提供各種存儲容量的豐富選擇，適用于任何應(yīng)用和預(yù)算。然而，購買”現(xiàn)貨”的系統(tǒng)需要對技術(shù)有強(qiáng)烈的認(rèn)識，而現(xiàn)成的BESS可能不能滿足最終用戶的特定要求。
原標(biāo)題：利用電池儲能系統(tǒng)（BESS）實(shí)現(xiàn)高效能源管理和節(jié)能
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