در سیستم های ذخیره انرژی، باتری ها پایه فیزیکی ذخیره انرژی هستند. عملکرد آنها به طور مستقیم ظرفیت کل سیستم، چگالی انرژی و بازده اقتصادی سیستم را تعیین می کند و آنها را به یک "حامل انرژی" ضروری برای کل سیستم تبدیل می کند.
باتریها بهعنوان قلب سیستم ذخیرهسازی انرژی، نه تنها وظایف اصلی ذخیرهسازی و رهاسازی انرژی را بر عهده میگیرند، بلکه به دلیل تأثیر حیاتی آنها بر هزینه، طول عمر و ایمنی، به ملاحظات اولیه در طراحی و انتخاب سیستم تبدیل میشوند.
1. بنیاد ذخیره انرژی:
از سلول تا باتری پشته باتری ها تنها اجزایی هستند که قادر به ذخیره انرژی شیمیایی هستند. کل سیستم ذخیره انرژی در بالای سلول های باتری کار می کند. یک سلسله مراتب ساختاری معمولی عبارت است از:
سلول ← ماژول ← دسته باتری ← پشته باتری چند پشته باتری متصل به صورت موازی می توانند به ذخیره انرژی در سطح مگاوات ساعت -ساعت (MWh) دست یابند، که ظرفیت- ظرفیت بزرگ هر دو طرف تولید و شبکه را برآورده می کند.
این طراحی معماری چند سطحی به سیستم این امکان را میدهد که هم از-ولتاژ بالا، هم{2}}نیازهای عملیاتی با ظرفیت بالا و هم استقرار انعطافپذیر را از طریق ترکیبهای مدولار برآورده کند.
2. تصمیم گیرنده ظرفیت و عملکرد
ظرفیت باتری (Ah) و ولتاژ با هم کل انرژی (کیلووات ساعت) را تعیین میکنند که سیستم میتواند ذخیره کند، و مستقیماً بر قابلیت منبع تغذیه مداوم برای تراشیدن پیک و پر کردن دره تأثیر میگذارد.
چگالی انرژی بالاتر (Wh/kg) به معنای ذخیره انرژی الکتریکی بیشتر در واحد حجم یا وزن است که در نتیجه یک سیستم فشرده تر و کارآمدتر ایجاد می شود.
عمر چرخه (به عنوان مثال، بیش از 6000 چرخه برای باتری های لیتیوم آهن فسفات) اقتصاد سیستم را تعیین می کند. طول عمر چرخه طولانی تر منجر به هزینه پایین تر برق (LCOS) می شود.
بنابراین در برنامه ریزی پروژه، انتخاب نوع باتری مستقیماً بر چرخه بازگشت سرمایه و پایداری عملیاتی پروژه تأثیر می گذارد.
3. مقایسه فن آوری های اصلی باتری
در حال حاضر، باتری اصلی ذخیرهسازی انرژی، لیتیوم فسفات آهن (LFP) است که به دلیل ایمنی بالا، عمر چرخه طولانی و مزایای هزینهای که به طور مداوم کاهش مییابد:
باتری های لیتیوم فسفات آهن: ایمنی بالا، طول عمر طولانی، مناسب برای اکثر سناریوهای ذخیره انرژی ثابت
باتریهای سدیم-یون: مواد خام فراوان، عملکرد خوب در دمای پایین{1}، مناسب برای آب و هوای شدید، و فناوری آینده امیدوارکننده
باتریهای جریان ردوکس وانادیوم: طول عمر بسیار طولانی، قابلیت تخلیه عمیق، مناسب برای ذخیرهسازی طولانی مدت انرژی، اما با چگالی انرژی کمتر
