Giải pháp lưu trữ BESS

1. Nguyên lý hoạt động của hệ thống pin lưu trữ điện – BESS

Nguyên lý hoạt động của hệ thống lưu trữ BESS rất đơn giản. Pin nhận điện từ lưới điện, trực tiếp từ nhà máy điện hoặc từ nguồn năng lượng tái tạo (tấm pin mặt trời, điện gió) hoặc nguồn năng lượng khác, sau đó lưu trữ dưới dạng dòng điện để giải phóng khi cần thiết.

Khi kết hợp với phần mềm, hệ thống lưu trữ BESS sẽ trở thành nền tảng kết hợp khả năng lưu trữ năng lượng của pin với trí thông minh cần thiết để cung cấp khả năng quản lý nâng cao mức tiêu thụ năng lượng bằng cách khai thác các giải pháp AI, Machine Learning và dựa trên dữ liệu. Điều này làm cho pin trở thành một công cụ trong nỗ lực bù đắp biến đổi khí hậu, vì chúng cho phép sử dụng năng lượng linh hoạt hơn, cho phép người dùng thích ứng với những lúc cung và cầu lên xuống.

Nhìn chung, hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin thúc đẩy việc triển khai các nguồn tái tạo, giảm lượng khí thải carbon và mang lại chi phí thấp hơn cho các doanh nghiệp và hộ gia đình.

2. Các thành phần của hệ thống lưu trữ BESS

 2.1. Pin lưu trữ

Pin lưu trữ là một trong những thành phần quan trọng nhất của hệ thống lưu trữ BESS. Nó được sử dụng để lưu trữ năng lượng dư thừa được tạo ra trong những thời điểm dư điện năng như hệ thống điện mặt trời vào giờ nắng cao điểm và được sử dụng khi nhu cầu tăng cao hoặc khi nguồn điện tái tạo khoogn sản sinh điện năng vào buổi tối… Pin lưu trữ được tạo thành từ một số pin và số lượng và kích thước của pin phụ thuộc vào lượng năng lượng cần được lưu trữ.

2.2. Hệ thống điều hòa điện (PCS)

Hệ thống điều hòa điện, còn được gọi là bộ biến tần, có nhiệm vụ chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) do các tấm pin mặt trời tạo ra thành dòng điện xoay chiều (AC) có thể được sử dụng để cấp điện cho các thiết bị. PCS cũng chuyển đổi điện AC trở lại thành DC để lưu trữ trong ngân hàng pin.

2.3. Biến áp cách ly

Biến áp cách ly được sử dụng để cách ly hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời khỏi lưới điện để ngăn ngừa sự cố tăng điện áp và đảm bảo an toàn cho hệ thống. Nó cũng giúp cải thiện chất lượng điện năng.

2.4. Hệ thống quản lý pin (BMS)

Hệ thống quản lý pin chịu trách nhiệm theo dõi và kiểm soát hiệu suất của cụm pin, bao gồm điện áp, nhiệt độ và chu kỳ sạc/xả. BMS giúp tối đa hóa tuổi thọ của pin bằng cách ngăn ngừa sạc quá mức hoặc xả quá mức.

2.5. Hệ thống quản lý năng lượng (EMS)

Hệ thống quản lý năng lượng được sử dụng để tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời. Nó kiểm soát dòng năng lượng giữa các tấm pin mặt trời, pin và tải, và đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả.

 2.6. Kết nối mạng SCADA

Tính năng kết nối mạng cho phép giám sát và điều khiển từ xa hệ thống lưu trữ năng lượng mặt trời. Nó cung cấp dữ liệu về hiệu suất của hệ thống, bao gồm mức sử dụng năng lượng và trạng thái pin, cho người quản trị hệ thống.

2.7. Hệ thống làm mát

Hệ thống làm mát giúp cho nhiệt độ Cell pin ổn định ở chế độ hoạt động hiệu quả, tăng tuổi thọ pin. Quan trọng hơn là giúp nhiệt độ pin đạt ngưỡng an toàn, chống cháy nổ.

Có 2 phương pháp làm mát là làm mát bằng không khí (HVAC) và làm mát bằng chất lỏng. Tùy theo quy mô và yêu cầu về kỹ thuật dự án để lựa chọn phương pháp làm mát phù hợp.

BESS 5MWh làm mát bằng chất lỏng chỉ với container 20ft

2.8. Hệ thống bảo vệ an toàn

Hệ thống bảo vệ an toàn gồm có hệ thống BMS và hệ thống phòng cháy chữa cháy (PCCC). BMS giúp kiểm soát an toàn, ngắt sạc khi nhiệt độ tăng cao. Hệ thống phòng cháy là cấp độ bảo vệ cuối cùng khi có sự phát nhiệt đến mức cháy.

Hệ thống PCCC BESS container

3. Vai trò của hệ thống lưu trữ BESS trong tích hợp năng lượng tái tạo điện mặt trời và điện gió

3.1. Đảm bảo tính ổn định và độ tin cậy của lưới điện

Hệ thống lưu trữ năng lượng pin đóng vai trò cơ bản trong việc đảm bảo tính ổn định và độ tin cậy của lưới điện vì năng lượng tái tạo chiếm tỷ trọng lớn hơn trong quá trình sản xuất điện.

Các nguồn năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời và gió vốn có tính biến đổi — năng lượng mặt trời đạt đỉnh vào ban ngày, trong khi năng lượng gió có thể dao động tùy thuộc vào điều kiện thời tiết. Nếu không có cách quản lý những biến động này, việc tích hợp năng lượng tái tạo trên quy mô lớn sẽ là một thách thức. Đây chính là lúc BESS vào cuộc và cung cấp một con đường sạch hơn để tiến về phía trước.

3.2. Điều chỉnh tần số

Một chức năng cốt lõi của hệ thống lưu trữ BESS là điều chỉnh tần số — duy trì cung và cầu điện cân bằng theo thời gian thực. Khi lưới điện gặp phải sự thay đổi về nhu cầu, chẳng hạn như trong đợt nắng nóng khi nhu cầu sử dụng điều hòa tăng đột biến, hệ thống lưu trữ BESS có thể phản ứng ngay lập tức, ổn định mức điện áp và làm phẳng các biến động điện áp. Khả năng phản ứng nhanh này khiến BESS trở nên vô cùng hữu ích trong việc ngăn ngừa mất điện và đảm bảo dòng điện ổn định, ngay cả trong thời điểm nhu cầu cao bất ngờ.

3.3. Quản lý tính không liên tục của nguồn năng lượng tái tạo

Ngoài tính ổn định của lưới điện, hệ thống lưu trữ BESS còn đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý tính không liên tục của năng lượng tái tạo. Ví dụ, năng lượng mặt trời tạo ra nhiều điện nhất vào ban ngày, nhưng nhu cầu điện có xu hướng đạt đỉnh vào buổi tối.

Hệ thống lưu trữ BESS đang loại bỏ một phần đáng kể tác động vào buổi tối khỏi danh sách các thách thức đối với các nhà điều hành lưới điện ở những khu vực có tỷ lệ sử dụng năng lượng mặt trời rất cao. Tương tự như vậy, việc tạo ra năng lượng gió có thể không ổn định, khiến việc điều chỉnh nguồn cung với nhu cầu theo thời gian thực trở nên khó khăn.

Hệ thống lưu trữ BESS giải quyết những thách thức này bằng cách lưu trữ năng lượng dư thừa trong thời kỳ sản xuất quá mức và giải phóng năng lượng khi sản lượng năng lượng tái tạo không đủ hoặc khi nhu cầu tăng.

3.4. Giúp giảm nhu cầu sử dụng năng lượng hóa thạch

Bằng cách đó, hệ thống lưu trữ BESS giảm nhu cầu về nguồn điện dự phòng dựa trên nhiên liệu hóa thạch – một tác nhân chính gây ra khí thải carbon. Cho đến nay, khí đốt tự nhiên đã cung cấp dịch vụ cần thiết để giảm thiểu thách thức về tính không liên tục của năng lượng tái tạo.

Khi các quốc gia trở nên do dự chính đáng trong việc triển khai nhiều thế hệ nhiên liệu hóa thạch hơn trước biến đổi khí hậu để thích ứng với điều này, hệ thống lưu trữ BESS được sử dụng để đáp ứng thách thức này, nâng cao hiệu quả của toàn bộ hệ thống. Điều này rất quan trọng trong việc hỗ trợ quá trình chuyển đổi năng lượng và giảm sự phụ thuộc chung vào nhiên liệu hóa thạch.

4. Giới thiệu một số dự án hệ thống lưu trữ BESS Vision đã triển khai

Vision đã triển khai nhiều dự an hệ thống lưu trữ BESS tập trung với công suất lớn. Dưới đây là một số dự án điển hình: