ما هو الفرق بين البطارية و Bess?

ما هو الفرق بين البطارية و Bess?
هل تستكشف خيارات تخزين الطاقة وتجد نفسك متشابكًا قليلاً في المصطلحات? قد تسمع "البطارية" و "بيس" مستخدم, في بعض الأحيان بالتبادل, لكن هل هم حقا نفس الشيء? إن فهم هذا التمييز أمر أساسي لاتخاذ خيارات مستنيرة حول مستقبل طاقتك, سواء لمن منزلك, عمل, أو مشاريع أكبر.

أبسط طريقة لوضعها هي "بطارية" (أو أكثر دقة, خلايا البطارية والوحدات النمطية) هو المكون الأساسي الذي يخزن الطاقة الكهربائية كيميائيا. فكر في الأمر كخزان الوقود. بيس (نظام تخزين طاقة البطارية), على الجانب الآخر, هو كامل, حل متكامل تمامًا لا يتضمن البطاريات فحسب ، بل يشمل أيضًا نظام إدارة البطاريات المتطور (خدمات إدارة المباني), نظام تحويل الطاقة (أجهزة الكمبيوتر) مثل العاكس, برنامج التحكم الحاسم, وجميع المكونات الضرورية للسلامة والمساعد. بيس هو كامل, تشغيل "المحرك"" جاهز للاتصال وتقديم الطاقة.

في جيكس سولار, نقوم بتصميم وتثبيت حلول BESS الشاملة. في حين أن البطاريات نفسها حيوية, إنه التكامل الذكي لجميع مكونات النظام التي تفتح استقلال الطاقة الحقيقي, كفاءة, والسلامة لعملائنا.
دعنا نتعمق أكثر في ماهية Bess حقًا والإجابة على بعض الأسئلة الشائعة.

ما هو نظام تخزين الطاقة BESS?

لقد سمعت اختصار بيس, لكن ما الذي يشمله حقًا? ما الذي يجعلها أكثر من مجرد بطارية كبيرة? نظام تخزين طاقة البطارية هو متطور, محلول مستقل ذاتي مصمم لتخزين الطاقة الكهربائية عندما يكون وفيرًا (مثل من الألواح الشمسية الخاصة بك خلال اليوم, أو من الشبكة خلال ساعات الذروة) ثم حرره عند الحاجة.

BESS هو نظام متكامل تمامًا يديره بذكاء الطاقة المخزنة. تشمل مكوناتها الأساسية:

1. وحدات البطارية: هذه تحتوي على خلايا البطارية الفعلية (في كثير من الأحيان الفوسفات الحديد الليثيوم من أجل السلامة وطول العمر في بيس الحديث).
2. نظام إدارة البطارية (خدمات إدارة المباني): الدماغ الحاسم" للبطاريات, ضمان عملها بأمان وكفاءة من خلال مراقبة درجة الحرارة, الجهد االكهربى, حاضِر, وموازنة الخلايا.
3. نظام تحويل الطاقة (أجهزة الكمبيوتر): هذا هو عادة عاكس/مقوم ثنائي الاتجاه يحول طاقة التيار المستمر من البطاريات إلى طاقة التيار المتردد لأحمال منزلك أو عملك, ويحول قوة التيار المتردد (من الطاقة الشمسية أو الشبكة) إلى التيار المستمر لشحن البطاريات.
4. نظام التحكم & برمجة: يدير العملية الكلية, تحديد متى يتم شحنها, تسريح, والتفاعل مع مصادر الطاقة الأخرى مثل الطاقة الشمسية أو الشبكة.
5. أمان & المكونات المساعدة: يشمل قواطع الدائرة, الصمامات, الإدارة الحرارية (أنظمة التبريد/التدفئة), وغالبًا ما يكتشف/قمع الحرائق لوحدات أكبر, جميعها موجودة داخل حاوية واقية.

الغوص أعمق: القوة المنسقة

بيس ليس مجرد خزان طاقة سلبي; إنه نشط, جزء ذكي من نظامك الإيكولوجي للطاقة. ال وحدات البطارية هي حيث يتم تخزين الطاقة كيميائيا. ال خدمات إدارة المباني بمثابة الوصي المخصص لهم, رصد باستمرار علاماتهم الحيوية, حمايتهم من ظروف مثل الشحن الزائد, الإفراط في الشحن, درجات الحرارة القصوى, أو التيار المفرط. كما أنه يؤدي موازنة الخلية, وهو أمر ضروري لزيادة عمر حزم بطارية الليثيوم أيون, خاصة LFP.
ال أجهزة الكمبيوتر (العاكس) هو العمود الفقري الذي يحول الطاقة ذهابًا وإيابًا. لسيارة الشمسية, غالبًا ما يكون العاكس الهجين بمثابة أجهزة الكمبيوتر, إدارة تدفق الطاقة بين الألواح الشمسية, البطاريات, الشبكة, وأحمالك. ال نظام التحكم هو ما يجعل بيس ذكيا. يمكن برمجتها لتحسين الاستهلاك الذاتي للطاقة الشمسية (تخزين الطاقة الشمسية الزائدة بدلاً من تصديرها), توفير طاقة النسخ الاحتياطي أثناء انقطاع التيار الكهربائي, أو حتى الانخراط في ذروة الحلاقة (تقليل رسوم الطلب على الذروة باهظة الثمن للشركات عن طريق تفريغ الطاقة المخزنة خلال فترات عالية التكلفة).

كل هذه المكونات موجودة معًا, غالبًا ما يكون في حاوية أنيقة للأنظمة السكنية أو الخزانات/الحاويات القوية للتطبيقات التجارية والمرافق, مع استكمال آليات السلامة اللازمة مثل الإدارة الحرارية للحفاظ على البطاريات تعمل في نطاق درجة الحرارة المثالي.

في GYCX Solar, عندما نتحدث عن توفير حل تخزين الطاقة, نحن نتحدث عن تقديم كامل, مصمم باحتراف مصمم خصيصًا لتلبية احتياجاتك المحددة.

ما هي الأنواع الثلاثة لتخزين الطاقة?

في حين أن البطاريات موضوع ساخن, من المثير للاهتمام أن نعرف أنهم مجرد طريقة واحدة اكتشفها البشر كيفية تخزين الطاقة. عندما ننظر إلى الصورة الأوسع, ما هي الفئات الرئيسية أو أنواع تخزين الطاقة المستخدمة اليوم?

هناك عدة طرق لتصنيف تخزين الطاقة, لكن ثلاث فئات رئيسية تمت مناقشتها غالبًا:

1. التخزين الكهروكيميائي: هذا هو المكان الذي البطاريات, بما في ذلك الأنواع الليثيوم وأحوس الرصاص المستخدمة في بيس, يسقط. يتم تخزين الطاقة عن طريق التفاعلات الكيميائية.
2. التخزين الميكانيكي: وهذا ينطوي على تخزين الطاقة المحتملة أو الحركية. ومن الأمثلة على ذلك التخزين الكهرومائي (PHS), الحذافات, وتخزين طاقة الهواء المضغوطة (CAES¹. ).
3. التخزين الحراري: هذا ينطوي على تخزين الطاقة في شكل حرارة أو باردة, مثل تخزين الملح المنصهر للطاقة الشمسية المركزة أو تخزين الجليد للتبريد.
   بالنسبة لمعظم التطبيقات في الموقع مثل تخزين الطاقة الشمسية السكنية أو الطاقة الاحتياطية التجارية-نوع الأنظمة المتخصصة في التخزين الكهروكيميائي-التخزين الكهروكيميائي (خاصة, البطاريات المتقدمة مثل LFP) هو حاليا الأكثر عملية, قابل للتطوير, والتكنولوجيا المعتمدة على نطاق واسع.

الغوص أعمق: نظرة أوسع على تخزين الطاقة

دعونا نستكشف هذه الفئات بإيجاز:

• التخزين الكهروكيميائي (البطاريات): هذه هي التكنولوجيا في قلب بيس الحديث.
  • كيف تعمل: يحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة كيميائية أثناء الشحن والعودة إلى الطاقة الكهربائية أثناء التفريغ من خلال تفاعلات الأكسدة والاختزال.
  • أمثلة: ليثيوم أيون (LFP, إن إم سي, LCO), حمض الرصاص, بطاريات التدفق, بطاريات الصوديوم أيون.
  • الايجابيات: كثافة طاقة عالية لحجمها/وزنها (وخاصة ليثيوم أيون), معياري وقابل للتطوير من الأجهزة الصغيرة إلى النطاق, أوقات الاستجابة السريعة, وخفض التكاليف بشكل مستمر.
  • سلبيات: عمر محدود مع تدهور على الدورات, بعض مخاوف مصادر المواد الخام (على الرغم من أن LFP يخفف من بعض هذه), وتحديات إعادة تدوير نهاية الحياة (التي تتحسن).
• التخزين الميكانيكي:
  • تخزين الطاقة الكهرومائية (PHS): حاليا أكبر شكل من أشكال تخزين الطاقة على نطاق الشبكة على مستوى العالم. يتم ضخ المياه شاقة إلى خزان عندما تكون الكهرباء رخيصة/وفيرة وإطلاقها من خلال التوربينات لتوليد الكهرباء عند الحاجة. استثمار رأس مال كبير للغاية ولكنه مقيد جغرافيا وكبير.
  • حذقات: تخزين الطاقة الحركية في دوار سريع الغزل. ممتاز لفترة قصيرة جدا, تطبيقات طاقة عالية مثل تنظيم التردد أو UPS للعمليات الصناعية الحرجة. سعة تخزين الطاقة المحدودة.
  • تخزين طاقة الهواء المضغوط (CAES): الهواء مضغوط وتخزينه في الكهوف تحت الأرض أو الدبابات, ثم تسخين وتوسيع من خلال التوربينات لتوليد الكهرباء. واسع النطاق, تعتمد جغرافيا.
• التخزين الحراري:
  • الملح المنصهر: تستخدم في الطاقة الشمسية المركزة (CSP) النباتات لتخزين الحرارة الشمسية, السماح لتوليد الكهرباء حتى عندما لا تتألق الشمس.
  • تخزين الجليد / الماء البارد: تستخدم في المباني الكبيرة لتكييف الهواء. الجليد مصنوع أثناء الذروة خارج (أرخص الكهرباء) ساعات ثم تستخدم لتبريد المبنى خلال ساعات الذروة.
• أشكال أخرى: يمكن أن نذكر أيضا التخزين الكيميائي (مثل الهيدروجين, حيث يتم استخدام الكهرباء لإنتاج الهيدروجين عبر التحليل الكهربائي, التي يمكن تخزينها واستخدامها في خلايا الوقود أو التوربينات) و التخزين الكهربائي مباشرة في الحقول الكهربائية (المكثفات) أو الحقول المغناطيسية (تخزين الطاقة المغناطيسية الفائقة - الشركات الصغيرة والمتوسطة), على الرغم من أن المكثفات/المكثفات الفائقة تخزن طاقة أقل من البطاريات ولكن يمكنها التفريغ بسرعة كبيرة.

بالنسبة للغالبية العظمى من تطبيقات BESS السكنية والتجارية, خاصة عند الاقتران مع الطاقة الشمسية الكهروضوئية, توفر بطاريات ليثيوم أيون المتقدمة أفضل مجموعة من كثافة الطاقة, دورة الحياة, أمان, قابلية التوسع, وفعالية التكلفة متاحة اليوم.

ما هو الفرق بين BMS و BESS?

لقد تطرقنا إلى هذه الاختصارات, BMS و Bess, لكنها نقطة شائعة من الارتباك. كيف ترتبط ببعضهم البعض, وما هي أدوارهم المتميزة في إعداد تخزين الطاقة? واحد هو مكون داخلي حاسم, في حين أن الآخر هو النظام التشغيلي بأكمله.

أ بيس (نظام تخزين طاقة البطارية) هو مكتمل, نظام متكامل التي تخزن الطاقة الكهربائية وتسليمها عند الحاجة. ويشمل البطاريات, إلكترونيات تحويل الطاقة, برنامج التحكم, ميزات السلامة, والسكن. ال خدمات إدارة المباني (نظام إدارة البطارية) ضروري النظام الفرعي الإلكتروني داخل بيس. إنه بمثابة الدماغ المخصص" أو الوصي على وحدات البطارية نفسها, ضمان آمنهم, فعال, والتشغيل الأمثل من خلال مراقبة وإدارة المعلمات باستمرار مثل جهد الخلية الفردية, التدفق الحالي, ودرجة الحرارة.

الغوص أعمق: النظام وملاكه الوصي

فكر في الأمر هكذا:

• بيس - السيارة الكاملة: تخيل سيارة كهربائية متطورة. بيس مشابه للسيارة بأكملها - الهيكل, المحرك الكهربائي (الذي سيكون مثل أجهزة الكمبيوتر/العاكس في بيس), العجلات, التوجيه, أنظمة السلامة, هيكل السيارة, و, بالطبع, حزمة البطارية. إنه كل ما تحتاجه للحصول عليه من النقطة A إلى النقطة B باستخدام الطاقة المخزنة.
• BMS - وحدة التحكم في المحرك (وحدة التحكم الإلكترونية) للبطارية: حزمة البطارية في تلك EV مصنوعة من العديد من الخلايا الفردية. يشبه BMS جهاز كمبيوتر متخصص للغاية (وحدة التحكم الإلكترونية) هذا مخصص فقط لإدارة حزمة البطارية هذه. إنها لا تقود السيارة (يقوم أجهزة الكمبيوتر/العاكس ووحدة التحكم في المركبات الشاملة بذلك), لكنه يضمن "المحرك" (حزمة البطارية) يعمل بأمان, بكفاءة, ولا يضر نفسه.

إليك خلاصة لما يفعله كل منهما:

• بيس يشمل:
  • وحدات البطارية (وحدات تخزين الطاقة الأساسية)
  • BMS نفسها
  • نظام تحويل الطاقة (أجهزة الكمبيوتر - العاكس/المقوم)
  • الإدارة الحرارية (التبريد/التدفئة)
  • آليات السلامة (الصمامات, قواطع, قمع الحريق في بعض الحالات)
  • برنامج التحكم في تشغيل النظام العام
  • العلبة المادية
• تركز وظائف BMS على وجه التحديد على البطاريات:
  • حماية: الحراس ضد الإفراط في الرسوم, الإفراط في التفريغ, الإفراط في التيار, درجة الحرارة الزائدة, وظروف أقل درجة حرارة.
  • موازنة الخلية: يضمن بقاء جميع الخلايا داخل حزمة البطارية بفعالية أو سلبية في حالة شحن مماثلة, وهو أمر حيوي لصحة وطول طيور كيمياء الليثيوم أيون, خاصة LFP.
  • يراقب & تقدير: يحسب وتقارير حالة الرسوم (شركة نفط الجنوب), حالة الصحة (سوه), وغيرها من البيانات التشخيصية.
  • تواصل: مرحلة حالة البطارية والإنذارات إلى أجهزة الكمبيوتر ووحدة تحكم BESS الكلية, غالبًا ما يمكّن التحكم في الحلقة المغلقة للشحن والتفريغ المحسّن.

قصة GYCX الشمسية: كان لدينا عميل كبار السن, نظام البطارية غير GYCX (مع BMS أساسي للغاية) فشال سابق لأوانه من ذوي الخبرة لأن بعض الخلايا خرجت عن التوازن.
عندما استبدلناها بـ BESS الحديثة التي تضم بطاريات LFP, كل مع متقدم, التواصل BMS, رأى العميل على الفور الفرق في الاستقرار والمعلومات الصحية التفصيلية المتاحة.
لقد أبرز مدى أهمية BMS الجيدة في BESS بشكل عام للموثوقية على المدى الطويل.
يعد BMS قويًا أمرًا أساسيًا لآمنة وطويلة الأمد.

كم تكلفة نظام BESS?

إذا كنت تفكر في استثمار في تخزين الطاقة الموثوق به, تكلفة نظام تخزين طاقة البطارية (بيس) هو بلا شك عامل رئيسي. ما الذي يؤثر على السعر, وما نوع النطاقات التي تتوقعها?

يمكن أن تختلف تكاليف BESS بشكل كبير, من عدة آلاف من الدولارات للأنظمة السكنية الأصغر (على سبيل المثال, حول 10-20 KWH باستخدام كيمياء LFP) إلى مئات الآلاف أو حتى الملايين لتجاريات كبيرة, صناعي, أو المنشآت على نطاق الأداة المساعدة. المحركات الرئيسية للتكلفة هي سعة البطارية (في KWH), ال القدرة على إخراج الطاقة (في كيلوواط), المحدد كيمياء البطارية والعلامة التجارية, تطور BMS ونظام تحويل الطاقة (أجهزة الكمبيوتر/العاكس), تعقيد التثبيت, وأي الحوافز المالية المتاحة مثل الاعتمادات الضريبية أو الحسومات, والتي يمكن أن تقلل بشكل كبير من صافي الاستثمار. التكاليف التوضيحية الحالية المثبتة للسكن LFP BESS في الولايات المتحدة, قبل الحوافز, قد تتراوح من $700 ل $1,200 لكل كيلوواط ساعة, ولكن هذا يمكن أن يتقلب على أساس العديد من العوامل (مصدر: energysage, المختبر الوطني, حتى).

الغوص أعمق: العوامل التي تشكل علامة سعر بيس

دعنا نتفكك العناصر التي تسهم في التكلفة النهائية لبيس:

• قدرة البطارية (كيلووات ساعة): غالبًا ما يكون هذا أكبر مكون التكلفة. المزيد من سعة التخزين يعني المزيد من خلايا البطارية, وبالتالي ارتفاع تكاليف المواد والتصنيع.
• تصنيف السلطة (كيلوواط): أجهزة الكمبيوتر (العاكس) يحدد مقدار الطاقة التي يمكن أن توفرها Bess في أي وقت. تصنيف KW أعلى (على سبيل المثال, لبدء أجهزة كبيرة أو تقديم أحمال تجارية ثقيلة) يعني أجهزة كمبيوتر أكثر قوة وأكثر تكلفة.
• كيمياء البطارية & جودة: الفوسفات الحديد الليثيوم (LFP) هو خيار شائع لـ BESS الثابتة بسبب سلامتها, دورة حياة طويلة, والتكلفة التنافسية بشكل متزايد. سوف تكلف الخلايا عالية الجودة من الشركات المصنعة ذات السمعة الطيبة أكثر من بدائل من الدرجة المنخفضة ولكنها توفر أداء أفضل وطول العمر.
• خدمات إدارة المباني & ميزات PCS: وحدات BMS أكثر تقدمًا مع مراقبة دقيقة وقدرات اتصال متطورة, وحدات أجهزة كمبيوتر عالية الكفاءة مع ميزات مثل إمكانات تشكيل الشبكة أو تكامل شمسي سلس, أضف إلى التكلفة.
• توازن النظام (بوس): وهذا يشمل العلبة, الإدارة الحرارية (أنظمة التبريد/التدفئة), مكونات السلامة (قواطع, تفصل, قمع الحريق للوحدات الكبيرة), الأسلاك, والتحكم في البرامج.
• تثبيت & التكليف: تكاليف العمالة للتركيب المهني, العمل الكهربائي, السماح, وتختلف تكليف النظام حسب الموقع وتعقيد النظام.
• ماركة & ضمان: العلامات التجارية المنشأة مع ضمانات قوية (غالباً 10 سنوات لمكون البطارية) وعادة ما يعكس دعم العملاء الجيد جودتهم وخدمتهم في السعر.
• الحوافز (حاسمة في القدرة على تحمل التكاليف):
  • ائتمان ضريبة الاستثمار الفيدرالية (مركز التجارة الدولية): في الولايات المتحدة, ITC (حاليا أ 30% سعر الأساس) يمكن أن يقلل بشكل كبير من تكلفة بيس. بشكل نقدي, بفضل قانون الحد من التضخم 2022, ينطبق هذا ITC الآن أيضًا تخزين البطارية مستقلة (الأنظمة التي لا يتم شحنها مباشرة بواسطة الطاقة الشمسية, تلبية بعض معايير الحجم) للأنظمة الموضوعة في الخدمة من 2023 فصاعدا, بالإضافة إلى بيس اتهمها الطاقة الشمسية (مصدر: نحن. وزارة الطاقة, حتى). هذه دفعة كبيرة لتبني Bess.
  • ولاية & الحوافز المحلية: العديد من الدول (مثل كاليفورنيا مع برنامج الحوافز الذاتي), المرافق, وتقدم الحكومات المحلية حسومات إضافية, منح, أو الاعتمادات الضريبية لتخزين البطارية.

في GYCX Solar, نحن نقدم مقترحات شاملة تفصل جميع تكاليف النظام وتوضيح جميع الحوافز المتاحة بوضوح. هدفنا هو مساعدتك في فهم الصورة المالية الكاملة والقيمة الطويلة الأجل الممتازة التي يمكن أن توفرها BESS, غالبًا ما يؤدي إلى وفورات كبيرة على فواتير الطاقة وتعزيز أمن الطاقة.

التمييز بين "البطارية" كمكون و "بيس" ككامل, النظام الذكي أمر حيوي لأي شخص يبحث في تخزين طاقة خطير.
BESS يدمج البطاريات مع الإدارة الحاسمة, تحويل, وتقنيات السلامة لتقديم طاقة موثوقة, تحسين استخدام الطاقة, وتوفير النسخ الاحتياطي. في حين أن الاستثمار يمكن أن يكون مهمًا, الفوائد من حيث استقلال الطاقة, وفورات التكلفة (خاصة مع الطاقة الشمسية), والمرونة مقنعة بشكل متزايد.

إذا كنت مستعدًا لاستكشاف كيفية تصميم نظام تخزين طاقة البطارية لتلبية احتياجاتك المحددة, سواء كان سكنيًا أو تجاريًا, يتمتع الفريق في GYCX Solar بخبرة لإرشادك. نقوم بتصميم وتثبيت حلول BESS عالية الجودة, يساعدك على تسخير قوة الطاقة المخزنة. اتصل بنا اليوم للحصول على استفسار!