Jak integrovaná technologie BESS podporuje výkon a spolehlivost bateriových úložišť

Bateriové úložné systémy (BESS) se spoléhají na několik technologií pro řízení nabíjení, správu elektřiny a zajištění bezpečnosti baterie. Tyto technologie často pocházejí od různých dodavatelů. Jejich software a řídicí systémy si musí správně vyměňovat informace, aby baterie mohla rychle reagovat a efektivně fungovat.

LONGi vyvíjí pět klíčových technologií interně pro své portfolio LONGi ONE pro komerční a průmyslové (C&I) projekty a projekty v energetickém sektoru. To umožňuje jejím inženýrům navrhovat a testovat systémy společně s přímou kontrolou nad tím, jak spolu komunikují. Tento přístup má podpořit spolehlivý provoz a efektivní využití energie. Zákazníkům také poskytuje jeden kontaktní bod pro technickou podporu.

Integrovaná architektura BESS: Pět klíčových technologií úložišť vyvinutých interně

Výrobci bateriových úložišť zaujímají různé přístupy k vývoji systémů. Někteří nakupují hlavní komponenty a integrují je do kompletního produktu. Jiní vyvíjejí vlastní řídicí technologie nebo používají řešení mezi těmito dvěma extrémy.

LONGi učinila interní vývoj ústřední součástí svého podnikání v oblasti ukládání energie. Její integrovaná architektura 5S se skládá z pěti technologií:

• Systém správy baterií (BMS): Monitoruje stav baterie a zajišťuje její bezpečný provoz.

• Inteligentní systém propojení článků (iCCS): Monitoruje jednotlivé bateriové články a detekuje včasné příznaky potenciálních problémů.

• Systém řízení energie (EMS): Řídí, kdy se baterie nabíjí nebo vybíjí.

• Systém řízení teploty (TMS): Udržuje baterii v požadovaném teplotním rozsahu.

• Systém řízení výkonu (PCS): Převádí elektřinu mezi baterií a připojeným elektrickým systémem.

Tyto technologie musí spolupracovat během každého cyklu nabíjení a vybíjení. BMS poskytuje informace o stavu baterie, které EMS využívá k řízení dostupné energie. PCS pak řídí tok elektřiny podle provozních požadavků systému.

Interní vývoj těchto technologií dává LONGi přímou kontrolu nad jejich komunikací.

Rychlejší odezva a přesnější řízení baterie

Přínosy jsou patrné na přesnosti řízení uložené energie baterií a rychlosti její reakce na změny poptávky po elektřině. Systém řízení energie (EMS) společnosti LONGi má specifikovanou dobu odezvy 70 milisekund nebo méně. To podporuje rychlou reakci na změny poptávky po elektřině, což je důležitý požadavek pro špičkové odběry. LONGi také specifikuje účinnost přeměny nejméně 98 % pro svůj systém řízení výkonu (PCS). To pomáhá omezit ztráty elektřiny během přeměny energie.

Systém správy baterií (BMS) odhaduje stav nabití baterie s chybou nejvýše 2,5 %. To dává EMS přesné informace o tom, kolik energie je k dispozici. Tyto informace může využít k řízení nabíjení a vybíjení.

Řízení teploty také ovlivňuje výkon baterie. Systém řízení teploty (TMS) společnosti LONGi je navržen tak, aby udržoval stabilní provozní teploty a omezoval nerovnoměrné zahřívání mezi články. Efektivní řízení teploty pomáhá chránit výkon baterie a omezovat její degradaci v průběhu času.

Inteligentní systém propojení článků (iCCS) společnosti LONGi monitoruje jednotlivé bateriové články. Měří napětí článku s přesností ±3 mV a teplotu s přesností ±1°C. Rovněž kontroluje včasné příznaky problémů, včetně úniku elektrolytu a otevření bezpečnostního ventilu. To poskytuje systému správy baterií podrobnější informace o stavu článků a podporuje včasnou detekci poruch.

Méně dodavatelů může zjednodušit údržbu a servis BESS

Bateriové úložné systémy vyžadují údržbu a aktualizace softwaru po celou dobu své provozní životnosti. Mohou se také vyskytnout technické problémy a identifikace jejich příčiny není vždy jednoduchá.

Studie z roku 2024 provedená EPRI, Pacific Northwest National Laboratory a TWAICE zkoumala 81 nahlášených incidentů s bateriovými úložišti. Výzkumníci identifikovali hlavní příčinu ve 26 případech. Problémy související s integrací systému, montáží a konstrukcí představovaly 10 incidentů, což byla největší jednotlivá kategorie mezi případy s identifikovanou příčinou.

Zjištění zdůrazňují význam správné integrace systému. Ukazují také, proč technické problémy nelze vždy vysledovat až k samotným bateriovým článkům.

Když řídicí technologie pocházejí od různých dodavatelů, diagnostika problému může vyžadovat, aby několik společností prošetřilo své příslušné komponenty. Každý dodavatel má podrobné znalosti své vlastní technologie, ale příčina může spočívat ve způsobu interakce různých systémů.

Díky tomu, že LONGi vyvíjí klíčové řídicí technologie interně, může tyto interakce přímo prošetřovat. Její inženýři mají přístup k zapojeným technologiím a mohou zkoumat, jak fungují v rámci kompletního úložného systému. To může zjednodušit řešení problémů a snížit potřebu koordinace s externími vývojáři technologií.

LONGi ONE také poskytuje jediný kontaktní bod pro technickou podporu. Její integrovaná úložná platforma C&I je dodávána s jednotnou zárukou. Pro EPC a provozovatele úložišť to může zjednodušit správu technické podpory a zajistit jasnější odpovědnosti. Konkrétní záruční krytí a servisní závazky závisí na smlouvě.

Interní vývoj BESS je důležitý i po uvedení do provozu

Význam integrace systému pokračuje i po zahájení provozu baterie. Změny softwaru mohou ovlivnit, jak různé části systému spolupracují, zejména pokud technologie pocházejí od samostatných dodavatelů.

EPRI popisuje takový případ ve své Příručce pro implementaci úložišť energie z roku 2024. Aktualizace firmwaru vyžádaná dodavatelem baterie způsobila problémy s invertorem od jiného výrobce. K problému přispěla nedostatečná komunikace a koordinace mezi společnostmi. EPRI doporučuje před implementací testovat změny softwaru a ověřit jejich dopady na ostatní části systému.

Příklad ukazuje, proč údržba softwaru musí zohledňovat kompletní BESS. Změna jedné komponenty může ovlivnit jinou, i když obě samy o sobě fungují správně.

Díky tomu, že LONGi interně vyvíjí hlavní řídicí technologie, může tyto změny koordinovat v rámci vlastních inženýrských týmů a testovat jejich dopady napříč integrovaným systémem. Pro zákazníky to znamená, že při aktualizacích ovlivňujících více komponent je třeba zapojit méně externích vývojářů technologií.

Stejný přístup platí po celou dobu provozní životnosti systému. LONGi zůstává zodpovědná za klíčové technologie a jejich integraci, což provozovatelům úložišť poskytuje jednoho výrobce, se kterým mohou spolupracovat při změně jejich technických požadavků.

Více informací o LONGi ONE.

‍