A sistem penyimpanan energi baterai(BESS) adalah unit daya terintegrasi yang relatif kompleks yang dibangun dengan mengintegrasikan baterai penyimpan energi, perangkat konversi daya, pengontrol lokal, sistem distribusi daya, sistem suhu dan keselamatan kebakaran, dan peralatan terkait lainnya sesuai dengan persyaratan aplikasi spesifik. Karakteristik dasarnya meliputi:
- 1) Perangkat internal dalam BESS (Sistem Penyimpanan Energi Baterai) memiliki peran yang jelas dan saling berhubungan, bekerja sama untuk mencapai kontrol energi, daya, dan tegangan pada titik koneksi jaringan atau port keluaran BESS, dengan alasan keselamatan, efisiensi, dan umur panjang.
- 2) Keamanan dan masa pakai baterai penyimpan energi di BESS sangat menentukan keselamatan dan masa pakai seluruh sistem, dan baterai tersebut memiliki persyaratan teknis yang ketat terkait lingkungan pengoperasian, menjadikannya aspek utama yang harus dipertimbangkan selama desain sistem internal.
- 3) Perangkat konversi daya di BESS (Battery Energy Storage System) merupakan simpul penting untuk pertukaran daya seluruh sistem penyimpanan energi dengan jaringan eksternal. Kinerjanya secara langsung mencerminkan mode operasi BESS, akurasi kontrol, kecepatan respons, dan keramahan-jaringan, dan juga memengaruhi pengalaman pengguna sistem penyimpanan energi yang paling intuitif bagi pelanggan dalam waktu singkat.
Baterai penyimpan energi
- 4) Baterai penyimpan energi, perangkat konversi daya, dan peralatan seperti AC dan sistem proteksi kebakaran masing-masing memiliki pengontrol independen untuk mencapai pengoperasian-mandiri, alarm, atau perlindungan. Namun, implementasi fungsi sistem, hubungan dan koordinasi antar peralatan, operasi penyalaan dan perlindungan kesalahan, komunikasi eksternal, dan transmisi informasi yang efektif semuanya ditangani oleh pengontrol lokal, sehingga memungkinkan sistem penyimpanan energi untuk berpartisipasi dalam pengiriman jaringan atau mencapai tujuan aplikasi proyek secara keseluruhan.
- 5) Sistem penyimpanan energi, yang bertindak sebagai unit eksekusi daya internal dan eksternal terpadu, menerima perintah penjadwalan dari sistem manajemen energi tingkat atas-dan menjalankan instruksi kontrol daya atau mode. Oleh karena itu, ia harus memiliki antarmuka komunikasi eksternal yang kaya dan mode operasi yang fleksibel dan beragam. Melalui fungsi-fungsi seperti transfer energi sesuai permintaan, peningkatan daya yang cepat, dan kontrol stabilisasi tegangan, hal ini meningkatkan kinerja operasional keseluruhan pembangkit listrik, jaringan listrik, dan aplikasi beban, sehingga menunjukkan nilainya.
- 6) Pengendalian dan pengelolaan sangat penting agar sistem penyimpanan energi dapat mewujudkan nilainya, dan hal ini sangat bergantung pada pemahaman integrator sistem terhadap sistem yang ada, pengendalian, dan tren pengembangan di bidang aplikasi. Dari sudut pandang ini, menganggap sistem penyimpanan energi sebagai "patch energi" atau "peningkatan fleksibel" terhadap sistem tenaga yang ada adalah hal yang cukup masuk akal.
Dibatasi oleh kapasitas baterai itu sendiri
Dibatasi oleh kapasitas baterai itu sendiri dan tingkat pengembangan perangkat konversi elektronik daya, BESS (Battery Energy Storage Systems) selalu menghadapi kontradiksi antara keselamatan dan efisiensi di satu sisi, dan kepadatan energi yang tinggi serta fungsi yang beragam dan kompleks di sisi lain. Khususnya dengan penerapannya-berskala besar dalam pembangkitan energi terbarukan dan aplikasi-jaringan listrik, keseluruhan kapasitas dan tingkat voltase sistem penyimpanan energi terus meningkat, arsitektur komunikasi menjadi lebih luas, dan lingkungan elektromagnetik menjadi lebih kompleks. Faktor-faktor ini menimbulkan tantangan serius terhadap sistem penyimpanan energi dan teknologi integrasinya.
- 1) Bagaimana menguasai secara komprehensif teori dan teknologi latar belakang aplikasi industri yang relevan, dan mengkonfigurasi kapasitas dan daya sistem penyimpanan energi yang efektif dan masuk akal; bagaimana mengadopsi skema pengendalian yang ditargetkan untuk mencapai integrasi yang mulus dengan sistem yang ada sekaligus memenuhi tujuan penerapan proyek secara keseluruhan.
- 2) Bagaimana menentukan parameter teknis spesifik, persyaratan fungsional, dan indikator kinerja sistem penyimpanan energi berdasarkan karakteristik teknis aplikasi proyek, dan karenanya memilih peralatan internal utama dari sistem penyimpanan energi, seperti PCS dan baterai.
- 3) Bagaimana melakukan desain kelistrikan pada sistem penyimpanan energi untuk memastikan keamanan kelistrikan, perlindungan hierarki, dan ramah lingkungan-jaringan listrik pada peralatan internal, mengingat peningkatan kapasitas dan level tegangan pada sistem penyimpanan energi.
- 4) Cara memilih dan menghitung parameter dan tata letak pemasangan peralatan pengendalian lingkungan internal serta peralatan keselamatan dan perlindungan kebakaran untuk sistem penyimpanan energi, dengan fokus pada masa pakai dan keselamatan baterai, untuk mencapai distribusi suhu dan pembuangan panas yang seragam untuk baterai-berkapasitas besar,-kepadatan{2}}energi tinggi, sekaligus meminimalkan luas lahan.
- 5) Bagaimana mengelola secara kolaboratif beragam peralatan dalam sistem penyimpanan energi untuk sepenuhnya memanfaatkan fungsi dan kinerja setiap perangkat dan memastikan kebutuhan penyimpanan energi. Hal ini termasuk mengoptimalkan kinerja sistem secara keseluruhan dan menghindari penurunan kinerja karena metode integrasi yang tidak masuk akal; dan bagaimana mencapai perlindungan kolaboratif dalam kondisi kesalahan untuk mencegah kegagalan peralatan tunggal agar tidak semakin parah atau menyebar, dengan perhatian khusus pada hubungan dan isolasi antara peralatan listrik dan peralatan baterai untuk menghindari masalah seperti busur api, akumulasi panas lokal, dan kerusakan atau ledakan komponen listrik yang dapat membahayakan keselamatan baterai.
Bagaimana membangun arsitektur komunikasi internal dan eksternal
- 6) Cara membangun arsitektur komunikasi internal dan eksternal serta model data untuk sistem penyimpanan energi yang dapat diterapkan pada berbagai skenario aplikasi, memungkinkan akses komunikasi terstandarisasi dan pertukaran data antar perangkat internal, memfasilitasi penerimaan perintah dan transmisi informasi oleh sistem penyimpanan energi secara keseluruhan ke-sistem manajemen tingkat atas, dan mencapai komunikasi terpisah antara perintah kontrol cepat dan potensi data internal dalam jumlah besar, seperti data sel baterai, untuk menghindari penundaan atau gangguan kontrol.
- 7) Cara membangun proyek penyimpanan energi atau pembangkit listrik berskala lebih besar dengan menghubungkan sistem penyimpanan energi modular secara paralel, dan cara menghilangkan perbedaan kinerja individual antara sistem penyimpanan energi melalui manajemen dan kontrol tingkat stasiun, menghindari penggandengan silang dan interferensi timbal balik antara sistem penyimpanan energi selama penjadwalan cepat dan transisi sementara, memastikan operasi yang stabil dalam keseluruhan pembangkit listrik, aliran energi terkontrol dengan jaringan listrik, dan pertukaran informasi yang cepat dan eksekusi perintah dengan sistem kontrol tingkat atas.
- 8) Cara menyelesaikan integrasi, pemasangan, dan commissioning peralatan internal dalam sistem penyimpanan energi berdasarkan standar pemasangan teknik kelistrikan, proteksi kebakaran, dan BESS (Battery Energy Storage System) yang ada, meminimalkan-operasi di lokasi atau seringnya pergerakan paket baterai, dan menghindari platform pemasangan atau metode pengardean yang tidak sesuai yang dapat menyebabkan penurunan tingkat perlindungan sistem penyimpanan energi atau menimbulkan faktor ketidakstabilan.
- 9) Bagaimana menerapkan teknologi canggih seperti kecerdasan buatan dan blockchain pada sistem penyimpanan energi untuk meningkatkan manajemen cerdas, prediksi masa pakai, peringatan kesalahan dini, dan kemampuan diagnostik, sehingga secara efektif meningkatkan pemahaman pengguna tentang kinerja saat ini dan masa depan serta ekspektasi operasional sistem penyimpanan energi, dan menyediakan landasan perangkat keras yang penting dan sarana implementasi untuk mewujudkan penjadwalan sistem canggih dan teknologi manajemen energi seperti jaringan pintar dan pembangkit listrik virtual.
Karena kompleksitas yang melekat pada sistem penyimpanan energi, sifat khusus dari aplikasi eksternal, dan tingginya tuntutan terhadap keselamatan peralatan, teknologi integrasi sistem penyimpanan energi telah menjadi metode implementasi khusus dan jembatan teknologi yang diperlukan yang menghubungkan peralatan yang mendasarinya (baterai, PCS, dll.) dengan bidang aplikasi.