در برابر پسزمینه انتقال سریع انرژی، سیستمهای ذخیرهسازی انرژی، بهعنوان تسهیلات حیاتی برای افزایش انعطافپذیری شبکه و ظرفیت جذب انرژیهای تجدیدپذیر، به طور فزایندهای در مقیاس بزرگ به کار گرفته میشوند. با این حال، سیستمهای ذخیرهسازی انرژی شامل ذخیرهسازی-انرژی- با چگالی بالا و کنترل الکتریکی پیچیده است. نادیده گرفتن ملاحظات کلیدی در طول مراحل برنامه ریزی، ساخت و ساز و بهره برداری ممکن است منجر به خطرات ایمنی یا کاهش بازده عملیاتی شود. این مقاله ملاحظات کلیدی را از منظر ایمنی، عملکرد، و بهره برداری و نگهداری تشریح می کند و مرجعی برای شیوه های صنعت ارائه می دهد.
ایمنی پیش نیاز اولیه برای کل مدیریت چرخه حیات سیستم های ذخیره انرژی است. ذخیره انرژی الکتروشیمیایی، به دلیل استفاده از الکترولیت های قابل اشتعال، باید به شدت از مقررات جلوگیری از آتش سوزی و انفجار پیروی کند، اطمینان حاصل شود که مکان های نصب دارای درجه بندی های تهویه و مقاومت در برابر آتش خوب هستند و فاصله معقولی از مناطق پرجمعیت حفظ شود. برای دستیابی به واکنش سریع آتش، سیستمهای تشخیص و سرکوب حریق چند سطحی، مانند تشخیص زودهنگام دود، پایش دما، و ارتباط با سیستمهای خاموش کننده گاز سیلآلود باید پیکربندی شوند. به طور همزمان، ایمنی الکتریکی را نمی توان نادیده گرفت. مدارهای ولتاژ بالا باید مجهز به نظارت عایق و حفاظت زمین باشند تا از حوادث ناشی از نشتی یا اتصال کوتاه جلوگیری شود. همه اپراتورها باید آموزش حرفه ای ببینند، با روش های توقف اضطراری، ایزوله سازی و واکنش اضطراری آشنا باشند و عملیات غیرمجاز را به شدت ممنوع کنند.
بهینه سازی عملکرد نیاز به تمرکز بر تطبیق سناریو و تنظیمات پارامتر دارد. فنآوریهای مختلف ذخیرهسازی انرژی از نظر سرعت پاسخ، عمر چرخه و هزینه بسیار متفاوت هستند. انتخاب باید بر اساس سناریوی کاربردی باشد-نوع باتریها برای تنظیم فرکانس بالا-کوتاه مدت-مناسب هستند، در حالی که راه حلهای ظرفیت-یا ذخیره انرژی فیزیکی میتوانند برای انتقال انرژی بلندمدت در نظر گرفته شوند. استراتژی های عملیاتی باید از شارژ/دشارژ عمیق و محدوده دمای شدید اجتناب کنند، به طور کلی وضعیت شارژ (SOC) را بین 20٪ تا 80٪ حفظ کنند تا کاهش ظرفیت کاهش یابد. علاوه بر این، تأثیر دمای محیط باید در نظر گرفته شود: دمای بالا سرعت واکنش شیمیایی و فرآیندهای پیری را تسریع میکند، در حالی که دماهای پایین ظرفیت قابل استفاده و کارایی شارژ/تخلیه را محدود میکنند. سیستم های کنترل دما یا مدیریت حرارتی باید در صورت لزوم پیکربندی شوند.
مدیریت عملیات و نگهداری برای اطمینان از قابلیت اطمینان درازمدت بسیار مهم است. یک سیستم نظارت بر زمان واقعی مبتنی بر سیستم مدیریت باتری (BMS) و سیستم مدیریت انرژی (EMS) باید برای جمعآوری مداوم دادههایی مانند ولتاژ سلول، دما و مقاومت داخلی ایجاد شود. الگوریتم ها باید برای شناسایی سلول های غیرعادی و اجرای عملیات یکسان سازی یا درجه بندی استفاده شوند. بازرسی های منظم تجهیزات باید انجام شود، از جمله بررسی سفتی کانکتور، تمیز کردن کانال های خنک کننده، و کالیبره کردن سنسورها برای جلوگیری از تخریب عملکرد ناشی از تماس ضعیف یا مانع اتلاف گرما. برای سیستمهایی که برای دورههای طولانی خاموش میشوند، باید یک برنامه تعمیر و نگهداری شارژ دورهای{6}}برای جلوگیری از آسیبهای برگشتناپذیر به باتریها ایجاد شود که ناشی از تخلیه خود{7} و منجر به تخلیه عمیق میشود.
علاوه بر این، هماهنگی سیستم و انطباق با مقررات بسیار مهم است. ذخیره انرژی اغلب در ارتباط با منابع انرژی تجدیدپذیر مانند فتوولتائیک و نیروی باد عمل می کند. سازگاری پروتکل های رابط و منطق کنترل به طور مستقیم بر بهره وری انرژی کلی تأثیر می گذارد. بنابراین، آزمایش ادغام کامل باید در مرحله طراحی تکمیل شود. به طور همزمان، مقررات محلی در مورد انتخاب محل ذخیره انرژی، اتصال به شبکه و حفاظت از محیط زیست باید رعایت شود تا از قانونی بودن و انطباق پروژه در کل چرخه عمر آن اطمینان حاصل شود.
به طور خلاصه، ملاحظات مربوط به سیستمهای ذخیرهسازی انرژی شامل ایمنی و امنیت، تطبیق عملکرد، عملیات و نگهداری دقیق، و هماهنگی سازگار است. تنها با اجرای اقدامات دقیق در هر مرحله، سیستم میتواند به عملکرد کارآمد، پایدار و پایدار دست یابد، بنابراین یک مانع ایمنی قوی برای سیستم قدرت جدید ایجاد میکند.
