Einleitung
Für die rasante Entwicklung der modernen technischen Gesellschaft ist elektrische Energie eine der wichtigsten Energiequellen. Die stabile und zuverlässige Versorgung mit elektrischer Energie ist für die normale Produktion der Gesellschaft und das tägliche Leben der Menschen von entscheidender Bedeutung. In diesen Jahren wurden im Rahmen der Umweltanforderungen der globalen Kohlenstoffneutralität erneuerbare Energien entwickelt und zur Nutzung elektrischer Energie an das Stromnetz angeschlossen.
Dadurch werden die Energieressourcen reichlicher. Gleichzeitig machen jedoch die hohe Volatilität und die Unsicherheit der netzgekoppelten elektrischen Energie den Netzbetrieb zu einer Herausforderung und es ist komplex, das Netz im Gleichgewicht zu halten. An diesem Punkt werden Netzausgleichstechnologien basierend auf Batterie-Energiespeichersysteme (BESS) ist geboren. Es bietet eine praktikable Lösung, um den hohen Anteil erneuerbarer Energien im Stromsystem zu erreichen. Es macht auch die Stromversorgung zuverlässiger.
Konzept eines BESS
Zusammensetzung des BESS
Die Hauptkomponenten des BESS sind das Batteriemodul, BMS, PCS, EMS, Steuer- und Überwachungssystem und andere Elektronik.
Funktionsweise des BESS
Das BESS kann das Netz ausgleichen, indem es bei geringer Last lädt und bei hoher Last entlädt, wodurch Stromangebot und -nachfrage reguliert werden. Bei geringer Last im Netz lädt das BESS die gespeicherte Energie auf und nutzt sie bei hoher Last. Umgekehrt gibt das BESS die gespeicherte elektrische Energie frei, um die Nachfrage im Netz auszugleichen, wenn die Last im Netz zunimmt.
Vorteile von BESS
Hohe Flexibilität
Das BESS ist äußerst flexibel und kann das Laden und Entladen des Systems in Echtzeit an den tatsächlichen Bedarf des Netzes anpassen. Gleichzeitig kann es in verschiedenen Modi betrieben werden.
Empfindliche Reaktion
Das BESS kann innerhalb kürzester Zeit reagieren. Außerdem kann es innerhalb von Millisekunden zwischen Laden und Entladen umschalten. Auf diese Weise verbessert es effektiv die Netzleistung.
Umweltfreundlichkeit
Im Vergleich zur herkömmlichen Stromerzeugung verursacht das BESS fast keine Umweltverschmutzung und keinen Lärm. Es erzeugt weder umweltschädliche Gase noch verschmutzt es Wasserquellen, was gut für die Umwelt ist. BESS ist sehr nützlich, um Kohlenstoffneutralität zu erreichen und die natürliche Umwelt zu schützen.

Rolle des BESS beim Netzausgleich
Regulieren Sie die Last
Das BESS spielt eine Schlüsselrolle bei der Gewährleistung eines reibungslosen Stromflusses. Es überwacht die Netzlast und die Volatilität der Versorgung mit erneuerbarer Energie in Echtzeit. Es kann Ihnen klar machen, wie viel Strom verbraucht wird und wie viel erneuerbare Energie verfügbar ist. Anschließend passt es die Menge an gespeicherter und freigegebener Energie an, um den dynamischen Bedarf des Netzes zu decken.
Studien haben gezeigt, dass der Einsatz von BESS in unsymmetrischen aktiven Stromverteilungsnetzen zur Spannungsregelung beitragen kann, indem die abgegebene Strommenge gesteuert wird. Dadurch wird die Spannung an jedem Punkt im Netz im richtigen Bereich gehalten. Das bedeutet, dass weniger Geld für den Betrieb des Netzes ausgegeben wird und die Stromqualität für alle besser ist.
Optimierung der Energiespeichernutzung
Die optimale Konfiguration des BESS ist entscheidend für die Verbesserung der Energiespeichernutzung. Durch den Einsatz intelligenter Steuerungsalgorithmen und prädiktiver Analysetechniken kann das BESS effizient aufladen, wenn das Netz zu einer Zeit mit geringer Auslastung genutzt wird. Und es dann freigeben, wenn viel Strom benötigt wird.
Dadurch kann die Energiespeicherung erheblich ausgelastet werden. Außerdem kann die Art und Weise, wie Energie geladen und freigegeben wird, je nach Netzbetrieb und Bedarf der Menschen geändert werden. Dadurch können wir sicherstellen, dass wir unsere Energiespeicherung so effizient wie möglich nutzen und das Beste aus unserem Stromnetz herausholen.
Frequenzsteuerung
Die schnelle Reaktionsfähigkeit des BESS macht es zu einem effektiven Werkzeug zur Netzfrequenzregulierung. Wenn die Netzfrequenz vom Standardwert abweicht, kann das BESS schnell Wirkleistung aufnehmen oder freigeben, um die Situation auszugleichen. Sie haben es verstanden!
Dieser schnelle Reaktionsmechanismus trägt dazu bei, den stabilen Betrieb des Netzes sicherzustellen. Außerdem wird die Entstörungsfähigkeit des Stromsystems verbessert, sodass sichergestellt wird, dass das Licht an bleibt, wenn Sie es brauchen.
Verbesserung der Netzspannungsqualität
Auch die Konfiguration des BESS spielt eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Spannungsqualität des Stromnetzes. Durch die richtige Einstellung des BESS können wir Leistungsschwankungen ausgleichen, Energieverluste im Netz reduzieren und das gesamte System kostengünstiger betreiben. Gleichzeitig können die flexiblen Betriebseigenschaften des BESS das Spannungsmanagement des aktiven Verteilnetzes effektiv unterstützen.
Zweitens kann es die Spannungsqualität des Netzes verbessern und auch die Zuverlässigkeit der Stromversorgung steigern. Durch genaue Spannungsregelung und stabilen Stromnetzbetrieb spielt BESS eine große Rolle. Beispielsweise bei der Verbesserung der Spannungsqualität des Stromnetzes und der Bereitstellung einer starken Garantie für den sicheren und stabilen Betrieb des Stromnetzes.

Ressource: https://zhuanlan.zhihu.com/p/663676312
Anwendungspraxis von BESS im Netzhaushalt
BESS werden derzeit häufig zum Ausgleich von Stromnetzen eingesetzt und leisten dort hervorragende Arbeit.
In Deutschland, Japan und darüber hinaus.
BESS trägt dazu bei, das Netz mit erneuerbarer Energie auszugleichen und fördert die Entwicklung grüner Energie. Diese Systeme können das Netz flexibler anpassen. Sie verbessern den Verbrauch erneuerbarer Energie und bewältigen die damit verbundenen Höhen und Tiefen. Sie können Strom speichern, wenn die erneuerbaren Quellen knapp sind, und ihn abgeben, wenn sie hoch sind, und so das Netz auf einem ausgeglichenen Kurs halten, damit alles reibungslos läuft.
In Amerika, China und vielen anderen Orten
BESS kann helfen, Probleme im Netz zu beheben. Sie sind schnell und sorgen für die Energieversorgung, wenn das Netz ausfällt, sodass alles wieder normal läuft und das Stromnetz in gutem Zustand bleibt.
Auf einigen Inseln
BESS kann die Spannung stabil halten. Da diese Inseln mehr oder weniger auf sich allein gestellt sind, ist es etwas schwierig, die Spannung stabil zu halten. Aber BESS kommt zur Rettung! Sie behalten die Spannung ständig im Auge und sorgen dafür, dass sie stabil bleibt. Auf diese Weise wird das Stromnetz zuverlässiger.
In einigen regionalen Netzsystemen
BESS ermöglicht die Lastspitzenkappung, optimiert Netzlastkurven und verbessert die Netzbetriebseffizienz. BESS speichert Energie während Zeiten mit geringer Nachfrage und gibt gespeicherte Energie während Zeiten mit Spitzenbedarf frei. Die Netzlastspitzen können effektiv reduziert werden, was den Netzdruck verringert und einen reibungslosen und effizienten Netzbetrieb ermöglicht.
Herausforderungen und Entwicklungstrends
Das BESS hat enorme Vorteile. Es gibt aber noch eine Reihe von Herausforderungen, die einige Probleme wie hohe Kosten, Lebensdauer, Zykluseffizienz und Umwelteinflüsse mit sich bringen. Besonders bei technologischen Innovationen. Wie der Entwicklung modernerer Batterien, Fortschritten in der Batterierecyclingtechnologie und der Integration in intelligente Stromnetze. Sobald diese Mängel behoben sind, werden die Leistung und die Kostensenkungen voraussichtlich weitere Verbesserungen nach sich ziehen.
Schlussfolgerung
Mit der fortschreitenden Weiterentwicklung erneuerbarer Energietechnologien und auch mit Fortschritten in der Batterietechnologie bietet BESS als flexible, effiziente und umweltfreundliche technische Lösung vielversprechende Anwendungsmöglichkeiten im Netzausgleich. In Zukunft wird BESS intelligenter und effizienter werden. Es wird als wichtige Unterstützung für den Netzausgleich dienen und die großflächige Anwendung erneuerbarer Energien fördern. Außerdem trägt es zur nachhaltigen Entwicklung des Netzes bei.
Literaturhinweise
[1]国家发展改革委 国家能源局关于加强电网调峰储能和智能化调度能力建设的指导意见 [J]. 财会学习, 2024, (09): 1-2.
[2]费心懿. 如何促进电力供应平稳有序?让储能站上„C位“[N]. 21. Januar 2024, 02 (28). DOI:002/n.cnki.nsjbd.10.28723.
[3]时宇飞,王俊翔,林君豪,等. 新能源高渗透率下的区域电网发展阶段划分方法研究[J]. 电力大数据, 2023, 26 (08): 32-41. DOI:10.19317/j.cnki.1008-083x.2023.08.004.
[4]肖子涵. 应用于不平衡电网的储能型MMC拓扑优化及其控制策略[D]. 西安理工大学, 2023. DOI:10.27398/d.cnki.gxalu.2023.001818.
[5]蔡鹤鸣. 适应三相不平衡主动配电网的储能优化配置研究[D]. 西安石油大学, 2023. DOI:10.27400/d.cnki.gxasc.2023.001075.
[6]孙守斌. 非理想电网下级联储能系统控制策略研究[D]. 北方工业大学, 2023. DOI:10.26926/d.cnki.gbfgu.2023.000552.
[7]Yuechao M ,Shengtie W ,Guangchen L , et al. Ladezustandsausgleichsstrategie von Batterie-Energiespeichereinheiten mit einer Spannungsausgleichsfunktion für ein bipolares DC-Mikronetz [J]. Angewandte Energie, 2024, 356
[8]Bhattacharyya R, Singh K, Bhanja K, et al. Nutzung der elektrolytischen Wasserstoffproduktion und Energiespeicherung zum Ausgleich eines kohlenstoffarmen Stromnetzes: Szenariobewertungen für Indien [J]. Energie und Klimawandel, 2024, 5 100131-.