バッテリーエネルギー貯蔵のしくみ

ビュー: 590     著者：中国JBバッテリー      公開時間: 03/29/2022      元: https://www.jbbessjapan.com

バッテリーエネルギー貯蔵とは何ですか？

バッテリーエネルギー貯蔵システムは、ソーラーアレイまたは送電網からのエネルギーを貯蔵し、そのエネルギーを家庭または企業に提供する充電式バッテリーシステムです.通常のバッテリーにはない高度な技術を搭載しているため、ピークシェービングや負荷シフトなど、これまで困難または不可能だった特定のタスクを簡単に実行できます.

ステップ1:充電
日中、バッテリー貯蔵システムは、太陽光または風力によって生成されたクリーンな電力によって充電されます.

ステップ2:最適化
インテリジェントバッテリーソフトウェアは、アルゴリズムを使用して、太陽光発電、使用履歴、ユーティリティレート構造、および気象パターンを調整し、蓄積されたエネルギーが使用されるタイミングを最適化します.

ステップ3:放電
エネルギーは、使用頻度の高い時間帯にバッテリーストレージシステムから放電され、コストのかかる需要料金を削減または排除します.

ソーラーアレイとバッテリーを組み合わせるというアイデアは新しいものではありません.初期のソーラーパイオニアは、一連のマリンディープサイクルバッテリーをソーラーアレイに接続することがよくありました.ネットメータリングが普及する前は、これが夜間に蓄えられた太陽エネルギーを使用する唯一の方法でした.最新のバッテリーエネルギー貯蔵システムは、概念は似ていますが、はるかに洗練された強力なものです.それらの古いバッテリーアレイが折り畳み式携帯電話のようなものだった場合、最新のバッテリーエネルギー貯蔵システムは最新のスマートフォンのようなものです.それらは同じ主要機能を備えていますが、他のすべては世界的に異なります.

最新のバッテリーエネルギー貯蔵システムには、通常、組み込みのインバーターとコンピューター化された制御システムが含まれています.つまり、これらはオールインワンのターンキーシステムであり、インストールが簡単で、ほとんどメンテナンスフリーであり、所有者の努力や専門知識を必要としません.また、耐候性があり、人やペットにとって安全です.

アプリケーション–エネルギー貯蔵でできること

バッテリーエネルギー貯蔵システムには、幅広い用途があります.商用アプリケーションには、ピークシェービング、負荷シフト、緊急バックアップ、およびさまざまなグリッドサービスが含まれます.住宅用アプリケーションには、自家消費、オフグリッド住宅、緊急バックアップなどがあります.

商用アプリケーション

ピークシェービング—商業環境では、エネルギー貯蔵の最も重要な用途はピークシェービングです.オンデマンド料金の光熱費の場合、光熱費の30％から70％が需要料金で構成されている可能性があります.ソーラーアレイだけでは、これらのビジネスにとって必ずしも十分なソリューションではありません.ただし、バッテリーエネルギー貯蔵システムは、ピーク時にグリッドから所定のしきい値を超える電力が引き出されないことを保証できます.ソーラー+ストレージがどのように需要料金を排除し、商用ユーティリティの請求額をほぼゼロに下げることができるかについては、今後の記事で詳しく説明します.

負荷シフト—バッテリーエネルギー貯蔵システムにより、企業は、太陽エネルギーでバッテリーを充電するか、電気が最も安いときにバッテリーを放電し、より高いときにバッテリーを放電することによって、エネルギー使用量をシフトできます.これは、地方の電気協同組合（REC）や、年間ベースでネットメータリングを提供していないその他の公益事業の企業に特に役立ちます.

緊急バックアップ—デスクの下やサーバールームにある無停電電源装置（UPS）と同様に、バッテリーエネルギー貯蔵システムは停電時にも動作を継続できます.

マイクログリッド—エネルギー貯蔵は、再生可能エネルギーと組み合わせてマイクログリッドを構築する可能性を開きます.バッテリーエネルギー貯蔵の拡張性とターンキーの単純さにより、これらのシステムは経済的に実行可能になります.島嶼可能なマイクログリッドは、特定の大規模な商業施設、またはコミュニティ全体で使用できます.ディーゼル発電からソーラー+ストレージに切り替えたアメリカ領サモアのタウ島は、このアプリケーションの良い例です.

再生可能エネルギーの統合—エネルギー貯蔵は、再生可能エネルギー源の出力をスムーズにすることができます.太陽は周期的に生産します–昼と夜、夏と冬.エネルギー貯蔵により、太陽エネルギーの生産は化石燃料のエネルギー源の一貫性を模倣することができます.

グリッドサービス—ユーティリティ規模の顧客の場合、バッテリーエネルギー貯蔵は、予備容量、周波数調整、グリッドへの電圧制御など、多くの貴重なアプリケーションを提供できます.

住宅用アプリケーション

ソーラー自己消費—住宅所有者にとって、ソーラー自己消費はエネルギー貯蔵システムの最も重要な用途です.エネルギー貯蔵により、住宅所有者は、日中にソーラーパネルによって生成された余剰エネルギーを貯蔵し、夜にそれを使用することができます.これは、ネットメータリングを提供していないユーティリティを使用している一部の顧客にとっては優れたオプションです.

オフグリッド—太陽電池式のオフグリッド住宅にはバッテリーが必要です.現代のバッテリーエネルギー貯蔵システムは、過去数十年に先駆的なソーラーDIY業者によって使用された船舶用鉛蓄電池の能力をはるかに超えています.最新のシステムは、インストールが簡単で、構成が簡単で、スケーラブルで、ストレージのkWhあたりのコストがはるかに低く、はるかに安全です.

緊急バックアップ—バッテリーエネルギー貯蔵は、停止中に電源をオンに保つことに伴う安心を提供します.エネルギー貯蔵は、太陽光の有無にかかわらず機能し、アメリカの一酸化炭素中毒の主な原因の1つである小型発電機の安全でシームレスな代替手段です.

テクノロジー–中身

各エネルギー貯蔵ユニットには、1つ以上のバッテリーモジュール、オンボードセンサー、制御コンポーネント、およびインバーターなど、いくつかのコンポーネントが含まれています. DC結合ユニットでは、別のインバータが使用されます. AC結合ユニットでは、インバーターはシステムに統合されています.これらのコンポーネントは、エネルギー貯蔵システムを単なるバッテリー以上のものにします.

複数の交換可能なバッテリーモジュールは、1つのバッテリーモジュールに障害が発生した場合にエネルギー貯蔵ユニット全体がダウンするのを防ぎます.モジュールは、ダウンタイムなしで別のモジュールと交換できます.

センサーは安全な操作を保証し、リモート監視を可能にします.オンボードセンサーは、適切な動作温度を維持し、バッテリーモジュールの障害を監視し、使用状況データをあなたとあなたのエネルギー会社に報告するのに役立ちます.

制御コンポーネントとは、エネルギー貯蔵システムをセットアップできることを意味しますが、継続的なユーザーの介入なしに、意図した仕事を実行する必要があります.たとえば、バッテリーは、エネルギーが最も安いときに自動的に充電し、最も高いときに自動的に放電するように構成できます.または、停電の場合に単にエネルギーを蓄えるように構成することもできます.

統合インバーターにより、設置が簡単かつ安価になります.個別のインバーターを備えたDC結合バッテリーストレージシステムは、安価で効率的で、オフグリッド住宅に適していますが、統合インバーターを備えたAC結合ユニットよりも柔軟性がはるかに低くなります. TeslaのPowerwall2のようなAC結合ユニットは、より多くの機能を備え、ソーラーアレイなしで動作し、設置が簡単です.最新のシステムは、既存の電力ネットワークに接続するだけです.

クラス最高のエネルギー貯蔵システム（当社が提供するもののような）には、さらにいくつかの重要なコンポーネントがあります.組み込みの冷却システム、耐候性の構造、およびスケーラブルなアーキテクチャです.

内蔵の冷却により、最適なパフォーマンスが保証されます.耐候性のある構造は、保護構造の追加コストなしでエネルギー貯蔵システムを屋外に取り付けることができることを意味します.スケーラブルなアーキテクチャとは、複数のエネルギー貯蔵ユニットをリンクして、より大きなシステムを形成できることを意味します.追加のユニットはいつでも後で追加できます.

これらのコンポーネントを組み合わせることで、バッテリーエネルギー貯蔵システムは安全でスケーラブルで費用効果が高くなります.

機会–私たちのエネルギーの未来を変革する

バッテリーエネルギー貯蔵システムは、私たちがエネルギーと相互作用する方法を根本的に変えると信じています.それらは、太陽エネルギーをより多くの家庭や企業にとって簡単なものにし、従来の公益事業からのより大きな独立性をもたらし、非常に多様なエネルギーオプションへの扉を開きます.