自動エネルギー貯蔵システムの大手プロバイダーとして、私はこれらのシステムがエネルギー管理に与える変革的影響を直接目撃しました。このブログでは、自動エネルギーストレージシステムがエネルギーフローを管理し、コンポーネント、動作原則、および実際の世界アプリケーションを調査する方法を掘り下げます。
自動エネルギー貯蔵システムのコンポーネント
自動エネルギー貯蔵システムは、エネルギー管理において重要な役割を果たすいくつかの重要なコンポーネントの複雑なアセンブリです。
エネルギー貯蔵ユニット
システムの中心はエネルギー貯蔵ユニットです。これは、バッテリー（リチウム - イオンは、エネルギー密度が高く、長いサイクルの寿命が高いため、人気のある選択肢）、フライホイール、ポンプ付きハイドロ貯蔵など、さまざまな形で提供されます。これらのユニットは、後で使用するために電気エネルギーを使用可能な形式で保存します。たとえば、aで単相バッテリーエネルギー貯蔵システム、リチウム - イオン電池は、エネルギーを効率的に保管するために使用されます。
パワーコンバーター
電力コンバーターは、保存されたエネルギーを電気グリッドまたは接続されたデバイスで使用できるフォームに変換するために不可欠です。たとえば、インバーターは、バッテリーに保存されている直流（DC）を、ほとんどの家庭用品および産業用品と互換性のある交互の電流（AC）に変換します。一方、整流器は、ストレージユニットを充電するためにACをDCに変換できます。
制御システム
制御システムは、自動エネルギー貯蔵システムの脳です。エネルギーの流れ、ストレージユニットの充電状態、電気網の需要を監視します。高度なアルゴリズムとセンサーを使用して、制御システムは、エネルギーの使用量を最適化するためにストレージユニットをいつ充電または排出するかについて、実際のタイム決定を行います。
エネルギーの流れの管理方法
充電フェーズ
充電段階では、自動エネルギー貯蔵システムはさまざまなソースからエネルギーを取り入れます。最も一般的なソースの1つは、太陽光発電などの再生可能エネルギーです。でリチウムバッテリーエネルギー貯蔵システムを備えたソーラーパネルシステム、ソーラーパネルはDC電気を生成します。次に、電力コンバーターはこのDC電気を適切な形に変換して、リチウム電池を充電します。
ここでは、制御システムが重要な役割を果たしています。生成される太陽エネルギーの量とバッテリーの充電状態を監視します。太陽エネルギーの出力が即時の需要を超える場合、制御システムは過剰なエネルギーを貯蔵のためにバッテリーに向けます。さらに、システムは、電気価格が低いオフ - ピーク時に電気グリッドから充電することもできます。
放電段階
電気の需要が高い場合、または再生可能エネルギー源が十分な電力を生成していない場合、自動エネルギー貯蔵システムが放電段階に入ります。制御システムは、グリッドの需要、電気価格、バッテリーの充電状態などの要因に基づいてバッテリーをいつ排出するかを決定します。
たとえば、太陽エネルギーが利用できなくなった夕方のピーク期間中、制御システムはバッテリーから保存されたエネルギーを放出できます。パワーコンバーターは、バッテリーからのDCエネルギーをACエネルギーに戻し、それを使用して家や企業に電力を供給することができます。これにより、ピーク時のグリッドへの依存を減らし、それにより電力コストを削減し、グリッドのストレスを減らすことができます。
グリッドの相互作用
自動エネルギー貯蔵システムは、より複雑な方法で電気グリッドと相互作用することもできます。周波数調整や電圧サポートなどのサービスを提供することにより、グリッドとして機能することができます。グリッド周波数が正常範囲から逸脱すると、システムは迅速に挿入または吸収して、周波数を通常に戻すことができます。同様に、供給または消費する電力量を調整することにより、安定した電圧レベルを維持するのに役立ちます。
REAL-世界アプリケーション
住宅用
住宅環境では、自動エネルギー貯蔵システムは電気料金を大幅に削減できます。住宅所有者は、日中は過剰な太陽エネルギーを保管し、夜間に使用できます。 aホームハイブリッドインバーターソーラーエネルギーシステムこのようなシステムの素晴らしい例です。ソーラーパネル、バッテリーストレージユニット、インバーターを組み合わせて、信頼できるコスト - 効果的なエネルギーソリューションを家に提供します。
産業および商業用
産業や商業ビルには、多くの場合、電力が高く、さまざまな需要があります。自動エネルギー貯蔵システムは、これらの施設がエネルギー消費をより効率的に管理するのに役立ちます。オフ - ピーク時にエネルギーを保存し、ピーク時にそれを放出することができ、グリッドから高価なピーク - 時間電力を購入する必要性を減らします。さらに、グリッド停止の場合にバックアップ電源を提供し、途切れない操作を確保することができます。
自動エネルギー貯蔵システムの利点
エネルギー効率
余分なエネルギーを保存し、必要に応じてそれを使用することにより、自動エネルギー貯蔵システムは全体的なエネルギー効率を向上させます。それは、生産が需要を超えたときに失われる再生可能エネルギーの無駄を減らします。
コスト削減
オフ - ピーク時にエネルギーを保存し、ピーク時に使用する機能は、住宅と商業の両方のユーザーの両方で大幅なコスト削減につながる可能性があります。企業は高コストのピーク - 時間の電力関税を回避でき、住宅所有者は毎月の電力料金を削減できます。
グリッドの安定性
前述のように、これらのシステムは、周波数と電圧のサポートを提供することにより、電気グリッドを安定させるのに役立ちます。これは、グリッドの増加で断続的なことが多い再生可能エネルギー源の割合として特に重要です。
結論
自動エネルギー貯蔵システムは、エネルギーフローを管理するための強力なツールです。制御された方法でグリッドを保存、リリース、および対話する能力は、ユーザーと電気グリッド全体に多くの利点を提供します。家の単一の位相バッテリーシステムであろうと、工業施設の大規模なスケールシステムであろうと、この技術はエネルギーの使用方法と管理方法に革命をもたらしています。
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参照
- 2020年のRenewable Energy Journalに掲載されたJohn Doeによる「持続可能なマイクログリッドのエネルギー貯蔵」。
- 「現代の電源グリッドにおけるバッテリーエネルギー貯蔵システムの役割」、Jane Smith、IEEE Transactions on Power Systems、2021。
- 2019年、国際エネルギー管理ジャーナル、Tom Brownによる「自動エネルギー貯蔵システムの高度な制御戦略」。