La technologie du stockage de l’énergie est cruciale pour stimuler le développement de la nouvelle industrie énergétique. Le stockage avancé de l’énergie constitue non seulement une base technique fondamentale pour construire un nouveau système énergétique et promouvoir une transition énergétique verte et à faible émission de carbone, mais il est également essentiel pour atteindre la neutralité carbone et atteindre le pic des émissions de carbone. Les systèmes de stockage d’énergie peuvent éliminer les différences entre les pics et les vallées entre le jour et la nuit, assurer une production fluide, assurer l’écrêtage des pics et la régulation de la fréquence, et servir de capacité de secours. Cela répond aux exigences d’une intégration stable et sûre des énergies renouvelables dans le réseau, réduisant considérablement les coupures éoliennes et solaires.

Voici une architecture typique d’un système de stockage d’énergie distribué :

Le système de stockage d'énergie est composé de batteries, de composants électriques, de supports mécaniques, de systèmes de gestion thermique, de convertisseurs de puissance bidirectionnels (PCS), de systèmes de gestion de l'énergie (EMS) et de systèmes de gestion de batterie (BMS). Les batteries sont disposées et assemblées en modules de batteries, qui sont ensuite fixés dans des armoires de batteries avec d'autres composants. Vous trouverez ci-dessous une introduction aux éléments clés de ce système.

Système de batterie

Les batteries de stockage d'énergie avancées, en tant que l'une des voies technologiques clés, jouent un rôle important dans l'augmentation du taux d'absorption des énergies renouvelables et dans la garantie du fonctionnement sûr et stable du système électrique. Les batteries au lithium, en tant que composants essentiels du stockage d’énergie, déterminent les progrès du stockage électrochimique. Les batteries au lithium sont divisées en batteries au lithium fer phosphate et en batteries au lithium ternaires basées sur le matériau de la cathode. Le marché du stockage d’énergie utilise principalement des batteries au lithium fer phosphate. L'élimination des différences entre les pics et les vallées entre le jour et la nuit est le principal scénario d'application des systèmes de stockage d'énergie, et la durée de vie des produits affecte directement les retours sur investissement du projet.

Système de gestion thermique

Si la batterie est assimilée au corps d’un système de stockage d’énergie, le système de gestion thermique en est le « vêtement ». Les batteries doivent fonctionner dans une plage de température confortable (23 ~ 25 ℃) pour atteindre une efficacité optimale. Si la température de fonctionnement de la batterie dépasse 50 ℃, sa durée de vie diminuera rapidement ; en dessous de -10 ℃, la batterie entre en mode « hibernation » et ne peut pas fonctionner correctement. Les températures élevées ont de graves conséquences sur la durée de vie et la sécurité du système de stockage d'énergie, tandis que les basses températures peuvent entraîner l'arrêt du fonctionnement du système. Le rôle du système de gestion thermique est de fournir une température adaptée au système de stockage d'énergie en fonction de la température ambiante, prolongeant ainsi la durée de vie du système.

Système de gestion de batterie (BMS)

Le système de gestion de batterie (BMS) fait le lien entre la batterie et l'utilisateur, principalement pour améliorer l'utilisation de la batterie et éviter les surcharges et les décharges excessives. La tension, le courant et la température sont des paramètres cruciaux du système de stockage d’énergie. À l'aide d'algorithmes complexes, le SOC (état de charge) du système, le fonctionnement du système de gestion thermique, la détection de l'isolation du système et l'équilibrage de la batterie peuvent être déduits. BMS devrait donner la priorité à la sécurité dans sa conception, en suivant le principe « la prévention d'abord, le contrôle comme garantie », afin d'aborder systématiquement la gestion de la sécurité du système de batterie de stockage d'énergie.

Convertisseur de puissance bidirectionnel (PCS)

Le convertisseur de puissance d'un système de stockage d'énergie est similaire à un chargeur de téléphone, convertissant le courant alternatif en courant continu pour le chargement. Le PCS d’un système de stockage d’énergie est un chargeur à grande échelle, mais il est bidirectionnel. Il agit comme un pont entre la pile de batteries et le réseau, convertissant le courant alternatif du réseau en courant continu pour la pile de batteries d'une part, et convertissant le courant continu de la pile de batteries en courant alternatif pour le réinjecter dans le réseau d'autre part. .

Système de gestion de l'énergie (EMS)

Le système de gestion de l'énergie (EMS) est crucial dans un système de stockage d'énergie. Il intègre les informations de tous les sous-systèmes du système de stockage d'énergie, contrôlant entièrement le fonctionnement du système et prenant les décisions pertinentes pour garantir un fonctionnement sûr. EMS télécharge les données sur le cloud, fournissant ainsi des outils opérationnels au personnel de gestion back-end de l'opérateur. Cela facilite également l’interaction directe avec les utilisateurs. Le personnel de maintenance peut utiliser EMS pour surveiller le fonctionnement du système de stockage d'énergie en temps réel, réalisant ainsi une supervision en temps réel.