在討論電池儲能系統(tǒng)（BESS）體系結(jié)構(gòu)和電池類型之前，我們必須首先關(guān)注該領(lǐng)域使用的常見術(shù)語。幾個重要參數(shù)描述了電池儲能系統(tǒng)的行為。

容量[ah]：系統(tǒng)可以在保持可接受的電壓的同時輸送到連接的負(fù)載。該參數(shù)受電池技術(shù)的強(qiáng)烈影響，其值定義為特定溫度和排放電流。

標(biāo)稱能量[WH]：這是從充分狀態(tài)產(chǎn)生的能量到完全放電。它等于電池電壓乘以的容量。由于它取決于容量，因此它也受溫度和電流的影響。

功率[W]：定義BES的輸出功率并不容易，因?yàn)樗Q于連接的負(fù)載。但是，名義功率表示在代表性的排放情況下的權(quán)力。

特定的能量[WH/kg]：這指定了電池相對于質(zhì)量的能量量。

C率：  電荷和放電時間縮放的單位。在1C時，排放電流將在一小時內(nèi)放電整個電池。

周期： 充電/排放/充電。對于什么構(gòu)成周期，沒有標(biāo)準(zhǔn)。

循環(huán)壽命：電池可以輸送的周期數(shù)。

國防部：  排出深度。 100％是完全排放的；

充電（SOC，％）：表示電池的充電水平。

庫侖效率：這描述了電池中電子傳輸?shù)某潆娦省＿@是放電期間釋放的充電數(shù)量（AH）與重置初始充電狀態(tài)所需的充電量之間的比率。對于常見的電池，這種效率接近一個效率，除了鉛酸技術(shù)。

電化學(xué)能源存儲系統(tǒng)的主要類型

基于不同的化學(xué)元素和反應(yīng)，有許多不同類型的電池技術(shù)。如今，常見的是鉛酸和鋰離子，但基于鎳，基于硫的，基于硫和流動電池在這個行業(yè)中起著相關(guān)作用。我們將簡要介紹常見的電池技術(shù)的主要優(yōu)勢。

鉛酸電池

這些電池在我們的日常生活中非常普遍。該電池的基電池由負(fù)鉛電極和由雙氧化物或鉛制成的正電極制成，而電解質(zhì)是硫酸的水溶液。

這些電池的主要優(yōu)勢是低成本和技術(shù)成熟度。

表1。鉛酸電池的利弊。來源電池大學(xué)

鎳– cadmium（NI – CD）電池

在部署鋰電池技術(shù)之前，這種電池是便攜式系統(tǒng)的主要解決方案。 

這些電池具有強(qiáng)大的功率性能，幾乎不需要時間才能充電。  

 表2。鎳瓦電池的Pro和缺點(diǎn)。來源電池大學(xué)

這些電池的改進(jìn)是由鎳金屬水合（NIMH）技術(shù)代表的，該技術(shù)可提供比標(biāo)準(zhǔn)NICD高約40％的特定能量。

鋰離子（鋰離子）電池

鋰是所有金屬中輕的，并且提供了的特異性能量。陽極上使用鋰金屬的可充電電池可提供極高的能量密度。 

也存在局限性，例如，一個相關(guān)的限制是循環(huán)過程中陽極上樹突的產(chǎn)生。它可以造成電力短缺，導(dǎo)致電池溫度和損壞的升高。

表3。鋰電池的利弊。來源電池大學(xué)。

貝斯的組成

BES由邏輯和物理的不同“級別”組成。每個特定的物理組件都需要專用的控制系統(tǒng)。 

以下是這些主要級別的摘要：

• 電池系統(tǒng)由幾個電池組和多個電池組成，以達(dá)到電流和電壓的目標(biāo)值

• 電池管理系統(tǒng)可以控制每個單元的正確操作，以便使該系統(tǒng)在電壓，電流和溫度中工作，這對系統(tǒng)本身并不危險，而是電池的良好操作。這也可以校準(zhǔn)和均衡細(xì)胞之間的電荷狀態(tài)。

• 電池系統(tǒng)連接到逆變器，以轉(zhuǎn)換AC中的功率。在每個BES中，都有一個特定的電源電子級別，稱為PC（電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)）通常將其分組為轉(zhuǎn)換單元，包括適當(dāng)監(jiān)控所需的所有輔助服務(wù)。

• 下一個級別是監(jiān)視和控制系統(tǒng)和能量流（能源管理系統(tǒng)）。一般監(jiān)控和控制通常包含在SCADA系統(tǒng)（監(jiān)督控制和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)）中，而能量管理系統(tǒng)的特定目的是根據(jù)特定應(yīng)用程序監(jiān)視功率流。

• ，與中型電壓/低壓變壓器有聯(lián)系，并且根據(jù)系統(tǒng)的尺寸，在專用變電站中的高壓/中電壓變壓器。

圖2。貝絲體系結(jié)構(gòu)的一個例子。電池儲能系統(tǒng)的資源手冊

圖3。貝斯組件的一個示例 - 儲能系統(tǒng)源手冊

PV模塊和BESS集成

如本系列的篇文章所述，已經(jīng)建立了可再生能源在電氣系統(tǒng)的未來中發(fā)揮重要作用。將BES與可再生能源的整合對電氣系統(tǒng)和可再生電廠都有益。 

以下是貝絲如何通過多種方式支持發(fā)電廠的解釋：

• 當(dāng)云發(fā)生或突然增加功率峰時，這將彌補(bǔ)發(fā)電概況的“波動”，以獲得更可預(yù)測和穩(wěn)定的生成曲線。圖4顯示了在云日與晴天日，PV植物的發(fā)電曲線的差異。 BES的整合將減少一代的“閃爍”，從而導(dǎo)致更常規(guī)的曲線。

圖4。云日和晴天的光伏生成輪廓。圖像由Enel Green Power提供。 

• 峰值剃須將“平滑”生成曲線（有關(guān)峰值剃須的更多信息，請參見上一篇文章）。

• 對于輔助服務(wù)的電網(wǎng)支撐，BES可以以相關(guān)的方式貢獻(xiàn)發(fā)電廠到電網(wǎng)中的相關(guān)方式，從而提供電壓控制（具有反應(yīng)性電源補(bǔ)償），頻率調(diào)節(jié)，并且對電氣系統(tǒng)的影響較小。

除上述服務(wù)外，從連接點(diǎn)（POC）的共享開始，電池儲能系統(tǒng)和PV模塊之間還有更多可能的合作伙伴關(guān)系。 BES的存在在POC上不需要額外的功率，因?yàn)樗ǔ０惭b以“補(bǔ)充” PV模塊。

其他可能的合作伙伴關(guān)系來自于設(shè)計選擇，關(guān)于光伏模塊和貝斯之間的耦合。至少有三種主要可能性：

• DC耦合：通過這種選擇，通過特定的DC/DC轉(zhuǎn)換器將BES和PV互連在電池和PV模塊的DC側(cè)互連以穩(wěn)定電壓。該解決方案允許在PV模塊和BES之間共享逆變器（在這種情況下，逆變器應(yīng)能夠在PQ圖的所有4個象限中運(yùn)行），并且工廠的所有交流側(cè)都將在共享中。對于住宅應(yīng)用或小工廠（KW），此選擇非常普遍。如果是大型工廠，則貝斯將沿田野分布。但是，它將需要特定且昂貴的邏輯來控制每個電池組的直流電壓和電荷。

• 逆變器之后的交流耦合：該溶液與前一個溶液相似，但是在逆變器之后，bess和PV模塊之間的耦合點(diǎn)。在這種情況下，將有一個專用的逆變器和PV模塊的專用逆變器。該解決方案對于住宅應(yīng)用也很常見，它將適用于大型植物，從而導(dǎo)致分布式BES，因?yàn)椴恍枰狣C耦合的額外控制邏輯引起的限制。