1.电池储能系统 (BESS)
电池储能系统(BESS)是一种基于电网连接、用于储存电力和能量的大型电池系统。以下是关于电池储能系统的详尽解析:
一、系统构成电芯功能:作为电池系统的基础单元,电芯可将化学能转化成电能。重要性:电芯的性能直接影响整个电池储能系统的效率和寿命。电池模块构成:由多个电芯串、并联组合而成,形成更大的电池单元。附加组件:包含模块电池管理系统(MBMS),用于监控电芯的运行状态,确保电芯在安全、高效的条件下工作。电池簇功能:搭载多个串联的电池模块,并配备电池保护单元(BPU),也称为电池簇控制器。监控与管理:电池簇电池管理系统(BMS)负责监控电池的电压、温度和充电状态,同时调节电池的充电和放电周期,确保电池簇的稳固运行。储能集装箱功能:搭载多个并联的电池簇,形成完整的储能单元。附加组件:可能配有其他组件,如环境控制系统,用于管理或控制集装箱的内部环境,确保电池储能系统在最佳条件下运行。电力转换系统(PCS)功能:将电池产生的直流电(dc)转换成交流电(ac),以便向电网或终端用户输送。双向功能:在必要时,该系统还可从电网中提取电力为电池充电,实现电能的双向流动。
二、安全系统电池储能系统还可能包含一系列安全系统,以确保系统的安全、高效运行。这些系统包括但不限于:火灾控制系统:用于检测和扑灭潜在的火灾。烟雾探测器:及时发现火灾隐患。温度控制系统:监控并调节系统内部的温度,防止过热或过冷对电池造成损害。冷却、加热、通风和空调系统:根据系统需求提供适宜的环境条件。
三、系统架构与连接方式电池储能系统的各组件之间通常通过交流(ac)耦合或直流(dc)耦合的方式连接。这两种连接方式各有优缺点:交流耦合太阳能系统:优点:灵活性高,更易于安装,特别适用于改装项目。同时,可以保留并网逆变器,从而节省成本。缺点:系统效率较低,因为电池使用的能量需要经过多次逆变,每一级转换都会造成一定的能量损耗。直流耦合太阳能系统:优点:利用单一逆变器为负载供电,成本更低,维护需求减少。同时,由于电能未经多次逆变,系统效率更高,能量损耗更少。此外,BESS和PV之间的电缆更短,也有助于减少损耗。缺点:不适用于改装项目,因为需要替换现有逆变器,并在众多情况下重新配置光伏阵列布线。
四、图片展示综上所述,电池储能系统(BESS)是一种繁琐而高效的电力储存和转换系统,通过合理的系统架构和连接方式,以及完善的安全系统,可以确保系统的安全、高效运行。
2.梳理储能背后每家企业的核心逻辑
储能背后每家企业的核心逻辑梳理储能行业作为一个快速发展的领域,涵盖了多种技术和应用场景。为了深入理解每家企业在储能行业中的定位和核心竞争力,以下是对储能分类及主要企业的核心逻辑梳理:
一、储能分类及技术应用储能技术主要分为以下几类:机械类储能:包括抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能。这类储能方式主要依赖于物理原理,通过机械装置将能量储存起来,并在需要时释放。电磁储能:包括超导储能、超级电容储能。电磁储能利用电磁场来储存能量,具有响应速度快、功率密度高等特点。热储(熔融盐储能):通过加热介质(如熔融盐)来储存能量,并在需要时通过热交换释放能量。电化学类储能:包括铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池、液流电池。这类储能方式是目前应用最广泛、技术最成熟的储能方式之一,具有能量密度高、循环寿命长等优点。化学类储能:包括氢储能、天然气储能。这类储能方式通过化学反应来储存和释放能量,具有储能密度高、环保等优点。
二、主要企业核心逻辑梳理抽水储能相关企业核心逻辑:抽水储能是目前技术最成熟、成本最低的大规模储能方式之一。相关企业主要围绕抽水蓄能电站的建设和运营展开业务,通过优化电站设计、提高发电效率等方式降低成本,提升竞争力。锂离子电池相关企业核心逻辑:锂离子电池是目前电化学储能中应用最广泛的技术之一。相关企业主要关注电池材料的研发、生产工艺的优化以及电池系统的集成和应用。通过提高电池的能量密度、循环寿命和安全性,以及降低成本,来增强市场竞争力。超级电容储能相关企业核心逻辑:超级电容储能具有功率密度高、响应速度快、循环寿命长等优点,适用于需要快速充放电和高功率输出的应用场景。相关企业主要关注超级电容材料的研发、生产工艺的改进以及电容系统的集成和应用。通过提高电容的能量密度和降低成本,来拓展市场应用。熔融盐储能相关企业核心逻辑:熔融盐储能是一种新型的热储能技术,具有储能密度高、储能时间长、环保等优点。相关企业主要关注熔融盐材料的研发、储能系统的设计和优化以及应用领域的拓展。通过提高储能系统的效率和降低成本,来推动熔融盐储能技术的商业化应用。其他储能技术相关企业核心逻辑:包括压缩空气储能、飞轮储能、钠硫电池、液流电池等技术的相关企业,主要关注各自技术的研发和优化,以及应用领域的拓展。这些技术虽然目前市场份额相对较小,但具有独特的优势和潜力,未来有望在某些特定领域得到广泛应用。
三、储能行业发展趋势随着全球能源结构的转型和可再生能源的快速发展,储能行业将迎来前所未有的发展机遇。未来,储能技术将不断创新和优化,成本将进一步降低,效率将进一步提升。同时,储能应用场景也将不断拓展,从习惯的电力系统辅助服务到新能源汽车、分布式能源、微电网等领域,储能都将发挥重要作用。
四、投资建议对于投资者而言,储能行业是一个充满机遇和挑战的领域。在选择投资标的时,建议重点关注以下方面:技术实力:选择具有核心技术和创新能力的企业,这些企业有望在激烈的市场竞争中脱颖而出。市场应用:关注企业的市场应用领域和拓展能力,选择具有广阔市场前景和良好客户基础的企业。成本控制:选择成本控制能力强、运营效率高的企业,这些企业能够在激烈的市场竞争中保持盈利能力。图片展示以上图片展示了储能技术的分类和主要应用场景,有助于投资者更直观地了解储能行业的发展现状和趋势。
3.储能的智慧大脑BMS!三大变革、四大用途、五大优势
BMS的三大变革打通BMS和EMS:储能系统纳入电力市场交易主体后,盈利模式多样化,需更高数据处理和预测能力优化收益。BMS和EMS整合,能增强系统数据处理能力,预测电价走势,优化电池充放电策略,提高储能整体收益。从BMS向EMS跨进:工商业市场储能系统需更高级别能量管理和综合控制能力。BMS + EMS一体化集控单元出现,使储能管理系统从关注电池管理扩展到整个能源系统管理,实现更全面监控和灵活交易策略,为工商业用户提供高效能源解决方案。移动端小程序的推出:移动互联网发展使用户对实时数据监控和便捷管理需求增强。通过移动端小程序,用户可实现“手持一站式”储能电运维管理,提升运维效率,降低运维成本,体现数字化和智能化趋势,方便用户获取电站信息并做出及时经营决策。BMS的四大用途电流监测与保护:充电时电流过大会致电池内部电压迅速升高,电解液溶解释放热量,导致温度升高,加速电池老化,引发膨胀、漏液、短路甚至燃爆。电流监测主要防止过流,电池有最大连续电流值和瞬时电流峰值。瞬时峰值电流与车辆运行状态有关,如突然加速时产生,通过传感器实时采样获得;连续电流是长时间累计电流,BMS通过一段时间内积分计算获得。若BMS监测到电流接近限值,需控制减少可用电流;超过限值,则关闭可用电流。电压监测与保护:车辆充电时,BMS实时采样电池电压,接近高电压限值时请求减小充电电流,达到限值时请求完全终止充电电流。车辆行驶放电时,电池电压由高变低,长时间低电压会使电极表面微小分支晶体生长,导致自放电速率升高,影响性能并引发安全问题。监测到电压接近低电压限值时,BMS请求关键负载降低电流需求,同时要考虑驾驶员行驶安全,如爬坡时不能减小。电流和电压监测保证电池在安全运行区域(SOA)内工作。温度监测与保护:电池持续暴露在过热环境中,性能和寿命会降低,如45℃连续充电性能损失可能高达50%。温度过低时,电池标准容量和剩余能量显著下降,大多数锂离子电池在低于5℃时无法快速充电,低于0℃时不应充电,因低温充电电镀现象会严重损伤电池。BMS需时刻监测电池温度,温度过低时加热升温,温度过高时冷却降温,通过热管理控制器使电池在最佳温度区间(如30 - 35℃)工作,保护性能,延长使用寿命。温度过高易致热失控,温度过低导致电化学过程不可逆,温度

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