Hệ thống lưu trữ năng lượng BESS (Battery Energy Storage System) hoạt động dựa trên nhiều thành phần kết hợp với nhau, từ pin lưu trữ, bộ chuyển đổi, đến hệ thống quản lý. Hiểu rõ từng bộ phận là cách để nắm được nguyên lý vận hành cũng như tối ưu hiệu quả khi triển khai.
Hãy cùng Unify Energy cùng tìm hiểu rõ hơn về các thành phần hệ thống lưu trữ năng lượng nhé!
Các thành phần hệ thống lưu trữ năng lượng
1. Hệ thống quản lý pin (BMS)
BMS – viết tắt của Battery Management System – được ví như “bộ não” của hệ thống pin. Chức năng chính của BMS là giám sát, bảo vệ và đảm bảo pin hoạt động trong các thông số an toàn như: trạng thái sạc (SoC), trạng thái sức khỏe (SoH), điện áp, dòng điện và nhiệt độ.
Một BMS tiên tiến không chỉ theo dõi pin ở cấp độ tế bào mà còn ở cả mô-đun, chuỗi và toàn hệ thống. BMS phân tích dữ liệu theo thời gian thực, cân bằng các cell pin, quản lý nhiệt độ để ngăn chặn hiện tượng thoát nhiệt, từ đó kéo dài tuổi thọ và nâng cao độ an toàn cho hệ thống lưu trữ.
>>>> Xem thêm: Hệ thống pin lưu trữ năng lượng là gì? Ưu điểm và ứng dụng chi tiết
2. Hệ thống chuyển đổi năng lượng (PCS) hoặc biến tần lai
Pin trong BESS lưu trữ dưới dạng dòng điện một chiều (DC), trong khi phần lớn thiết bị điện sử dụng dòng điện xoay chiều (AC). Vì vậy, cần đến hệ thống chuyển đổi năng lượng (Power Conversion System-PCS) hoặc biến tần lai để chuyển đổi hai chiều giữa DC và AC.
PCS cho phép pin vừa sạc vừa xả, tùy theo nhu cầu sử dụng và trạng thái hệ thống. Ngoài ra, PCS còn hỗ trợ nhiều chế độ vận hành khác nhau, có thể kết nối với hệ thống quản lý năng lượng (EMS) để đưa ra chiến lược tối ưu.
Trong thực tế, PCS có hai cấu hình chính:
– AC-coupled: kết nối với hệ thống PV ở phía AC, BESS có biến tần riêng biệt.
– DC-coupled: pin và hệ thống PV chia sẻ cùng một bus DC, sử dụng chung biến tần lai.
3. Bộ điều khiển
Nếu BMS là bộ não của pin, thì bộ điều khiển chính là bộ não của toàn bộ hệ thống BESS. Bộ điều khiển chịu trách nhiệm theo dõi, bảo vệ, kiểm soát và điều phối các hệ thống con.
Ngoài việc giao tiếp với BMS, PCS và các thành phần nội bộ, bộ điều khiển còn có thể kết nối với các thiết bị bên ngoài như đồng hồ điện, máy biến áp. Bộ điều khiển cũng hỗ trợ các chức năng bảo vệ an toàn như quá tải, ngược dòng, đồng thời tích hợp với SCADA hoặc EMS để quản lý và thu thập dữ liệu toàn diện.
4. Hệ thống quản lý năng lượng (EMS)
Energy Management System (EMS) là “bộ chỉ huy” trong việc lập kế hoạch và điều phối hoạt động của BESS. EMS quyết định khi nào hệ thống sạc hoặc xả dựa trên dữ liệu từ lưới điện, phụ tải, hệ thống PV và trạng thái pin.
Ngoài ra, EMS còn tối ưu hóa hiệu quả vận hành bằng cách cân bằng giữa mục tiêu kinh tế (tiết kiệm chi phí, tối đa hóa lợi nhuận) và yếu tố kỹ thuật (bảo vệ pin, duy trì tuổi thọ). Hệ thống cũng hỗ trợ phân tích, dự báo và báo cáo, giúp chủ đầu tư dễ dàng đánh giá hiệu quả hoạt động.
Các thành phần trên chính là yếu tố cốt lõi giúp hệ thống lưu trữ năng lượng pin (BESS) vận hành an toàn, hiệu quả và bền vững. Trong một số dự án BESS quy mô lưới điện, hệ thống có thể được bổ sung thêm máy biến áp tăng áp để kết nối với lưới điện hiện hữu của nhà máy.
Một số câu hỏi thường gặp về thành phần hệ thống lưu trữ năng lượng BESS
Hệ thống quản lý pin BMS trong BESS có vai trò gì?
BMS là “bộ não” của hệ thống pin, chịu trách nhiệm giám sát điện áp, nhiệt độ, trạng thái sạc – xả và bảo vệ pin khỏi các rủi ro, giúp nâng cao độ an toàn và kéo dài tuổi thọ pin.
Vì sao BESS cần PCS hoặc biến tần lai?
PCS/biến tần lai cho phép chuyển đổi linh hoạt giữa dòng điện DC và AC, giúp pin vừa sạc vừa xả, đồng thời đảm bảo BESS có thể kết nối hiệu quả với lưới điện và các thiết bị sử dụng điện trong thực tế.
Kết luận
Các thành phần hệ thống lưu trữ năng lượng không chỉ giúp BESS vận hành an toàn mà còn nâng cao hiệu suất và kéo dài tuổi thọ. Sự phối hợp chặt chẽ giữa BMS, PCS, bộ điều khiển và EMS tạo nên một giải pháp tối ưu, đáp ứng linh hoạt cho nhiều nhu cầu sử dụng điện hiện đại.
Để lại một bình luận