Какви са предимствата на предпазителите gS и gBat на ETI Elektroelement за защита на системи за съхранение на енергия и UPS системи?
Съвременните енергийни системи, комбиниращи акумулаторни батерии за съхранение на енергия, токоизправители, инвертори и байпасни вериги, представляват основата на глобалния преход към устойчиво и надеждно енергоснабдяване. Очаква се до 2030 г. световният пазар на системите за съхранение на енергия с акумулаторни батерии (BESS) да достигне 35 млрд. долара. Къде и защо се използват тези системи, кои са техните ключови предимства и каква е критичната роля на предпазителите gS и gBat на ETI Elektroelement разказваме в днешната статия…
Къде се използват BESS системи?
BESS системите намират приложение в търговски и промишлени съоръжения за управление на пиковото потребление, за осигуряване на резервно захранване и за извършване на сервизна дейност в енергийните мрежи. Те са важна част от интеграцията на възобновяеми енергийни източници, тъй като акумулаторните батерии се използват за съхраняване на излишната слънчева или вятърна енергия и разпределянето ѝ, когато това е необходимо, изглаждайки колебанията в електроснабдяването.
Друга област на приложението им включва тяхното използване в критична инфраструктура, като болници, центрове за данни и телекомуникационни съоръжения. Те също експлоатират батерийни системи, за да гарантират непрекъснато захранване (UPS) и висока надеждност. Захранването с акумулаторни батерии на микромрежи и автономни инсталации позволява безпроблемно превключване между работа с мрежово захранване и работа извън мрежата, като по този начин се увеличава максимално енергийната независимост.
Каква е архитектурата на BESS системите?
Токоизправителите преобразуват променливотоковото мрежово захранване в постоянно напрежение за зареждането на акумулаторните батерии, които съхраняват енергията за по-късна употреба. След това инверторът преобразува съхранения постоянен ток обратно в променлив ток за захранване на товарите. Ролята на байпасните превключватели е да позволяват извършването на техническо обслужване или отстраняване на повреди без прекъсване на захранването.
Ключови технически и оперативни предимства
- Гъвкавост на мрежата. Батерийните системи се използват за съхраняване на енергия по време на периоди с минимално потребление или ниска цена на електроенергията, както и разреждане по време на пикови натоварвания за намаляване на сметките за енергия и натоварването на мрежата.
- Високата степен на надеждност. Тя се гарантира от байпасните вериги и интелигентното управление, които осигуряват непрекъснато захранване дори при повреди на компоненти или извършване на техническа поддръжка.
- Мащабируемост. BESS системите се изграждат на модулен принцип, като мощността им може да варира от няколко киловата до няколко мегавата, поддържайки както малки предприятия, така и използване в приложения за комунални услуги.
- Ефективност. Съвременните инвертори постигат ефективност до 98.5%, минимизирайки загубите.
- Въздействие върху околната среда. BESS системите подкрепят интеграцията на възобновяемите енергийни източници, намалявайки зависимостта от изкопаеми горива и редуцирайки въглеродните емисии.
Защо изборът на предпазители е важен?
Анализ показва, че между 2018 и 2023 г. правилният избор на предпазителите е намалил процента на повреди на BESS системите с 97%. При това е важно да се отбележи, че 65% от всички повреди на BESS произтичат от недостатъци в интеграцията/експлоатацията, а не от клетките на акумулаторните батерии. Изводът, който се налага, е, че ако решите да правите икономии при избора на предпазителите, това би могло да понижи сериозно възвръщаемостта на инвестициите.
BESS системите са от решаващо значение за стабилността на мрежата и интеграцията на възобновяеми енергийни източници, но високата им енергийна плътност и сложната им архитектура изискват надеждна защита. Предпазителите на ETI Elektroelement gS (защита на полупроводници) и gBat (специални предпазители за батерии) са проектирани да отговорят на тези предизвикателства, предлагайки персонализирани мерки за повишаване на безопасността.
Предпазители gS за защита на силовата електроника
Предпазителите gS се използват за защита на силовата електроника в инвертори, токоизправители и статични превключватели в BESS системите. Те гарантират изключително бързо отстраняване на повреди, тъй като при късо съединение времето за реакция е в рамките на по-малко от 10 ms, минимизирайки пропуснатата енергия за защита на IGBT, MOSFET и тиристори. Устройствата гарантират комплексна защита, предпазвайки от претоварвания и къси съединения, като елиминират по този начин нуждата от резервни устройства.
Предпазителите gS се характеризират с ниска степен на разсейване на мощността, намалявайки генерираната топлина в таблата, което е от решаващо значение за контрола на температурата. Те осигуряват селективно изключване, изолирайки повредата, без да прекъсват работата на цялата система. Бързодействащите предпазители като gS намаляват пиковия ток с 90% в сравнение с конвенционалните предпазители, понижавайки процента на повреди на полупроводниците със 75%.
Предпазители gBat за защита на акумулаторни модули
Устройствата се използват за защита на акумулаторни модули, ракове и DC шини. Те се отличават с висок капацитет на изключване, като прекъсват протичането на токове на късо съединение до 200 kA при 1500 V DC. Дизайнът на gBat е оптимизиран за постояннотокови приложения. Предпазителят е създаден за потискане на възникването на електрическа дъга, минимизирайки риска от пожар при повреда на батерията.
Тези предпазители се отличават с ненадмината устойчивост на циклично зареждане/разреждане, като издържат на често зареждане/разреждане без влошаване на качеството. При тях се наблюдава и ниска загуба на мощност – по-малко от 1.5 W на предпазител, което е отличен показател при използването им в затворени системи за съхранение на енергия. А защо да изберете предпазители gBat? Отговорът е лесен – те издържат над 100 000 цикъла на зареждане безпроблемно и намаляват времето на престой със 7% чрез по-бързо отстраняване на повредите.
