Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Comparative computational analysis of the selection of battery energy storage for civil objects and parking with photovoltaic plants

Zinkevych Petro, Baliuta Serhii, Kuievda Iuliia

Journal of New Technologies in Environmental Science

|

2023

|

Vol. 7, nr 1

16--23

EN

One of the disadvantages of solar power plants is that they do not produce electricity at night, so they cannot support the load of consumers. One of the reliable methods of increasing the efficiency of the use of photovoltaic power station (PPS) for consumers is the installation of energy storage. This study aims to investigate the efficiency of using a battery energy storage system (BESS) that is designed to power a civil facility and a parking lot. This study presents a feasibility analysis of BESS using System Advisor Model (SAM) software. The following objects were chosen as objects of research: a cottage; 19-story residential building with built-in non-residential premises (BNP); 9th floor parking lot for 979 cars. These facilities have solar power plants installed on the roof. BESS is planned to be used for power supply of the entire facility and power consumers. For the existing PPS, taking into account the peak load, the selection of the storage energy and modeling of the system operation modes was performed. The modes of use of the usage accumulator have been studied. The most effective mode of operation is mode 1, which involves charging the electricity storage during the day, and feeding the load in the evening. It is advisable to use this mode throughout the year. Mode 2 should be used to cover the load only during the spring-winter-autumn period, when the electricity generation from the FES is not sufficient. The simulation results showed that BESS has the highest economic efficiency for the electricity supply of BZB with a payback period of 10.5 years with a battery utilization efficiency of 96.49%.

2

Magazyny energii w krajowym systemie elektroenergetycznym : Aspekty prawne i inwestycje wielkoskalowe

Sosnowski Marcin, Borowa Olimpia, Bielecki Sławomir

Elektro Info

|

2023

|

nr 4

14--18

PL

W artykule dokonano analizy przepisów polskiego prawodawstwa w zakresie magazynowania energii, poczynając od kwestii sformułowań samej definicji magazynu energii. W tym kontekście zestawiono informacje o obecnie działających w krajowym systemie elektroenergetycznym instalacjach magazynowania energii. Omówiono istniejące krajowe instalacje w podziale na technologie elektrowni szczytowo-pompowych oraz magazynów bateryjnych a także plany budowy nowych jednostek. Dokonano analizy funkcji i możliwości zaspokajania potrzeb systemu elektroenergetycznego, podlegającego współcześnie transformacji w kierunku zwiększenia udziału odnawialnych źródeł energii.

EN

Observing the dynamism of power growth from renewable energy sources (RES) and in view of the energy transformation of the entire national power system (NPS), it has become desirable to regulate the legal issues concerning energy storage facilities. Previous regulations not only failed to encourage potential investors, but also did not clearly define the rules of cooperation of storage units with the grid and other system participants, which could provoke a number of conflicts. Currently, Poland is witnessing the development of investments in energy storage units, of which investments by power companies in large-scale units seem to be spectacular.

3

Fuzzy logic-based control strategy for hourly power dispatch of grid-connected photovoltaic with hybrid energy storage

Jusoh Mohd Afifi, Daud Muhamad Zalani, Ibrahim Mohd Zamri

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 1

11--18

EN

The inconsistency of solar irradiance and temperature have led to unpredictable output power fluctuation of photovoltaic (PV) system. This paper proposes a simple control scheme for hybrid energy storage (HES) system to mitigate the long-term and short-term output power fluctuations of the PV system. The proposed control scheme employed the fuzzy logic controller in order to manage the power compensation of the HES system and to maintain the state-of-charge (SOC) level of the HES system within safe operating limits during the mitigation process. In the control scheme, the long-term output power fluctuation is eliminated by using battery energy storage, while short-term output fluctuation is compensated using the ultracapacitor. Apart from that, an hourly PV power dispatch was applied in the control scheme since the grid-connected PV system was considered in this study. The simulation evaluations of PV/HES with the proposed control scheme was conducted in the MATLAB/Simulink environment. The effectiveness of the proposed control scheme was verified through several case studies. Initially, the control scheme was evaluated with different initial SOC levels of HES. Then, the control scheme was evaluated using five days of actual PV system output in order to verify the robustness of the proposed control scheme in actual circumstances. Overall, the simulation evaluation was verified that the proposed control scheme of the PV/HES system effectively mitigates the output power fluctuations of the PV system and output power is dispatched out to the utility grid on an hourly basis. Also, it was able to regulate the SOC of HES at the operational limit throughout the process. The simulation result showed the control scheme successfully reduced the unacceptable output power fluctuation from 20% to less than 1%. The results also showed the SOC of HES was regulated within the range of 38%-75% and 42%-60% of its capacity along the process, respectively.

PL

Niespójność natężenia promieniowania słonecznego i temperatury doprowadziła do nieprzewidywalnych wahań mocy wyjściowej systemu fotowoltaicznego (PV). W niniejszym artykule zaproponowano prosty schemat sterowania hybrydowym systemem magazynowania energii (HES) w celu złagodzenia długo- i krótkoterminowych wahań mocy wyjściowej systemu fotowoltaicznego. Zaproponowany schemat sterowania wykorzystywał sterownik logiki rozmytej w celu zarządzania kompensacją mocy systemu HES i utrzymania poziomu stanu naładowania (SOC) systemu HES w bezpiecznych granicach operacyjnych podczas procesu mitygacji. W schemacie sterowania długoterminowe wahania mocy wyjściowej są eliminowane przez zastosowanie magazynowania energii akumulatora, podczas gdy krótkotrwałe wahania mocy wyjściowej są kompensowane za pomocą ultrakondensatora. Poza tym w schemacie sterowania zastosowano godzinową dyspozytornię mocy fotowoltaicznej, ponieważ w niniejszym opracowaniu uwzględniono system fotowoltaiczny podłączony do sieci. Oceny symulacyjne PV/HES z proponowanym schematem sterowania przeprowadzono w środowisku MATLAB/Simulink. Skuteczność proponowanego schematu kontroli zweryfikowano za pomocą kilku studiów przypadku. Początkowo schemat kontroli oceniano przy różnych początkowych poziomach SOC HES. Następnie schemat sterowania został oceniony przy użyciu pięciu dni rzeczywistej mocy wyjściowej systemu fotowoltaicznego w celu zweryfikowania niezawodności proponowanego schematu sterowania w rzeczywistych warunkach. Ogólnie rzecz biorąc, ocena symulacji została zweryfikowana, że proponowany schemat sterowania systemem PV/HES skutecznie łagodzi wahania mocy wyjściowej systemu fotowoltaicznego, a moc wyjściowa jest wysyłana do sieci energetycznej co godzinę. Ponadto był w stanie regulować SOC HES na limicie operacyjnym podczas całego procesu. Wyniki symulacji wykazały, że schemat sterowania skutecznie zmniejszył niedopuszczalne wahania mocy wyjściowej z 20% do mniej niż 1%. Wyniki pokazały również, że SOC HES był regulowany w zakresie odpowiednio 38%-75% i 42%-60% jego pojemności w trakcie procesu.

4

Magazynowanie energii elektrycznej. Analiza opłacalności wykorzystania magazynu energii w zakładzie przemysłowym

Jarosiński Michał, Godlewski Wojciech, Sierakowski Mateusz

Rynek Instalacyjny

|

2020

|

Nr 11

74--78

PL

W artykule zaprezentowano możliwości uzyskania dodatkowych korzyści finansowych wynikających z zastosowania magazynów energii. Informacje te poparte zostały przykładem obliczeniowym bazującym na rzeczywistym obiekcie. Podsumowanie artykułu stanowi prosta analiza ekonomiczna opłacalności zastosowania magazynów oraz wprowadzenie do idei magazynów drugiego życia.

EN

This article provides a brief overview of the energy storage solutions currently available on the market, focusing mostly on battery storage. The article describes the available technologies, their purpose and use in the world and in Poland. Later, the authors present the possibilities of obtaining additional financial benefits resulting from the use of the battery storage unit. These methods are supported by a case study based on a real object. The conclusion part is a simple economic analysis of the profitability of the use of battery storage solutions and a brief description of the second life battery storage alternative.

5

Robust VF and PQ control of a photovoltaic system connected to grid with battery storage management

Essaghir Soukaina, Benchagra Mohamed, El barbri Noureddine

Przegląd Elektrotechniczny

|

2019

|

R. 95, nr 12

32--38

EN

This paper presents an advanced control of photovoltaic system with battery storage system and shows the coordination of the studied system in order to enhance solar energy utilization. This study proposes an approach of coordinated and integrated control of solar PV generators with battery storage control in order to maintain active and reactive power (P-Q) control and to provide voltage and frequency (V-f) support to the grid instead of a high load addition. The description of the studied system is based on a battery energy storage system based (lithium-ion technology), a DC-DC bidirectional power converter in order to connect the battery to the DC bus, DC-DC converter, voltage source inverter and finally the load and the micro-grid. Consequently, the main contribution of the proposed control methods lies in the coordination between the different controls methods proposed: battery control at the PV side and V-f/P-Q control algorithm at the inverter side. A simulation using the Matlab/Simulink software has been performed, to confirm that the proposed control model is able to provide voltage and frequency support to the grid and to maintain active and reactive power control instead of a high load addition.

PL

Niniejszy artykuł przedstawia zaawansowaną kontrolę systemu fotowoltaicznego z systemem baterii i pokazuje koordynację badanego systemu w celu zwiększenia wykorzystania energii słonecznej. W opracowaniu zaproponowano podejście polegające na skoordynowanym i zintegrowanym sterowaniu generatorami fotowoltaicznymi z kontrolą akumulatorów w celu utrzymania kontroli mocy czynnej i biernej (P-Q) oraz zapewnienia wsparcia napięcia i częstotliwości (V-f) dla sieci zamiast dodawania wysokiego obciążenia. Opis oparty jest na systemie akumulacji energii akumulatora (technologia litowo-jonowa), dwukierunkowym konwerterze mocy DC-DC w celu podłączenia akumulatora do szyny DC, przetwornicy DC-DC, falownika źródła napięcia i wreszcie obciążenie. W związku z tym główny wkład proponowanych metod sterowania polega na koordynacji różnych proponowanych metod sterowania: kontrolą baterii po stronie PV i algorytm sterowania V-f / P-Q po stronie falownika. Przeprowadzono symulację za pomocą oprogramowania Matlab / Simulink, aby potwierdzić, że proponowany model sterowania jest w stanie zapewnić wsparcie napięcia i częstotliwości dla sieci oraz utrzymać kontrolę mocy czynnej i biernej zamiast dodatku o wysokim obciążeniu.

6

Economic viability of battery energy storage for the provision of frequency regulation service

Yianni C., Efthymiou V., Georghiou G. E.

Journal of Power Technologies

|

2018

|

Vol. 98, nr 5

403--407

EN

Battery Energy Storage Systems (BESS) can provide a number of services to the power grid, with various financial potentials. This paper examines the economic viability of BESS providing primary frequency regulation (PFR) services in European markets. The current status of frequency regulation markets of mainland UK (Great Britain) and Central Europe was investigated and a techno-econometric model was developed to examine the economic viability and profitability of each market case. The results show a positive Net Present Value (NPV) for all the examined markets and a high internal rate of return (IRR). The impact of the most influential parameters such as service price and initial capital cost has been examined and analyses. This analysis seeks to inform interested parties about the viability of BESS services and to provide guidelines for future development.

7

Short-term optimal energy management in stand-alone microgrid with battery energy storage

Paliwal N. K., Singh A. K., Singh N. K.

Archives of Electrical Engineering

|

2018

|

Vol. 67, nr 3

499-–513

EN

The optimal energy management (OEM) in a stand-alone microgrid (SMG) is a challenging job because of uncertain and intermittent behavior of clean energy sources (CESs) such as a photovoltaic (PV), wind turbine (WT). This paper presents the effective role of battery energy storage (BES) in optimal scheduling of generation sources to fulfill the load demand in an SMG under the intermittency of theWT and PV power. The OEM is performed by minimizing the operational cost of the SMG for the chosen moderate weather profile using an artificial bee colony algorithm (ABC) in four different cases, i.e. without the BES and with the BES having a various level of initial capacity. The results show the efficient role of the BES in keeping the reliability of the SMG with the reduction in carbon-emissions and uncertainty of the CES power. Also, prove that the ABC provides better cost values compared to particle swarm optimization (PSO) and a genetic algorithm (GA). Further, the robustness of system reliability using the BES is tested for the mean data of the considered weather profile.

8

Stand-alone wind energy conversion system with pmsg and energy storage

Gajewski P.

Maszyny Elektryczne : zeszyty problemowe

|

2017

|

Nr 1 (113)

141--146

EN

The paper presents the stand-alone wind energy conversion system with permanent magnet synchronous generator (PMSG). The considered system is composed of wind turbine, PMSG, Switch Mode Rectifier (SMR), bidirectional DC/DC converter and Load Side Converter (LSC). The battery energy storage device is connected to the wind energy conversion system through the DC/DC bidirectional converter. In the control of SMR the maximum power point tracking (MPPT) algorithm including Hill Climbing Search method (HCS) has been applied. The application of HCS algorithm allows obtaining of the maximum power from the wind turbine independently from wind turbine power characteristics. The control of the LSC allows regulating the value of the amplitude and frequency of the load voltage. In order to obtain high power quality of energy the three-phase LC filter has been used in the output circuits of the LSC. The simulation studies have been carried out in order to evaluate the efficiency of the considered control strategy. The simulation results confirmed the high efficiency and high accuracy of the considered stand-alone wind energy conversion system.

PL

W artykule przedstawiono autonomiczny system elektrowni wiatrowej z generatorem synchronicznym o magnesach trwałych (PMSG). Rozpatrywany system składa się z: generatora PMSG, prostownika diodowego, przekształtnika DC/DC typu Boost, dwukierunkowego przekształtnika DC/DC oraz przekształtnika obciążenia. Do sterowania przekształtnika DC/DC typu Boost zastosowano algorytm śledzenia mocy maksymalnej MPPT z wykorzystaniem algorytmu HCS. Algorytm HCS pozwala na uzyskanie maksymalnej mocy z turbiny wiatrowej bez dokładnej znajomości charakterystyk turbiny wiatrowej. Do układu przetwarzania energii wiatru zastosowano również system baterii magazynujących energię z dwukierunkowym przekształtnikiem DC/DC. Przekształtnik obciążenia LSC pozwala na sterowanie wartością napięcia i częstotliwości na obciążeniu. Dla uzyskania wysokiej jakości energii, na wyjściu przekształtnika obciążenia zastosowano trójfazowy filtr LC. W celu potwierdzenia skuteczności rozpatrywanych metod sterowania przeprowadzono badania symulacyjne. Wykonane badania symulacyjne potwierdziły wysoką dokładność i skuteczność rozpatrywanych układów i algorytmów sterowania autonomicznego systemu przetwarzania energii wiatru.

9

Wykorzystanie przekształtników opartych na technice mikroprocesorowej w bateryjnych zasobnikach energii typu BES

Herlender K.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2006

|

R. 82, nr 3

39-41

PL

W referacie przedstawiono ogólną strukturę bateryjnego zasobnika energii typu BES - Battery Energy Storage, oraz opisano możliwość wykorzystania przekształtników opartych na technice mikroprocesorowej w modułowych zasobnikach energii typu BES..

EN

In the paper the structure of Battery Energy Storage (BES) is presented. The possibility of utilization energy converter with microprocessor system in energy storages of BES type is also described.

10

Bateryjne zasobniki energii : współpraca z siecią elektroenergetyczną

Herlender K., Harasimowicz L., Stawski P.

Elektro Info

|

2003

|

nr 7

6--11

PL

W artykule omówiono sposób współpracy bateryjnych zasobników energii typu BES z sieciami rozdzielczymi. Opisano efekty ekonomiczne uzyskiwane w wyniku zainstalowania tych zasobników zarówno u indywidualnych odbiorców energii elektrycznej, jak i w węzłach sieci rozdzielczej zakładów energetycznych. Przedstawiono algorytm wyznaczania optymalnych miejsc instalacji zasobników w sieci rozdzielczej z określaniem ich parametrów z wykorzystaniem programu komputerowego do wyznaczania optymalnych napięć na szynach SN w stacji GPZ i programu do obliczeń rozpływów mocy.