Hoe is een modern energieopslagsysteem opgebouwd?

Het opslagmedium is het hart van het systeem: de cellen (of capacitors) waarin de energie wordt vastgehouden. Cellen worden samengevoegd tot modules en modules tot racks. Welk medium wordt gebruikt — bijvoorbeeld een elektrochemische batterij of een capacitor-/supercapacitor-gebaseerd principe — bepaalt het karakter bij cyclisch gebruik, snelle vermogenswisselingen en degradatie. Meer daarover op technologie.

Het Power Conversion System (PCS) zet gelijkstroom (DC) van het opslagmedium om in wisselstroom (AC) voor het net en de verbruikers, en omgekeerd bij laden. Het bepaalt met hoeveel vermogen het systeem kan laden en ontladen en hoe snel het kan reageren op vermogenswisselingen. Bij directe DC-koppeling aan laders of PV kan de rol van de PCS anders liggen.

Het Battery Management System bewaakt de staat en veiligheid van het opslagmedium: celspanningen, temperatuur, stroom en de laadbalans tussen cellen. Het grijpt in wanneer een parameter buiten het toegestane bereik dreigt te komen, en rapporteert de gezondheidstoestand naar het EMS. Het BMS opereert op celniveau; het EMS op energiestromen.

Het Energy Management System stuurt laden, ontladen, opwek (PV), verbruik en laadinfra op elkaar af. Op basis van meterdata, profielen en doelen zoals peak shaving of eigen-verbruik-maximalisatie bepaalt het wanneer de batterij bijspringt of oplaadt. Het EMS zorgt er ook voor dat het totale vermogen binnen de aansluiting blijft.

Betrouwbare metering aan de aansluiting en op de locatie is noodzakelijk: zonder meetgegevens kan het EMS niet binnen de netlimieten sturen. De kwartierregistratie kan voor transportkosten en peak shaving leidend zijn. De netaansluiting vervolgens is de fysieke verbinding met het net, inclusief beveiliging en de afspraken over afname- en terugleververmogen.

Zonnepanelen leveren opwek die direct lokaal kan worden ingezet of in de batterij kan worden opgeslagen. Zakelijke zonnepanelen met opslag verhogen het eigen verbruik en omzeilen terugleverbeperkingen. Laadinfra kan op dezelfde DC-bus of via de AC-zijde worden gekoppeld; met opslag worden laadpieken binnen de aansluiting gehouden (zie batterijopslag voor laadinfra).

Veiligheid en monitoring zijn geen apart onderdeel maar doorlopen het systeem: thermisch beheer, beveiliging en controle op celniveau via het BMS, systeemniveau via de PCS en locatieniveau via het EMS. Een goede monitoring geeft inzicht in de staat, prestaties en afwijkingen. De mate waarin hangt af van het product en de configuratie. Meer over het ontwerp op veiligheid en de bijbehorende technische documentatie.