Do 2024. godine, procvat globalnog tržišta skladištenja energije dovelo je do postepenog priznavanja kritične vrijednostisistemi za skladištenje energije baterijana različitim tržištima, posebno na tržištu solarne energije, koje je postepeno postalo važan dio mreže. Zbog povremene prirode solarne energije, njeno snabdevanje je nestabilno, a sistemi za skladištenje energije baterija su u stanju da obezbede regulaciju frekvencije, čime efikasno balansiraju rad mreže. Ubuduće, uređaji za skladištenje energije će igrati još važniju ulogu u obezbeđivanju vršnog kapaciteta i odgađanju potrebe za skupim ulaganjima u distributivne, prenosne i proizvodne objekte.
Troškovi solarnih i baterijskih sistema za skladištenje energije su dramatično pali tokom protekle decenije. Na mnogim tržištima primjene obnovljive energije postupno potkopavaju konkurentnost tradicionalne fosilne i nuklearne proizvodnje energije. Dok se nekada smatralo da je proizvodnja obnovljive energije preskupa, danas je cijena određenih fosilnih izvora mnogo veća od cijene proizvodnje obnovljive energije.
Osim toga,kombinacija solarnih + skladišnih objekata može obezbijediti energiju za mrežu, zamjenjujući ulogu elektrana na prirodni plin. Sa značajno smanjenim investicijskim troškovima za solarna postrojenja i bez troškova goriva tokom njihovog životnog ciklusa, kombinacija već daje energiju po nižoj cijeni od tradicionalnih izvora energije. Kada se solarni pogoni kombinuju sa sistemima za skladištenje baterija, njihova snaga se može koristiti u određenim vremenskim periodima, a brzo vreme odziva baterija omogućava njihovim projektima da fleksibilno odgovore na potrebe tržišta kapaciteta i tržišta pomoćnih usluga.
trenutno,litijum-jonske baterije zasnovane na tehnologiji litijum gvožđe fosfata (LiFePO4) dominiraju tržištem skladištenja energije.Ove baterije se široko koriste zbog svoje visoke sigurnosti, dugog vijeka trajanja i stabilnih termičkih performansi. Iako je gustina energije odlitijum-gvozdene fosfatne baterijeje nešto niži od ostalih tipova litijumskih baterija, one su i dalje ostvarile značajan napredak optimizacijom proizvodnih procesa, poboljšanjem efikasnosti proizvodnje i smanjenjem troškova. Očekuje se da će do 2030. godine cijena litijum-gvozdeno-fosfatnih baterija dodatno padati, dok će njihova konkurentnost na tržištu skladištenja energije nastaviti da raste.
Uz brz rast potražnje za električnim vozilima,stambeni sistem za skladištenje energije, C&I sistem za skladištenje energijei sistemi za skladištenje energije velikih razmjera, prednosti Li-FePO4 baterija u smislu cijene, vijeka trajanja i sigurnosti čine ih pouzdanom opcijom. Iako njeni ciljevi gustine energije možda nisu toliko značajni kao oni drugih hemijskih baterija, njegove prednosti u sigurnosti i dugovečnosti daju mu mjesto u scenarijima primjene koji zahtijevaju dugoročnu pouzdanost.
Faktori koje treba uzeti u obzir pri postavljanju opreme za pohranu energije na baterije
Postoji mnogo faktora koje treba uzeti u obzir prilikom postavljanja opreme za skladištenje energije. Snaga i trajanje akumulatorskog sistema za skladištenje energije zavisi od njegove namjene u projektu. Svrha projekta je određena njegovom ekonomskom vrijednošću. Njegova ekonomska vrijednost zavisi od tržišta na kojem učestvuje sistem za skladištenje energije. Ovo tržište u konačnici određuje kako će baterija distribuirati energiju, punjenje ili pražnjenje i koliko će trajati. Dakle, snaga i trajanje baterije ne samo da određuju investicionu cenu sistema za skladištenje energije, već i radni vek.
Proces punjenja i pražnjenja sistema za skladištenje energije baterija će biti profitabilan na nekim tržištima. U drugim slučajevima, potreban je samo trošak punjenja, a trošak punjenja je trošak vođenja poslovanja skladištenja energije. Količina i stopa punjenja nisu isti kao i količina pražnjenja.
Na primjer, u instalacijama za skladištenje solarne + baterije na mreži ili u aplikacijama sistema za skladištenje na strani klijenta koje koriste solarnu energiju, sistem za skladištenje baterija koristi energiju iz solarnog proizvodnog objekta kako bi se kvalifikovao za poreske kredite za ulaganja (ITC). Na primjer, postoje nijanse u konceptu pay-to-charge za sisteme za skladištenje energije u regionalnim organizacijama za prijenos (RTO). U primjeru investicionog poreznog kredita (ITC), sistem za skladištenje baterija povećava vrijednost kapitala projekta, čime se povećava interna stopa povrata vlasnika. U primjeru PJM, sistem za skladištenje baterija plaća punjenje i pražnjenje, tako da je njegova kompenzacija povrata proporcionalna njegovoj električnoj propusnosti.
Čini se kontraintuitivnim reći da snaga i trajanje baterije određuju njen vijek trajanja. Brojni faktori kao što su snaga, trajanje i životni vijek čine tehnologije skladištenja baterija drugačijim od drugih energetskih tehnologija. U srcu sistema za skladištenje energije baterija je baterija. Kao i solarne ćelije, njihovi materijali se vremenom degradiraju, smanjujući performanse. Solarne ćelije gube izlaznu snagu i efikasnost, dok degradacija baterije dovodi do gubitka kapaciteta skladištenja energije.Dok solarni sistemi mogu trajati 20-25 godina, sistemi za skladištenje baterija obično traju samo 10 do 15 godina.
Za svaki projekat treba uzeti u obzir troškove zamjene i zamjene. Potencijal za zamjenu ovisi o propusnosti projekta i uvjetima povezanim s njegovim radom.
Četiri glavna faktora koji dovode do pada performansi baterije su?
- Radna temperatura baterije
- Struja baterije
- Prosječno stanje napunjenosti baterije (SOC)
- 'Oscilacija' prosječnog stanja napunjenosti baterije (SOC), tj. intervala prosječnog stanja napunjenosti baterije (SOC) u kojem se baterija nalazi većinu vremena. Treći i četvrti faktor su povezani.
Postoje dvije strategije za upravljanje vijekom trajanja baterije u projektu.Prva strategija je smanjenje veličine baterije ako je projekat podržan prihodima i smanjenje planiranih budućih troškova zamjene. Na mnogim tržištima planirani prihodi mogu podržati buduće troškove zamjene. Općenito, buduće smanjenje troškova komponenti treba uzeti u obzir pri procjeni budućih troškova zamjene, što je u skladu s tržišnim iskustvom u posljednjih 10 godina. Druga strategija je povećanje veličine baterije kako bi se smanjila njena ukupna struja (ili C-stop, jednostavno definiran kao punjenje ili pražnjenje po satu) implementacijom paralelnih ćelija. Niže struje punjenja i pražnjenja imaju tendenciju da proizvode niže temperature jer baterija stvara toplinu tokom punjenja i pražnjenja. Ako postoji višak energije u sustavu za pohranu baterija, a troši se manje energije, količina punjenja i pražnjenja baterije će se smanjiti i produžiti joj vijek trajanja.
Punjenje/pražnjenje baterije je ključni pojam.Automobilska industrija obično koristi 'cikluse' kao meru trajanja baterije. U stacionarnim aplikacijama za pohranu energije, vjerojatnije je da će baterije djelomično ciklirati, što znači da mogu biti djelimično napunjene ili djelimično ispražnjene, pri čemu je svako punjenje i pražnjenje nedovoljno.
Dostupna energija baterije.Aplikacije sistema za skladištenje energije mogu se kretati manje od jednom dnevno i, u zavisnosti od tržišne primene, mogu premašiti ovu metriku. Stoga bi osoblje trebalo odrediti vijek trajanja baterije procjenom propusnosti baterije.
Vijek trajanja uređaja za pohranu energije i provjera
Testiranje uređaja za skladištenje energije sastoji se od dva glavna područja.Prvo, testiranje baterije baterije je ključno za procjenu vijeka trajanja baterije sistema za pohranu energije.Testiranje baterijskih ćelija otkriva prednosti i slabosti baterijskih ćelija i pomaže operaterima da shvate kako baterije treba da budu integrisane u sistem skladištenja energije i da li je ova integracija odgovarajuća.
Serijske i paralelne konfiguracije baterijskih ćelija pomažu da se razume kako sistem baterija funkcioniše i kako je dizajniran.Baterijske ćelije povezane u seriju omogućavaju slaganje napona baterija, što znači da je sistemski napon baterijskog sistema sa više serijski povezanih baterijskih ćelija jednak naponu pojedinačne ćelije baterije pomnoženom sa brojem ćelija. Serijski povezane arhitekture baterija nude prednosti u pogledu troškova, ali imaju i neke nedostatke. Kada su baterije povezane u seriju, pojedinačne ćelije crpe istu struju kao i baterija. Na primjer, ako jedna ćelija ima maksimalni napon od 1V i maksimalnu struju od 1A, tada 10 ćelija u seriji ima maksimalni napon od 10V, ali i dalje imaju maksimalnu struju od 1A, za ukupnu snagu od 10V * 1A = 10W. Kada je povezan serijski, sistem baterija se suočava sa izazovom praćenja napona. Praćenje napona se može izvesti na serijski povezanim baterijama kako bi se smanjili troškovi, ali je teško otkriti oštećenje ili degradaciju kapaciteta pojedinačnih ćelija.
S druge strane, paralelne baterije omogućavaju slaganje struje, što znači da je napon paralelnog paketa baterija jednak naponu pojedinačne ćelije, a struja sistema jednaka struji pojedinačne ćelije pomnoženoj sa brojem paralelnih ćelija. Na primjer, ako se koristi ista baterija od 1V, 1A, dvije baterije se mogu spojiti paralelno, što će prepoloviti struju, a zatim se 10 pari paralelnih baterija može spojiti u seriju kako bi se postiglo 10V pri naponu od 1V i struji od 1A , ali to je češće u paralelnoj konfiguraciji.
Ova razlika između serijskih i paralelnih metoda povezivanja baterija je važna kada se razmatraju garancije za kapacitet baterije ili pravila garancije. Sljedeći faktori teku niz hijerarhiju i na kraju utiču na vijek trajanja baterije:karakteristike tržišta ➜ ponašanje pri punjenju/pražnjenju ➜ ograničenja sistema ➜ serija baterija i paralelna arhitektura.Prema tome, kapacitet baterije na natpisnoj pločici nije indikacija da u sistemu za skladištenje baterija može postojati prekomerna izgradnja. Prisustvo nadgradnje je važno za garanciju baterije, jer određuje struju i temperaturu baterije (temperatura zadržavanja ćelije u SOC opsegu), dok će svakodnevni rad odrediti vijek trajanja baterije.
Testiranje sistema je dodatak testiranju baterijskih ćelija i često je više primjenjivo na zahtjeve projekta koji pokazuju pravilan rad baterijskog sistema.
Da bi ispunili ugovor, proizvođači baterija za skladištenje energije obično razvijaju tvorničke ili terenske testne protokole za provjeru funkcionalnosti sistema i podsistema, ali se ne moraju baviti rizikom da performanse baterijskog sistema prekorače vijek trajanja baterije. Uobičajena rasprava o puštanju u rad na terenu su uvjeti ispitivanja kapaciteta i da li su relevantni za primjenu baterijskog sistema.
Važnost testiranja baterije
Nakon što DNV GL testira bateriju, podaci se ugrađuju u godišnju karticu performansi baterije, koja pruža nezavisne podatke za kupce sistema baterija. Scorecard pokazuje kako baterija reagira na četiri uvjeta primjene: temperaturu, struju, srednje stanje napunjenosti (SOC) i fluktuacije srednjeg stanja napunjenosti (SOC).
Test poredi performanse baterije sa njenom serijsko-paralelnom konfiguracijom, sistemskim ograničenjima, ponašanjem pri punjenju/pražnjenju na tržištu i funkcionalnošću tržišta. Ova jedinstvena usluga nezavisno potvrđuje da su proizvođači baterija odgovorni i ispravno procenjuju svoje garancije kako bi vlasnici sistema baterija mogli da donesu informisanu procenu o svojoj izloženosti tehničkom riziku.
Izbor dobavljača opreme za skladištenje energije
Da bi se ostvarila vizija skladištenja baterija,izbor dobavljača je kritičan– tako da je rad sa tehničkim stručnjacima od poverenja koji razumeju sve aspekte izazova i prilika u oblasti komunalnih usluga najbolji recept za uspeh projekta. Odabir dobavljača sistema za skladištenje baterija treba osigurati da sistem ispunjava međunarodne standarde sertifikacije. Na primjer, sistemi za skladištenje baterija su testirani u skladu sa UL9450A i izvještaji o testiranju su dostupni za pregled. Bilo koji drugi zahtjevi specifični za lokaciju, kao što su dodatna detekcija požara i zaštita ili ventilacija, možda neće biti uključeni u osnovni proizvod proizvođača i morat će biti označeni kao obavezan dodatak.
Ukratko, uređaji za skladištenje energije u komunalnoj skali mogu se koristiti za obezbjeđivanje skladištenja električne energije i podršku rješenja u tački opterećenja, vršnoj potražnji i povremenim napajanjem. Ovi sistemi se koriste u mnogim oblastima gde se sistemi fosilnih goriva i/ili tradicionalne nadogradnje smatraju neefikasnim, nepraktičnim ili skupim. Mnogi faktori mogu uticati na uspješan razvoj takvih projekata i njihovu finansijsku održivost.
Važno je raditi s pouzdanim proizvođačem baterija.BSLBATT Energy je vodeći dobavljač inteligentnih rješenja za skladištenje baterija, projektiranje, proizvodnja i isporuka naprednih inženjerskih rješenja za specijalizirane aplikacije. Vizija kompanije je fokusirana na pomoć kupcima u rješavanju jedinstvenih energetskih problema koji utiču na njihovo poslovanje, a stručnost BSLBATT-a može pružiti potpuno prilagođena rješenja kako bi se ispunili ciljevi kupaca.
Vrijeme objave: 28.08.2024