Do roku 2024 vedl vzkvétající globální trh skladování energie k postupnému uznání kritické hodnotybateriové systémy pro ukládání energiena různých trzích, zejména na trhu solární energie, který se postupně stal důležitou součástí sítě. Vzhledem k přerušované povaze solární energie je její dodávka nestabilní a bateriové systémy pro ukládání energie jsou schopny zajistit frekvenční regulaci, čímž efektivně vyvažují provoz sítě. V budoucnu budou zařízení pro ukládání energie hrát ještě důležitější roli při poskytování špičkové kapacity a odkládání potřeby nákladných investic do distribučních, přenosových a výrobních zařízení.
Náklady na solární a bateriové systémy skladování energie za poslední desetiletí dramaticky klesly. Na mnoha trzích aplikace obnovitelné energie postupně podkopávají konkurenceschopnost tradiční výroby energie z fosilních a jaderných zdrojů. Zatímco kdysi se všeobecně věřilo, že výroba obnovitelné energie je příliš nákladná, dnes jsou náklady na určité fosilní zdroje energie mnohem vyšší než náklady na výrobu obnovitelné energie.
navíckombinace solárních a akumulačních zařízení může dodávat energii do sítě, nahrazující roli elektráren na zemní plyn. Díky výrazně sníženým investičním nákladům na solární zařízení a nulovým nákladům na palivo po celou dobu jejich životního cyklu tato kombinace již poskytuje energii za nižší cenu než tradiční zdroje energie. Když jsou solární zařízení kombinována s bateriovými úložnými systémy, lze jejich energii využívat po specifická časová období a rychlá doba odezvy baterií umožňuje jejich projektům flexibilně reagovat na potřeby jak kapacitního trhu, tak trhu doplňkových služeb.
V současné době,lithium-iontové baterie založené na technologii fosforečnanu lithného (LiFePO4) dominují na trhu skladování energie.Tyto baterie jsou široce používány díky své vysoké bezpečnosti, dlouhé životnosti a stabilnímu tepelnému výkonu. Přestože energetická hustotalithium-železo fosfátové baterieje o něco nižší než u jiných typů lithiových baterií, přesto dosáhly významného pokroku optimalizací výrobních procesů, zlepšením efektivity výroby a snížením nákladů. Očekává se, že do roku 2030 bude cena lithium-železo fosfátových baterií dále klesat, přičemž jejich konkurenceschopnost na trhu skladování energie se bude nadále zvyšovat.
S rychlým růstem poptávky po elektromobilech,obytný systém skladování energie, Systém ukládání energie C&Ia velkokapacitní systémy skladování energie, výhody Li-FePO4 baterií z hlediska ceny, životnosti a bezpečnosti z nich činí spolehlivou volbu. I když jeho cíle v oblasti energetické hustoty nemusí být tak významné jako u jiných chemických baterií, jeho výhody v oblasti bezpečnosti a dlouhé životnosti jim dávají místo v aplikačních scénářích, které vyžadují dlouhodobou spolehlivost.
Faktory, které je třeba vzít v úvahu při nasazování bateriového skladovacího zařízení
Při zavádění zařízení pro skladování energie je třeba vzít v úvahu mnoho faktorů. Výkon a doba trvání bateriového systému ukládání energie závisí na jeho účelu v projektu. Účel projektu je určen jeho ekonomickou hodnotou. Jeho ekonomická hodnota závisí na trhu, na kterém se systém skladování energie účastní. Tento trh nakonec určuje, jak bude baterie distribuovat energii, nabíjet nebo vybíjet a jak dlouho vydrží. Výkon a výdrž baterie tedy neurčují pouze investiční náklady na systém skladování energie, ale také provozní životnost.
Proces nabíjení a vybíjení bateriového systému pro ukládání energie bude na některých trzích ziskový. V ostatních případech jsou vyžadovány pouze náklady na nabíjení a náklady na nabíjení jsou náklady na provozování obchodu s ukládáním energie. Množství a rychlost nabíjení není totožná s množstvím vybíjení.
Například v instalacích solárního + bateriového skladování energie v síti nebo v aplikacích systému úložiště na straně klienta, které využívají solární energii, bateriový systém úložiště využívá energii ze solárního zařízení, aby se kvalifikoval pro investiční daňové dobropisy (ITC). Existují například nuance v konceptu zpoplatnění systémů skladování energie v regionálních přenosových organizacích (RTO). V příkladu investičního daňového kreditu (ITC) bateriový úložný systém zvyšuje hodnotu vlastního kapitálu projektu, a tím zvyšuje vnitřní míru návratnosti vlastníka. V příkladu PJM akumulátorový systém platí za nabíjení a vybíjení, takže jeho kompenzace návratnosti je úměrná jeho elektrickému výkonu.
Zdá se neintuitivní tvrdit, že výkon a výdrž baterie určují její životnost. Řada faktorů, jako je výkon, doba trvání a životnost, odlišuje technologie ukládání baterií od jiných energetických technologií. Srdcem systému ukládání energie baterie je baterie. Stejně jako solární články se jejich materiály časem degradují, což snižuje výkon. Solární články ztrácejí výkon a účinnost, zatímco degradace baterie má za následek ztrátu kapacity pro ukládání energie.Zatímco solární systémy mohou vydržet 20-25 let, bateriové skladovací systémy obvykle vydrží pouze 10 až 15 let.
U každého projektu je třeba zvážit náklady na výměnu a výměnu. Potenciál výměny závisí na propustnosti projektu a podmínkách spojených s jeho provozem.
Čtyři hlavní faktory, které vedou k poklesu výkonu baterie, jsou?
- Provozní teplota baterie
- Proud baterie
- Průměrný stav nabití baterie (SOC)
- „Kmitání“ průměrného stavu nabití baterie (SOC), tj. interval průměrného stavu nabití baterie (SOC), ve kterém se baterie po většinu času nachází. Třetí a čtvrtý faktor spolu souvisí.
V projektu existují dvě strategie pro řízení životnosti baterie.První strategií je snížit velikost baterie, pokud je projekt podporován výnosy, a snížit plánované budoucí náklady na výměnu. Na mnoha trzích mohou plánované výnosy podporovat budoucí náklady na výměnu. Obecně platí, že při odhadování budoucích nákladů na výměnu je třeba vzít v úvahu budoucí snížení nákladů na komponenty, což je v souladu se zkušenostmi na trhu za posledních 10 let. Druhou strategií je zvětšit velikost baterie, aby se minimalizoval její celkový proud (nebo C-rate, jednoduše definován jako nabíjení nebo vybíjení za hodinu) implementací paralelních článků. Nižší nabíjecí a vybíjecí proudy mají tendenci produkovat nižší teploty, protože baterie během nabíjení a vybíjení vytváří teplo. Pokud je v akumulačním systému baterie přebytek energie a spotřebovává se méně energie, sníží se množství nabíjení a vybíjení baterie a prodlužuje se její životnost.
Nabíjení/vybíjení baterie je klíčový pojem.Automobilový průmysl obvykle používá „cykly“ jako měřítko životnosti baterie. Ve stacionárních aplikacích pro ukládání energie je pravděpodobnější, že se baterie částečně zacyklí, což znamená, že mohou být částečně nabity nebo částečně vybity, přičemž každé nabití a vybití je nedostatečné.
Dostupná energie baterie.Aplikace systému akumulace energie se mohou opakovat méně než jednou za den a v závislosti na aplikaci na trhu mohou tuto metriku překročit. Zaměstnanci by proto měli určit životnost baterie posouzením propustnosti baterie.
Životnost a ověření zařízení pro ukládání energie
Testování zařízení pro ukládání energie se skládá ze dvou hlavních oblastí.Za prvé, testování bateriových článků je zásadní pro posouzení životnosti systému pro ukládání energie z baterie.Testování bateriových článků odhaluje silné a slabé stránky bateriových článků a pomáhá operátorům pochopit, jak by měly být baterie integrovány do systému skladování energie a zda je tato integrace vhodná.
Sériové a paralelní konfigurace bateriových článků pomáhají pochopit, jak bateriový systém funguje a jak je navržen.Bateriové články zapojené do série umožňují skládání napětí baterie, což znamená, že systémové napětí bateriového systému s více sériově zapojenými bateriovými články se rovná napětí jednotlivého bateriového článku vynásobenému počtem článků. Sériově zapojené bateriové architektury nabízejí nákladové výhody, ale mají také některé nevýhody. Když jsou baterie zapojeny do série, jednotlivé články odebírají stejný proud jako baterie. Pokud má například jeden článek maximální napětí 1V a maximální proud 1A, pak 10 článků v sérii má maximální napětí 10V, ale stále mají maximální proud 1A, pro celkový výkon 10V * 1A = 10W. Při sériovém zapojení čelí bateriový systém výzvě monitorování napětí. Na sériově zapojených bateriových sadách lze pro snížení nákladů provádět monitorování napětí, ale je obtížné odhalit poškození nebo snížení kapacity jednotlivých článků.
Na druhé straně paralelní baterie umožňují stohování proudu, což znamená, že napětí paralelní sady baterií se rovná napětí jednotlivých článků a systémový proud se rovná proudu jednotlivých článků vynásobenému počtem článků paralelně. Například, pokud je použita stejná 1V, 1A baterie, mohou být dvě baterie zapojeny paralelně, což sníží proud na polovinu, a pak lze 10 párů paralelních baterií zapojit do série, aby bylo dosaženo 10V při napětí 1V a proudu 1A. , ale to je běžnější v paralelní konfiguraci.
Tento rozdíl mezi sériovým a paralelním způsobem připojení baterie je důležitý při zvažování záruk kapacity baterie nebo záručních zásad. Následující faktory procházejí hierarchií a v konečném důsledku ovlivňují životnost baterie:vlastnosti trhu ➜ chování při nabíjení/vybíjení ➜ systémová omezení ➜ sériová a paralelní architektura baterií.Kapacita na typovém štítku baterie proto není známkou toho, že v systému ukládání baterií může existovat přetížení. Přítomnost přestavění je důležitá pro záruku baterie, protože určuje proud a teplotu baterie (teplota setrvání článku v rozsahu SOC), zatímco denní provoz určuje životnost baterie.
Systémové testování je doplňkem testování bateriových článků a je často více použitelné pro projektové požadavky, které prokazují správnou funkci bateriového systému.
Aby výrobci akumulátorů energie splnili smlouvu, obvykle vyvíjejí testovací protokoly pro testování v továrně nebo v terénu, aby ověřili funkčnost systému a subsystému, ale nemusí řešit riziko, že výkon bateriového systému překročí životnost baterie. Běžnou diskusí o uvádění do provozu v terénu jsou podmínky testování kapacity a to, zda jsou relevantní pro aplikaci bateriového systému.
Význam testování baterií
Poté, co DNV GL otestuje baterii, jsou data začleněna do ročního přehledu výkonnosti baterie, který poskytuje nezávislá data pro kupující bateriových systémů. Scorecard ukazuje, jak baterie reaguje na čtyři podmínky použití: kolísání teploty, proudu, středního stavu nabití (SOC) a středního stavu nabití (SOC).
Test porovnává výkon baterie s její sériově paralelní konfigurací, systémovými omezeními, chováním na trhu nabíjení/vybíjení a tržní funkčností. Tato jedinečná služba nezávisle ověřuje, zda jsou výrobci baterií odpovědní a správně posuzují své záruky, aby majitelé bateriových systémů mohli informovaně posoudit své vystavení technickým rizikům.
Výběr dodavatele zařízení pro skladování energie
Aby bylo možné realizovat vizi úložiště baterie,výběr dodavatele je kritický– takže spolupráce s důvěryhodnými technickými odborníky, kteří rozumí všem aspektům výzev a příležitostí v užitkovém měřítku, je tím nejlepším receptem na úspěch projektu. Výběr dodavatele bateriového úložného systému by měl zajistit, že systém splňuje mezinárodní certifikační standardy. Například bateriové úložné systémy byly testovány v souladu s UL9450A a zkušební zprávy jsou k dispozici ke kontrole. Jakékoli další požadavky specifické pro dané místo, jako je další detekce požáru a ochrana nebo ventilace, nemusí být součástí základního produktu výrobce a bude nutné je označit jako požadovaný doplněk.
Stručně řečeno, zařízení pro ukládání energie v energetickém měřítku lze použít k zajištění skladování elektrické energie a podpoře řešení bodu zatížení, špičkového odběru a přerušovaného napájení. Tyto systémy se používají v mnoha oblastech, kde jsou systémy fosilních paliv a/nebo tradiční modernizace považovány za neefektivní, nepraktické nebo nákladné. Úspěšný rozvoj takových projektů a jejich finanční životaschopnost může ovlivnit mnoho faktorů.
Je důležité spolupracovat se spolehlivým výrobcem bateriových úložišť.BSLBATT Energy je přední poskytovatel řešení inteligentních bateriových úložišť, který navrhuje, vyrábí a dodává pokročilá technická řešení pro speciální aplikace. Vize společnosti je zaměřena na pomoc zákazníkům řešit jedinečné energetické problémy, které ovlivňují jejich podnikání, a odbornost BSLBATT může poskytnout plně přizpůsobená řešení pro splnění zákaznických cílů.
Čas odeslání: 28. srpna 2024