I 2024 har det blomstrende globale marked for energilagring ført til en gradvis anerkendelse af den kritiske værdi afsystemer til lagring af batterienergipå forskellige markeder, især på solenergimarkedet, som efterhånden er blevet en vigtig del af nettet. På grund af solenergiens intermitterende karakter er dens forsyning ustabil, og batterienergilagringssystemer er i stand til at levere frekvensregulering og derved effektivt balancere driften af nettet. Fremadrettet vil energilagringsenheder spille en endnu vigtigere rolle i at levere spidskapacitet og udskyde behovet for dyre investeringer i distributions-, transmissions- og produktionsfaciliteter.
Omkostningerne til sol- og batterienergilagringssystemer er faldet dramatisk i løbet af det seneste årti. På mange markeder undergraver anvendelser af vedvarende energi gradvist konkurrenceevnen for traditionel fossil- og atomkraftproduktion. Mens det engang var en udbredt opfattelse, at produktion af vedvarende energi var for dyr, er omkostningerne ved visse fossile energikilder i dag meget højere end omkostningerne ved produktion af vedvarende energi.
Derudoveren kombination af sol + lagerfaciliteter kan levere strøm til nettet, der erstatter rollen som naturgasfyrede kraftværker. Med investeringsomkostninger til solenergianlæg væsentligt reduceret og ingen brændstofomkostninger i hele deres livscyklus, giver kombinationen allerede energi til en lavere pris end traditionelle energikilder. Når solenergianlæg kombineres med batterilagringssystemer, kan deres strøm bruges i bestemte perioder, og batteriernes hurtige responstid gør det muligt for deres projekter at reagere fleksibelt på behovene på både kapacitetsmarkedet og markedet for accessoriske tjenester.
For tiden,lithium-ion-batterier baseret på lithium-jernphosphat-teknologi (LiFePO4) dominerer energilagringsmarkedet.Disse batterier er meget udbredt på grund af deres høje sikkerhed, lange levetid og stabile termiske ydeevne. Selvom energitætheden aflithium jernfosfat batterierer lidt lavere end for andre typer lithium-batterier, har de stadig gjort betydelige fremskridt ved at optimere produktionsprocesserne, forbedre produktionseffektiviteten og reducere omkostningerne. Det forventes, at prisen på lithiumjernfosfatbatterier i 2030 vil falde yderligere, mens deres konkurrenceevne på energilagringsmarkedet vil fortsætte med at stige.
Med den hurtige vækst i efterspørgslen efter elbiler,energilagringssystem til boliger, C&I energi stroage systemog store energilagringssystemer gør fordelene ved Li-FePO4-batterier med hensyn til omkostninger, levetid og sikkerhed dem til en pålidelig mulighed. Selvom dets energitæthedsmål måske ikke er så væsentlige som for andre kemiske batterier, giver dets fordele med hensyn til sikkerhed og lang levetid den en plads i anvendelsesscenarier, der kræver langsigtet pålidelighed.
Faktorer, der skal tages i betragtning, når du installerer udstyr til batterienergilagring
Der er mange faktorer at overveje, når du installerer energilagringsudstyr. Strømmen og varigheden af batterienergilagringssystemet afhænger af dets formål i projektet. Formålet med projektet er bestemt af dets økonomiske værdi. Dets økonomiske værdi afhænger af det marked, hvor energilagringssystemet deltager. Dette marked bestemmer i sidste ende, hvordan batteriet vil distribuere energi, oplade eller aflade, og hvor længe det vil vare. Så strømmen og varigheden af batteriet bestemmer ikke kun investeringsomkostningerne for energilagringssystemet, men også driftslevetiden.
Processen med at oplade og aflade et batterienergilagringssystem vil være rentabelt på nogle markeder. I andre tilfælde kræves kun omkostningerne til opladning, og omkostningerne til opladning er omkostningerne ved at drive energilagringsvirksomheden. Mængden og hastigheden af opladningen er ikke den samme som mængden af afladning.
For eksempel i net-skala sol-+batteri-energilagringsinstallationer eller i klientside-lagringssystemapplikationer, der bruger solenergi, bruger batterilagringssystemet strøm fra solenergianlægget for at kvalificere sig til investeringsskattefradrag (ITC'er). For eksempel er der nuancer i konceptet med at betale for energilagringssystemer i regionale transmissionsorganisationer (RTO'er). I eksemplet med investeringsskattefradrag (ITC) øger batterilagringssystemet projektets egenkapitalværdi og øger derved ejerens interne afkast. I PJM-eksemplet betaler batteriopbevaringssystemet for opladning og afladning, så dets tilbagebetalingskompensation er proportional med dets elektriske gennemløb.
Det virker kontraintuitivt at sige, at et batteris kraft og varighed bestemmer dets levetid. En række faktorer såsom strøm, varighed og levetid gør batterilagringsteknologier anderledes end andre energiteknologier. I hjertet af et batterienergilagringssystem er batteriet. Ligesom solceller nedbrydes deres materialer over tid, hvilket reducerer ydeevnen. Solceller mister effekt og effektivitet, mens batterinedbrydning resulterer i tab af energilagringskapacitet.Mens solcelleanlæg kan holde 20-25 år, holder batterilagringssystemer typisk kun 10 til 15 år.
Udskiftnings- og udskiftningsomkostninger bør overvejes for ethvert projekt. Potentialet for udskiftning afhænger af projektets gennemstrømning og de forhold, der er forbundet med dets drift.
De fire hovedfaktorer, der fører til et fald i batteriets ydeevne er?
- Batteriets driftstemperatur
- Batteristrøm
- Gennemsnitlig batteriladningstilstand (SOC)
- 'Oscillationen' af den gennemsnitlige batteriladningstilstand (SOC), dvs. intervallet for den gennemsnitlige batteriladningstilstand (SOC), som batteriet er i det meste af tiden. Den tredje og fjerde faktor hænger sammen.
Der er to strategier til styring af batterilevetid i projektet.Den første strategi er at reducere størrelsen af batteriet, hvis projektet understøttes af indtægter, og at reducere de planlagte fremtidige udskiftningsomkostninger. På mange markeder kan planlagte indtægter understøtte fremtidige erstatningsomkostninger. Generelt skal fremtidige omkostningsreduktioner i komponenter tages i betragtning ved estimering af fremtidige udskiftningsomkostninger, hvilket er i overensstemmelse med markedserfaring gennem de seneste 10 år. Den anden strategi er at øge størrelsen af batteriet for at minimere dets totale strøm (eller C-rate, blot defineret som opladning eller afladning pr. time) ved at implementere parallelle celler. Lavere opladnings- og afladningsstrømme har en tendens til at producere lavere temperaturer, da batteriet genererer varme under opladning og afladning. Hvis der er overskydende energi i batteriopbevaringssystemet, og der bruges mindre energi, vil mængden af op- og afladning af batteriet blive reduceret, og dets levetid forlænges.
Batteriopladning/-afladning er et nøglebegreb.Bilindustrien bruger typisk 'cyklusser' som et mål for batteriets levetid. I stationære energilagringsapplikationer er batterier mere tilbøjelige til at blive delvist cykliske, hvilket betyder, at de kan være delvist opladet eller delvist afladet, hvor hver opladning og afladning er utilstrækkelig.
Tilgængelig batterienergi.Anvendelser af energilagringssystem kan cykle mindre end én gang om dagen, og afhængigt af markedsapplikationen kan de overskride dette mål. Derfor bør personalet bestemme batteriets levetid ved at vurdere batterigennemstrømningen.
Levetid og verifikation af energilagringsenhed
Afprøvning af energilagringsenheder består af to hovedområder.For det første er battericelletest afgørende for at vurdere levetiden af et batterienergilagringssystem.Battericelletest afslører styrker og svagheder ved battericellerne og hjælper operatører med at forstå, hvordan batterierne skal integreres i energilagringssystemet, og om denne integration er passende.
Serie- og parallelle konfigurationer af battericeller hjælper med at forstå, hvordan et batterisystem fungerer, og hvordan det er designet.Battericeller forbundet i serie giver mulighed for stabling af batterispændinger, hvilket betyder, at systemspændingen i et batterisystem med flere serieforbundne battericeller er lig med den enkelte battericellespænding ganget med antallet af celler. Serieforbundne batteriarkitekturer giver omkostningsfordele, men har også nogle ulemper. Når batterier er serieforbundne, trækker de enkelte celler samme strøm som batteripakken. For eksempel, hvis en celle har en maksimal spænding på 1V og en maksimal strøm på 1A, så har 10 celler i serie en maksimal spænding på 10V, men de har stadig en maksimal strøm på 1A, for en samlet effekt på 10V * 1A = 10W. Når det er forbundet i serie, står batterisystemet over for en udfordring med spændingsovervågning. Spændingsovervågning kan udføres på serieforbundne batteripakker for at reducere omkostningerne, men det er svært at opdage skader eller kapacitetsforringelse af individuelle celler.
På den anden side giver parallelle batterier mulighed for strømstabling, hvilket betyder, at spændingen på den parallelle batteripakke er lig med den enkelte cellespænding og systemstrømmen er lig med den individuelle cellestrøm ganget med antallet af celler i parallel. For eksempel, hvis det samme 1V, 1A batteri bruges, kan to batterier forbindes parallelt, hvilket vil halvere strømmen, og derefter kan 10 par parallelle batterier forbindes i serie for at opnå 10V ved 1V spænding og 1A strøm , men dette er mere almindeligt i en parallel konfiguration.
Denne forskel mellem serie- og parallelle metoder til batteriforbindelse er vigtig, når man overvejer batterikapacitetsgarantier eller garantipolitikker. Følgende faktorer flyder ned gennem hierarkiet og påvirker i sidste ende batteriets levetid:markedsegenskaber ➜ opladnings-/afladningsadfærd ➜ systembegrænsninger ➜ batteriserie og parallel arkitektur.Batteriets navneplades kapacitet er derfor ikke en indikation af, at der kan forekomme overbygning i batteriopbevaringssystemet. Tilstedeværelsen af overbygning er vigtig for batterigarantien, da den bestemmer batteristrømmen og -temperaturen (cellens opholdstemperatur i SOC-området), mens daglig drift bestemmer batteriets levetid.
Systemtest er et supplement til battericelletest og er ofte mere anvendeligt til projektkrav, der demonstrerer korrekt drift af batterisystemet.
For at opfylde en kontrakt udvikler producenter af energilagerbatterier typisk testprotokoller for idriftsættelse fra fabrikken eller i marken for at verificere systemets og undersystemets funktionalitet, men tager muligvis ikke fat på risikoen for, at batterisystemets ydeevne overskrider batteriets levetid. En almindelig diskussion om idriftsættelse i marken er kapacitetstestbetingelser, og om de er relevante for batterisystemets anvendelse.
Vigtigheden af batteritestning
Efter at DNV GL har testet et batteri, bliver dataene indarbejdet i et årligt scorekort for batteriydelse, som giver uafhængige data til batterisystemkøbere. Scorekortet viser, hvordan batteriet reagerer på fire anvendelsesforhold: temperatur, strøm, gennemsnitlig ladetilstand (SOC) og udsving i gennemsnitlig ladetilstand (SOC).
Testen sammenligner batteriets ydeevne med dens serieparallelle konfiguration, systembegrænsninger, markedets opladnings-/afladningsadfærd og markedsfunktionalitet. Denne unikke service verificerer uafhængigt, at batteriproducenter er ansvarlige og korrekt vurderer deres garantier, så batterisystemejere kan foretage en informeret vurdering af deres eksponering for tekniske risici.
Valg af leverandør af energilagringsudstyr
For at realisere batteriopbevaringsvisionen,leverandørvalg er afgørende– så at arbejde med betroede tekniske eksperter, der forstår alle aspekter af udfordringer og muligheder i brugsskala, er den bedste opskrift på projektsucces. Valg af en leverandør af batterilagringssystem bør sikre, at systemet opfylder internationale certificeringsstandarder. For eksempel er batteriopbevaringssystemer blevet testet i overensstemmelse med UL9450A, og testrapporter er tilgængelige til gennemgang. Eventuelle andre lokationsspecifikke krav, såsom yderligere branddetektion og beskyttelse eller ventilation, er muligvis ikke inkluderet i producentens basisprodukt og skal mærkes som en påkrævet tilføjelse.
Sammenfattende kan energilagringsenheder i brugsskala bruges til at levere elektrisk energilagring og understøtte belastningspunkter, spidsbelastning og intermitterende strømløsninger. Disse systemer bruges på mange områder, hvor fossile brændselssystemer og/eller traditionelle opgraderinger anses for at være ineffektive, upraktiske eller dyre. Mange faktorer kan påvirke den vellykkede udvikling af sådanne projekter og deres økonomiske levedygtighed.
Det er vigtigt at arbejde med en pålidelig batteriopbevaringsproducent.BSLBATT Energy er en markedsledende leverandør af intelligente batterilagringsløsninger, der designer, fremstiller og leverer avancerede tekniske løsninger til specialistapplikationer. Virksomhedens vision er fokuseret på at hjælpe kunder med at løse de unikke energiproblemer, der påvirker deres forretning, og BSLBATTs ekspertise kan levere fuldt skræddersyede løsninger til at opfylde kundernes mål.
Indlægstid: 28. august 2024