Was sollten Sie bei der Auswahl eines Batteriespeichergeräts wissen?

Bis 2024 hat der boomende globale Energiespeichermarkt dazu geführt, dass der kritische Wert von allmählich erkannt wirdBatterie-Energiespeichersystemein verschiedenen Märkten, insbesondere im Solarenergiemarkt, der sich nach und nach zu einem wichtigen Teil des Stromnetzes entwickelt hat. Aufgrund der intermittierenden Natur der Solarenergie ist ihre Versorgung instabil und Batteriespeichersysteme sind in der Lage, die Frequenz zu regulieren und so den Betrieb des Netzes effektiv auszugleichen. Künftig werden Energiespeicher eine noch wichtigere Rolle dabei spielen, Spitzenkapazitäten bereitzustellen und kostspielige Investitionen in Verteilungs-, Übertragungs- und Erzeugungsanlagen aufzuschieben.

Die Kosten für Solar- und Batteriespeichersysteme sind im letzten Jahrzehnt dramatisch gesunken. In vielen Märkten untergraben Anwendungen erneuerbarer Energien nach und nach die Wettbewerbsfähigkeit der traditionellen fossilen und nuklearen Stromerzeugung. Während früher allgemein angenommen wurde, dass die Erzeugung erneuerbarer Energien zu teuer sei, sind heute die Kosten für bestimmte fossile Energiequellen viel höher als die Kosten für die Erzeugung erneuerbarer Energien.

Zusätzlich,Eine Kombination aus Solar- und Speicheranlagen kann das Stromnetz mit Strom versorgen, und ersetzt die Rolle von Erdgaskraftwerken. Da die Investitionskosten für Solarstromanlagen erheblich gesenkt werden und während ihres gesamten Lebenszyklus keine Brennstoffkosten anfallen, liefert die Kombination bereits Energie zu geringeren Kosten als herkömmliche Energiequellen. Durch die Kombination von Solarstromanlagen mit Batteriespeichersystemen ist deren Strom über bestimmte Zeiträume nutzbar und die schnelle Reaktionszeit der Batterien ermöglicht es den Projekten, flexibel auf die Bedürfnisse sowohl des Kapazitätsmarktes als auch des Systemdienstleistungsmarktes zu reagieren.

Momentan,Lithium-Ionen-Batterien auf Basis der Lithiumeisenphosphat-Technologie (LiFePO4) dominieren den Energiespeichermarkt.Diese Batterien werden aufgrund ihrer hohen Sicherheit, langen Lebensdauer und stabilen thermischen Leistung häufig verwendet. Obwohl die Energiedichte vonLithium-Eisenphosphat-Batterienist zwar etwas niedriger als bei anderen Arten von Lithiumbatterien, dennoch wurden durch die Optimierung von Produktionsabläufen, die Verbesserung der Fertigungseffizienz und die Kostensenkung erhebliche Fortschritte erzielt. Es wird erwartet, dass der Preis von Lithium-Eisenphosphat-Batterien bis 2030 weiter sinken wird, während ihre Wettbewerbsfähigkeit auf dem Energiespeichermarkt weiter zunehmen wird.

Angesichts der rasant wachsenden Nachfrage nach ElektrofahrzeugenEnergiespeichersystem für Privathaushalte, C&I-Energiespeichersystemund großen Energiespeichersystemen machen die Vorteile von Li-FePO4-Batterien in Bezug auf Kosten, Lebensdauer und Sicherheit sie zu einer zuverlässigen Option. Obwohl die angestrebte Energiedichte möglicherweise nicht so wichtig ist wie die anderer chemischer Batterien, ist sie aufgrund ihrer Sicherheits- und Langlebigkeitsvorteile für Anwendungsszenarien geeignet, die eine langfristige Zuverlässigkeit erfordern.

Zu berücksichtigende Faktoren beim Einsatz von Batteriespeichergeräten

Beim Einsatz von Energiespeichergeräten sind viele Faktoren zu berücksichtigen. Die Leistung und Dauer des Batterieenergiespeichersystems hängt von seinem Zweck im Projekt ab. Der Zweck des Projekts wird durch seinen wirtschaftlichen Wert bestimmt. Sein wirtschaftlicher Wert hängt vom Markt ab, an dem das Energiespeichersystem teilnimmt. Dieser Markt bestimmt letztendlich, wie die Batterie die Energie verteilt, lädt oder entlädt und wie lange sie hält. Leistung und Lebensdauer der Batterie bestimmen also nicht nur die Investitionskosten des Energiespeichersystems, sondern auch die Betriebsdauer.

Der Prozess des Ladens und Entladens eines Batteriespeichersystems wird in einigen Märkten profitabel sein. In anderen Fällen fallen nur die Ladekosten an, und die Ladekosten sind die Kosten für die Durchführung des Energiespeichergeschäfts. Die Menge und Geschwindigkeit des Ladens ist nicht dasselbe wie die Menge der Entladung.

Beispielsweise nutzt das Batteriespeichersystem in netzgroßen Solar- und Batteriespeicheranlagen oder in kundenseitigen Speichersystemanwendungen, die Solarenergie nutzen, Strom aus der Solaranlage, um sich für Investitionssteuergutschriften (ITCs) zu qualifizieren. Beispielsweise gibt es Nuancen im Pay-to-Charge-Konzept für Energiespeichersysteme in regionalen Übertragungsorganisationen (RTOs). Im Beispiel der Investment Tax Credit (ITC) erhöht das Batteriespeichersystem den Eigenkapitalwert des Projekts und erhöht dadurch die interne Rendite des Eigentümers. Im PJM-Beispiel zahlt das Batteriespeichersystem für das Laden und Entladen, sodass seine Amortisationsvergütung proportional zu seinem elektrischen Durchsatz ist.

Es erscheint widersinnig zu sagen, dass die Leistung und die Lebensdauer einer Batterie ihre Lebensdauer bestimmen. Eine Reihe von Faktoren wie Leistung, Dauer und Lebensdauer unterscheiden Batteriespeichertechnologien von anderen Energietechnologien. Das Herzstück eines Batterie-Energiespeichersystems ist die Batterie. Ähnlich wie bei Solarzellen verschlechtern sich ihre Materialien mit der Zeit, wodurch die Leistung abnimmt. Solarzellen verlieren an Leistung und Effizienz, während die Verschlechterung der Batterie zum Verlust der Energiespeicherkapazität führt.Während Solaranlagen eine Lebensdauer von 20 bis 25 Jahren haben können, halten Batteriespeichersysteme in der Regel nur 10 bis 15 Jahre.

Bei jedem Projekt sollten Ersatz- und Wiederbeschaffungskosten berücksichtigt werden. Das Potenzial für einen Ersatz hängt vom Durchsatz des Projekts und den mit seinem Betrieb verbundenen Bedingungen ab.

Die vier Hauptfaktoren, die zu einer Verschlechterung der Batterieleistung führen, sind:

• Betriebstemperatur der Batterie
• Batteriestrom
• Durchschnittlicher Batterieladezustand (SOC)
• Die „Schwankung“ des durchschnittlichen Batterieladezustands (SOC), dh das Intervall des durchschnittlichen Batterieladezustands (SOC), in dem sich die Batterie die meiste Zeit befindet. Der dritte und vierte Faktor hängen zusammen.

Es gibt zwei Strategien zur Verwaltung der Batterielebensdauer im Projekt.Die erste Strategie besteht darin, die Größe der Batterie zu reduzieren, wenn das Projekt durch Einnahmen unterstützt wird, und die geplanten zukünftigen Ersatzkosten zu senken. In vielen Märkten können geplante Einnahmen zukünftige Ersatzkosten decken. Im Allgemeinen müssen zukünftige Kostensenkungen bei Komponenten bei der Schätzung künftiger Ersatzkosten berücksichtigt werden, was mit den Markterfahrungen der letzten 10 Jahre übereinstimmt. Die zweite Strategie besteht darin, die Größe der Batterie zu erhöhen, um ihren Gesamtstrom (oder C-Rate, einfach definiert als Laden oder Entladen pro Stunde) durch den Einsatz paralleler Zellen zu minimieren. Niedrigere Lade- und Entladeströme führen tendenziell zu niedrigeren Temperaturen, da die Batterie beim Laden und Entladen Wärme erzeugt. Wenn im Batteriespeicher überschüssige Energie vorhanden ist und weniger Energie verbraucht wird, verringert sich die Lade- und Entlademenge der Batterie und ihre Lebensdauer verlängert sich.

Batterieladung/-entladung ist ein Schlüsselbegriff.Die Automobilindustrie verwendet typischerweise „Zyklen“ als Maß für die Batterielebensdauer. Bei stationären Energiespeicheranwendungen ist die Wahrscheinlichkeit höher, dass Batterien teilweise zyklisch betrieben werden, was bedeutet, dass sie teilweise geladen oder teilweise entladen werden können, wobei jedes Laden und Entladen unzureichend ist.

Verfügbare Batterieenergie.Energiespeichersystemanwendungen können weniger als einmal pro Tag durchlaufen und je nach Marktanwendung diese Kennzahl überschreiten. Daher sollte das Personal die Batterielebensdauer anhand des Batteriedurchsatzes bestimmen.

Lebensdauer und Überprüfung von Energiespeichergeräten

Die Prüfung von Energiespeichergeräten besteht aus zwei Hauptbereichen.Erstens ist das Testen von Batteriezellen von entscheidender Bedeutung für die Beurteilung der Lebensdauer eines Batterie-Energiespeichersystems.Die Prüfung von Batteriezellen deckt die Stärken und Schwächen der Batteriezellen auf und hilft Betreibern zu verstehen, wie die Batterien in das Energiespeichersystem integriert werden sollten und ob diese Integration angemessen ist.

Reihen- und Parallelschaltungen von Batteriezellen helfen zu verstehen, wie ein Batteriesystem funktioniert und wie es aufgebaut ist.In Reihe geschaltete Batteriezellen ermöglichen das Stapeln von Batteriespannungen, was bedeutet, dass die Systemspannung eines Batteriesystems mit mehreren in Reihe geschalteten Batteriezellen gleich der Spannung der einzelnen Batteriezellen multipliziert mit der Anzahl der Zellen ist. In Reihe geschaltete Batteriearchitekturen bieten Kostenvorteile, haben aber auch einige Nachteile. Bei der Reihenschaltung von Batterien ziehen die einzelnen Zellen den gleichen Strom wie der Akku. Wenn beispielsweise eine Zelle eine maximale Spannung von 1 V und einen maximalen Strom von 1 A hat, dann haben 10 in Reihe geschaltete Zellen eine maximale Spannung von 10 V, aber immer noch einen maximalen Strom von 1 A, was einer Gesamtleistung von 10 V * 1A = entspricht 10W. Bei Reihenschaltung steht das Batteriesystem vor der Herausforderung der Spannungsüberwachung. Um die Kosten zu senken, kann eine Spannungsüberwachung an in Reihe geschalteten Batteriepacks durchgeführt werden, es ist jedoch schwierig, Schäden oder Kapazitätsverschlechterungen einzelner Zellen zu erkennen.

Andererseits ermöglichen parallele Batterien eine Stromstapelung, was bedeutet, dass die Spannung des parallelen Batteriesatzes gleich der Spannung der einzelnen Zellen ist und der Systemstrom gleich dem Strom der einzelnen Zellen multipliziert mit der Anzahl der parallel geschalteten Zellen ist. Wenn beispielsweise dieselbe Batterie mit 1 V und 1 A verwendet wird, können zwei Batterien parallel geschaltet werden, wodurch der Strom halbiert wird. Anschließend können 10 Paare paralleler Batterien in Reihe geschaltet werden, um 10 V bei 1 V Spannung und 1 A Strom zu erreichen Dies ist jedoch in einer Parallelkonfiguration häufiger der Fall.

Dieser Unterschied zwischen seriellen und parallelen Methoden der Batterieverbindung ist wichtig, wenn es um Batteriekapazitätsgarantien oder Garantierichtlinien geht. Die folgenden Faktoren ziehen sich durch die Hierarchie und wirken sich letztendlich auf die Batterielebensdauer aus:Marktmerkmale ➜ Lade-/Entladeverhalten ➜ Systembeschränkungen ➜ Batterieserie und Parallelarchitektur.Daher ist die auf dem Batterietypenschild angegebene Kapazität kein Hinweis darauf, dass im Batteriespeichersystem möglicherweise eine Überlastung vorliegt. Das Vorhandensein einer Überladung ist wichtig für die Batteriegarantie, da sie den Batteriestrom und die Batterietemperatur (Zellverweiltemperatur im SOC-Bereich) bestimmt, während der tägliche Betrieb die Batterielebensdauer bestimmt.

Systemtests sind eine Ergänzung zum Testen von Batteriezellen und eignen sich häufig besser für Projektanforderungen, die den ordnungsgemäßen Betrieb des Batteriesystems nachweisen.

Um einen Vertrag zu erfüllen, entwickeln Hersteller von Energiespeicherbatterien in der Regel Testprotokolle für die Inbetriebnahme im Werk oder vor Ort, um die System- und Subsystemfunktionalität zu überprüfen, berücksichtigen jedoch möglicherweise nicht das Risiko, dass die Leistung des Batteriesystems die Batterielebensdauer überschreitet. Eine häufige Diskussion über die Inbetriebnahme vor Ort sind Kapazitätstestbedingungen und deren Relevanz für die Batteriesystemanwendung.

Bedeutung von Batterietests

Nachdem DNV GL eine Batterie getestet hat, fließen die Daten in eine jährliche Bewertungskarte zur Batterieleistung ein, die den Käufern von Batteriesystemen unabhängige Daten liefert. Die Scorecard zeigt, wie die Batterie auf vier Anwendungsbedingungen reagiert: Temperatur, Strom, mittlerer Ladezustand (SOC) und Schwankungen des mittleren Ladezustands (SOC).

Der Test vergleicht die Batterieleistung mit ihrer seriell-parallelen Konfiguration, Systembeschränkungen, dem marktüblichen Lade-/Entladeverhalten und der marktüblichen Funktionalität. Dieser einzigartige Service überprüft unabhängig, ob Batteriehersteller verantwortlich sind und ihre Garantien korrekt bewerten, sodass Besitzer von Batteriesystemen eine fundierte Einschätzung ihrer Gefährdung durch technische Risiken vornehmen können.

Lieferantenauswahl für Energiespeicherausrüstung

Um die Vision eines Batteriespeichers zu verwirklichen,Die Lieferantenauswahl ist von entscheidender Bedeutung– Daher ist die Zusammenarbeit mit vertrauenswürdigen technischen Experten, die alle Aspekte der Herausforderungen und Chancen im Versorgungsmaßstab verstehen, das beste Rezept für den Projekterfolg. Bei der Auswahl eines Batteriespeichersystemlieferanten sollte sichergestellt werden, dass das System internationalen Zertifizierungsstandards entspricht. Beispielsweise wurden Batteriespeichersysteme gemäß UL9450A getestet und Testberichte stehen zur Einsicht zur Verfügung. Alle anderen standortspezifischen Anforderungen, wie z. B. zusätzliche Branderkennung und -schutz oder Belüftung, sind möglicherweise nicht im Basisprodukt des Herstellers enthalten und müssen als erforderliche Ergänzung gekennzeichnet werden.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Energiespeicher im Versorgungsmaßstab zur Speicherung elektrischer Energie sowie zur Unterstützung von Point-of-Load-, Spitzenbedarfs- und intermittierenden Stromversorgungslösungen eingesetzt werden können. Diese Systeme werden in vielen Bereichen eingesetzt, in denen Systeme für fossile Brennstoffe und/oder herkömmliche Upgrades als ineffizient, unpraktisch oder kostspielig gelten. Viele Faktoren können die erfolgreiche Entwicklung solcher Projekte und ihre finanzielle Tragfähigkeit beeinflussen.

Es ist wichtig, mit einem zuverlässigen Batteriespeicherhersteller zusammenzuarbeiten.BSLBATT Energy ist ein marktführender Anbieter intelligenter Batteriespeicherlösungen, der fortschrittliche technische Lösungen für Spezialanwendungen entwickelt, herstellt und liefert. Die Vision des Unternehmens konzentriert sich darauf, Kunden bei der Lösung der einzigartigen Energieprobleme zu unterstützen, die sich auf ihr Geschäft auswirken, und das Fachwissen von BSLBATT kann vollständig maßgeschneiderte Lösungen bieten, um die Ziele der Kunden zu erreichen.