Μέχρι το 2024, η άνθηση της παγκόσμιας αγοράς αποθήκευσης ενέργειας έχει οδηγήσει στη σταδιακή αναγνώριση της κρίσιμης αξίας τουσυστήματα αποθήκευσης ενέργειας μπαταρίαςσε διάφορες αγορές, ιδίως στην αγορά ηλιακής ενέργειας, η οποία σταδιακά έχει γίνει σημαντικό μέρος του δικτύου. Λόγω της διαλείπουσας φύσης της ηλιακής ενέργειας, η παροχή της είναι ασταθής και τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας μπαταριών είναι σε θέση να παρέχουν ρύθμιση συχνότητας, εξισορροπώντας έτσι αποτελεσματικά τη λειτουργία του δικτύου. Στο μέλλον, οι συσκευές αποθήκευσης ενέργειας θα διαδραματίσουν ακόμη πιο σημαντικό ρόλο στην παροχή μέγιστης χωρητικότητας και στην αναβολή της ανάγκης για δαπανηρές επενδύσεις σε εγκαταστάσεις διανομής, μεταφοράς και παραγωγής.
Το κόστος των συστημάτων αποθήκευσης ηλιακής ενέργειας και μπαταρίας έχει μειωθεί δραματικά την τελευταία δεκαετία. Σε πολλές αγορές, οι εφαρμογές ανανεώσιμων πηγών ενέργειας υπονομεύουν σταδιακά την ανταγωνιστικότητα της παραδοσιακής παραγωγής ορυκτών και πυρηνικής ενέργειας. Ενώ κάποτε πιστευόταν ευρέως ότι η παραγωγή ανανεώσιμων πηγών ενέργειας ήταν υπερβολικά δαπανηρή, σήμερα το κόστος ορισμένων ορυκτών πηγών ενέργειας είναι πολύ υψηλότερο από το κόστος της παραγωγής ανανεώσιμης ενέργειας.
Επιπλέον,ένας συνδυασμός ηλιακών + εγκαταστάσεων αποθήκευσης μπορεί να παρέχει ρεύμα στο δίκτυο, αντικαθιστώντας το ρόλο των σταθμών ηλεκτροπαραγωγής με φυσικό αέριο. Με το κόστος επένδυσης για εγκαταστάσεις ηλιακής ενέργειας σημαντικά μειωμένο και χωρίς κόστος καυσίμων καθ' όλη τη διάρκεια του κύκλου ζωής τους, ο συνδυασμός παρέχει ήδη ενέργεια με χαμηλότερο κόστος από τις παραδοσιακές πηγές ενέργειας. Όταν οι εγκαταστάσεις ηλιακής ενέργειας συνδυάζονται με συστήματα αποθήκευσης μπαταριών, η ισχύς τους μπορεί να χρησιμοποιηθεί για συγκεκριμένες χρονικές περιόδους και ο γρήγορος χρόνος απόκρισης των μπαταριών επιτρέπει στα έργα τους να ανταποκρίνονται ευέλικτα στις ανάγκες τόσο της αγοράς χωρητικότητας όσο και της αγοράς βοηθητικών υπηρεσιών.
Τη στιγμή,Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου που βασίζονται στην τεχνολογία φωσφορικού σιδήρου λιθίου (LiFePO4) κυριαρχούν στην αγορά αποθήκευσης ενέργειας.Αυτές οι μπαταρίες χρησιμοποιούνται ευρέως λόγω της υψηλής ασφάλειας, της μεγάλης διάρκειας ζωής και της σταθερής θερμικής τους απόδοσης. Αν και η ενεργειακή πυκνότητα τωνμπαταρίες φωσφορικού σιδήρου λιθίουείναι ελαφρώς χαμηλότερο από εκείνο των άλλων τύπων μπαταριών λιθίου, έχουν ακόμη σημειώσει σημαντική πρόοδο βελτιστοποιώντας τις διαδικασίες παραγωγής, βελτιώνοντας την απόδοση κατασκευής και μειώνοντας το κόστος. Αναμένεται ότι έως το 2030, η τιμή των μπαταριών φωσφορικού σιδήρου λιθίου θα μειωθεί περαιτέρω, ενώ η ανταγωνιστικότητά τους στην αγορά αποθήκευσης ενέργειας θα συνεχίσει να αυξάνεται.
Με την ταχεία αύξηση της ζήτησης για ηλεκτρικά οχήματα,οικιακό σύστημα αποθήκευσης ενέργειας, Σύστημα stroage ενέργειας C&Iκαι συστήματα αποθήκευσης ενέργειας μεγάλης κλίμακας, τα πλεονεκτήματα των μπαταριών Li-FePO4 όσον αφορά το κόστος, τη διάρκεια ζωής και την ασφάλεια τις καθιστούν μια αξιόπιστη επιλογή. Αν και οι στόχοι της ενεργειακής πυκνότητας μπορεί να μην είναι τόσο σημαντικοί όσο εκείνοι άλλων χημικών μπαταριών, τα πλεονεκτήματά του στην ασφάλεια και τη μακροζωία του δίνουν μια θέση σε σενάρια εφαρμογής που απαιτούν μακροπρόθεσμη αξιοπιστία.
Παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά την ανάπτυξη εξοπλισμού αποθήκευσης ενέργειας από μπαταρία
Υπάρχουν πολλοί παράγοντες που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά την ανάπτυξη εξοπλισμού αποθήκευσης ενέργειας. Η ισχύς και η διάρκεια του συστήματος αποθήκευσης ενέργειας της μπαταρίας εξαρτάται από τον σκοπό του στο έργο. Ο σκοπός του έργου καθορίζεται από την οικονομική του αξία. Η οικονομική του αξία εξαρτάται από την αγορά στην οποία συμμετέχει το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας. Αυτή η αγορά καθορίζει τελικά πώς η μπαταρία θα διανέμει την ενέργεια, τη φόρτιση ή την αποφόρτιση και πόσο καιρό θα διαρκέσει. Έτσι, η ισχύς και η διάρκεια της μπαταρίας δεν καθορίζει μόνο το κόστος επένδυσης του συστήματος αποθήκευσης ενέργειας, αλλά και τη διάρκεια λειτουργίας.
Η διαδικασία φόρτισης και εκφόρτισης ενός συστήματος αποθήκευσης ενέργειας μπαταρίας θα είναι κερδοφόρα σε ορισμένες αγορές. Σε άλλες περιπτώσεις, απαιτείται μόνο το κόστος φόρτισης και το κόστος φόρτισης είναι το κόστος διεξαγωγής της επιχείρησης αποθήκευσης ενέργειας. Το ποσό και ο ρυθμός χρέωσης δεν είναι το ίδιο με το ποσό της εκφόρτισης.
Για παράδειγμα, σε εγκαταστάσεις αποθήκευσης ηλιακής ενέργειας + μπαταρίας σε κλίμακα δικτύου ή σε εφαρμογές συστημάτων αποθήκευσης από την πλευρά του πελάτη που χρησιμοποιούν ηλιακή ενέργεια, το σύστημα αποθήκευσης μπαταρίας χρησιμοποιεί ενέργεια από την εγκατάσταση ηλιακής παραγωγής προκειμένου να πληροί τις προϋποθέσεις για πιστώσεις φόρου επένδυσης (ITC). Για παράδειγμα, υπάρχουν αποχρώσεις στην έννοια της πληρωμής προς χρέωση για συστήματα αποθήκευσης ενέργειας στους Περιφερειακούς Οργανισμούς Μεταφοράς (ΠΤΜ). Στο παράδειγμα της έκπτωσης φόρου επένδυσης (ITC), το σύστημα αποθήκευσης μπαταρίας αυξάνει τη μετοχική αξία του έργου, αυξάνοντας έτσι το εσωτερικό ποσοστό απόδοσης του ιδιοκτήτη. Στο παράδειγμα PJM, το σύστημα αποθήκευσης της μπαταρίας πληρώνει για τη φόρτιση και την εκφόρτιση, επομένως η αποζημίωση απόσβεσης είναι ανάλογη με την ηλεκτρική του απόδοση.
Φαίνεται αδιανόητο να πούμε ότι η ισχύς και η διάρκεια μιας μπαταρίας καθορίζουν τη διάρκεια ζωής της. Διάφοροι παράγοντες όπως η ισχύς, η διάρκεια και η διάρκεια ζωής κάνουν τις τεχνολογίες αποθήκευσης μπαταριών διαφορετικές από άλλες τεχνολογίες ενέργειας. Στην καρδιά ενός συστήματος αποθήκευσης ενέργειας μπαταρίας βρίσκεται η μπαταρία. Όπως τα ηλιακά κύτταρα, τα υλικά τους υποβαθμίζονται με την πάροδο του χρόνου, μειώνοντας την απόδοση. Οι ηλιακές κυψέλες χάνουν την ισχύ εξόδου και την απόδοση, ενώ η υποβάθμιση της μπαταρίας έχει ως αποτέλεσμα την απώλεια της χωρητικότητας αποθήκευσης ενέργειας.Ενώ τα ηλιακά συστήματα μπορούν να διαρκέσουν 20-25 χρόνια, τα συστήματα αποθήκευσης μπαταριών συνήθως διαρκούν μόνο 10 έως 15 χρόνια.
Το κόστος αντικατάστασης και αντικατάστασης θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη για οποιοδήποτε έργο. Η δυνατότητα αντικατάστασης εξαρτάται από την απόδοση του έργου και τις συνθήκες που σχετίζονται με τη λειτουργία του.
Οι τέσσερις κύριοι παράγοντες που οδηγούν σε μείωση της απόδοσης της μπαταρίας είναι;
- Θερμοκρασία λειτουργίας μπαταρίας
- Ρεύμα μπαταρίας
- Μέση κατάσταση φόρτισης μπαταρίας (SOC)
- Η «ταλάντωση» της μέσης κατάστασης φόρτισης της μπαταρίας (SOC), δηλαδή το διάστημα της μέσης κατάστασης φόρτισης της μπαταρίας (SOC) που βρίσκεται η μπαταρία τις περισσότερες φορές. Ο τρίτος και ο τέταρτος παράγοντας σχετίζονται.
Υπάρχουν δύο στρατηγικές για τη διαχείριση της διάρκειας ζωής της μπαταρίας στο έργο.Η πρώτη στρατηγική είναι να μειωθεί το μέγεθος της μπαταρίας εάν το έργο υποστηρίζεται από έσοδα και να μειωθεί το προγραμματισμένο μελλοντικό κόστος αντικατάστασης. Σε πολλές αγορές, τα προγραμματισμένα έσοδα μπορούν να υποστηρίξουν μελλοντικά κόστη αντικατάστασης. Γενικά, οι μελλοντικές μειώσεις κόστους σε εξαρτήματα πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά την εκτίμηση του μελλοντικού κόστους αντικατάστασης, κάτι που είναι συνεπές με την εμπειρία της αγοράς τα τελευταία 10 χρόνια. Η δεύτερη στρατηγική είναι να αυξηθεί το μέγεθος της μπαταρίας προκειμένου να ελαχιστοποιηθεί το συνολικό της ρεύμα (ή ο ρυθμός C, που απλώς ορίζεται ως φόρτιση ή αποφόρτιση ανά ώρα) με την εφαρμογή παράλληλων κυψελών. Τα χαμηλότερα ρεύματα φόρτισης και εκφόρτισης τείνουν να παράγουν χαμηλότερες θερμοκρασίες, καθώς η μπαταρία παράγει θερμότητα κατά τη φόρτιση και την εκφόρτιση. Εάν υπάρχει υπερβολική ενέργεια στο σύστημα αποθήκευσης της μπαταρίας και χρησιμοποιείται λιγότερη ενέργεια, η ποσότητα φόρτισης και εκφόρτισης της μπαταρίας θα μειωθεί και η διάρκεια ζωής της θα παραταθεί.
Η φόρτιση/εκφόρτιση της μπαταρίας είναι βασικός όρος.Η αυτοκινητοβιομηχανία χρησιμοποιεί συνήθως «κύκλους» ως μέτρο της διάρκειας ζωής της μπαταρίας. Σε εφαρμογές σταθερής αποθήκευσης ενέργειας, οι μπαταρίες είναι πιο πιθανό να ανακυκλωθούν μερικώς, που σημαίνει ότι μπορεί να είναι μερικώς φορτισμένες ή μερικώς αποφορτισμένες, με κάθε φόρτιση και εκφόρτιση να είναι ανεπαρκής.
Διαθέσιμη ενέργεια μπαταρίας.Οι εφαρμογές του συστήματος αποθήκευσης ενέργειας ενδέχεται να κάνουν κύκλους λιγότερο από μία φορά την ημέρα και, ανάλογα με την εφαρμογή της αγοράς, μπορεί να υπερβαίνουν αυτήν τη μέτρηση. Επομένως, το προσωπικό θα πρέπει να προσδιορίζει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας αξιολογώντας την απόδοση της μπαταρίας.
Διάρκεια ζωής και επαλήθευση της συσκευής αποθήκευσης ενέργειας
Η δοκιμή συσκευών αποθήκευσης ενέργειας αποτελείται από δύο βασικούς τομείς.Πρώτον, η δοκιμή κυψέλης μπαταρίας είναι κρίσιμη για την αξιολόγηση της διάρκειας ζωής ενός συστήματος αποθήκευσης ενέργειας μπαταρίας.Η δοκιμή στοιχείων μπαταρίας αποκαλύπτει τα πλεονεκτήματα και τις αδυναμίες των στοιχείων της μπαταρίας και βοηθά τους χειριστές να κατανοήσουν πώς πρέπει να ενσωματωθούν οι μπαταρίες στο σύστημα αποθήκευσης ενέργειας και εάν αυτή η ενσωμάτωση είναι κατάλληλη.
Οι σειρές και οι παράλληλες διαμορφώσεις κυψελών μπαταρίας βοηθούν στην κατανόηση του τρόπου λειτουργίας ενός συστήματος μπαταρίας και του τρόπου σχεδιασμού του.Οι κυψέλες μπαταρίας που είναι συνδεδεμένες σε σειρά επιτρέπουν τη στοίβαξη των τάσεων της μπαταρίας, πράγμα που σημαίνει ότι η τάση συστήματος ενός συστήματος μπαταρίας με πολλαπλές κυψέλες μπαταρίας συνδεδεμένες σε σειρά είναι ίση με την τάση μεμονωμένης κυψέλης μπαταρίας πολλαπλασιασμένη με τον αριθμό των κυψελών. Οι αρχιτεκτονικές μπαταριών που συνδέονται σε σειρά προσφέρουν πλεονεκτήματα κόστους, αλλά έχουν και ορισμένα μειονεκτήματα. Όταν οι μπαταρίες συνδέονται σε σειρά, οι μεμονωμένες κυψέλες αντλούν το ίδιο ρεύμα με το πακέτο μπαταριών. Για παράδειγμα, εάν ένα στοιχείο έχει μέγιστη τάση 1V και μέγιστο ρεύμα 1Α, τότε 10 κυψέλες σε σειρά έχουν μέγιστη τάση 10V, αλλά εξακολουθούν να έχουν μέγιστο ρεύμα 1Α, για συνολική ισχύ 10V * 1A = 10 W. Όταν συνδέεται σε σειρά, το σύστημα μπαταρίας αντιμετωπίζει μια πρόκληση παρακολούθησης τάσης. Η παρακολούθηση της τάσης μπορεί να πραγματοποιηθεί σε πακέτα μπαταριών συνδεδεμένων σε σειρά για να μειωθεί το κόστος, αλλά είναι δύσκολο να εντοπιστεί ζημιά ή υποβάθμιση χωρητικότητας μεμονωμένων κυψελών.
Από την άλλη πλευρά, οι παράλληλες μπαταρίες επιτρέπουν τη στοίβαξη ρεύματος, πράγμα που σημαίνει ότι η τάση της παράλληλης μπαταρίας είναι ίση με την τάση μεμονωμένης κυψέλης και το ρεύμα του συστήματος είναι ίσο με το ρεύμα της μεμονωμένης κυψέλης πολλαπλασιαζόμενο με τον αριθμό των κυψελών παράλληλα. Για παράδειγμα, εάν χρησιμοποιείται η ίδια μπαταρία 1V, 1A, μπορούν να συνδεθούν δύο μπαταρίες παράλληλα, γεγονός που θα μειώσει το ρεύμα στο μισό και, στη συνέχεια, 10 ζεύγη παράλληλων μπαταριών μπορούν να συνδεθούν σε σειρά για να επιτύχουν 10V σε τάση 1V και ρεύμα 1Α , αλλά αυτό είναι πιο συνηθισμένο σε παράλληλη διαμόρφωση.
Αυτή η διαφορά μεταξύ σειριακών και παράλληλων μεθόδων σύνδεσης μπαταρίας είναι σημαντική όταν εξετάζονται οι εγγυήσεις χωρητικότητας της μπαταρίας ή οι πολιτικές εγγύησης. Οι ακόλουθοι παράγοντες ρέουν προς τα κάτω μέσω της ιεραρχίας και τελικά επηρεάζουν τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας:χαρακτηριστικά της αγοράς ➜ συμπεριφορά φόρτισης/εκφόρτισης ➜ περιορισμοί συστήματος ➜ σειρά μπαταριών και παράλληλη αρχιτεκτονική.Επομένως, η χωρητικότητα της πινακίδας της μπαταρίας δεν αποτελεί ένδειξη ότι μπορεί να υπάρχει υπερβολική δόμηση στο σύστημα αποθήκευσης μπαταρίας. Η παρουσία υπερκατασκευής είναι σημαντική για την εγγύηση της μπαταρίας, καθώς καθορίζει το ρεύμα και τη θερμοκρασία της μπαταρίας (θερμοκρασία παραμονής κυψέλης στο εύρος SOC), ενώ η καθημερινή λειτουργία θα καθορίσει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.
Η δοκιμή συστήματος είναι ένα συμπλήρωμα στη δοκιμή κυψελών μπαταρίας και είναι συχνά πιο εφαρμόσιμη σε απαιτήσεις έργου που αποδεικνύουν τη σωστή λειτουργία του συστήματος μπαταρίας.
Για την εκπλήρωση μιας σύμβασης, οι κατασκευαστές μπαταριών αποθήκευσης ενέργειας συνήθως αναπτύσσουν πρωτόκολλα δοκιμής εργοστασιακής ή επιτόπιας θέσης σε λειτουργία για να επαληθεύσουν τη λειτουργικότητα του συστήματος και του υποσυστήματος, αλλά ενδέχεται να μην αντιμετωπίσουν τον κίνδυνο υπέρβασης της διάρκειας ζωής της μπαταρίας από την απόδοση του συστήματος μπαταρίας. Μια κοινή συζήτηση σχετικά με τη θέση σε λειτουργία πεδίου είναι οι συνθήκες δοκιμής χωρητικότητας και εάν σχετίζονται με την εφαρμογή του συστήματος μπαταρίας.
Σημασία της δοκιμής μπαταρίας
Αφού η DNV GL έχει δοκιμάσει μια μπαταρία, τα δεδομένα ενσωματώνονται σε μια ετήσια κάρτα βαθμολογίας απόδοσης μπαταρίας, η οποία παρέχει ανεξάρτητα δεδομένα για τους αγοραστές συστήματος μπαταρίας. Η κάρτα βαθμολογίας δείχνει πώς ανταποκρίνεται η μπαταρία σε τέσσερις συνθήκες εφαρμογής: θερμοκρασία, ρεύμα, μέση κατάσταση φόρτισης (SOC) και μέση κατάσταση φόρτισης (SOC).
Η δοκιμή συγκρίνει την απόδοση της μπαταρίας με τη σειριακή παράλληλη διαμόρφωση, τους περιορισμούς του συστήματος, τη συμπεριφορά φόρτισης/εκφόρτισης στην αγορά και τη λειτουργικότητα της αγοράς. Αυτή η μοναδική υπηρεσία επαληθεύει ανεξάρτητα ότι οι κατασκευαστές μπαταριών είναι υπεύθυνοι και αξιολογούν σωστά τις εγγυήσεις τους, έτσι ώστε οι ιδιοκτήτες συστημάτων μπαταριών να μπορούν να κάνουν μια ενημερωμένη αξιολόγηση της έκθεσής τους σε τεχνικό κίνδυνο.
Επιλογή προμηθευτή εξοπλισμού αποθήκευσης ενέργειας
Προκειμένου να πραγματοποιηθεί το όραμα αποθήκευσης μπαταρίας,Η επιλογή προμηθευτή είναι κρίσιμη– έτσι η συνεργασία με αξιόπιστους τεχνικούς εμπειρογνώμονες που κατανοούν όλες τις πτυχές των προκλήσεων και των ευκαιριών σε κλίμακα χρησιμότητας είναι η καλύτερη συνταγή για την επιτυχία του έργου. Η επιλογή ενός προμηθευτή συστήματος αποθήκευσης μπαταριών θα πρέπει να διασφαλίζει ότι το σύστημα πληροί τα διεθνή πρότυπα πιστοποίησης. Για παράδειγμα, τα συστήματα αποθήκευσης μπαταριών έχουν δοκιμαστεί σύμφωνα με το UL9450A και οι αναφορές δοκιμών είναι διαθέσιμες για έλεγχο. Οποιεσδήποτε άλλες απαιτήσεις συγκεκριμένης τοποθεσίας, όπως πρόσθετη ανίχνευση πυρκαγιάς και προστασία ή αερισμός, ενδέχεται να μην περιλαμβάνονται στο βασικό προϊόν του κατασκευαστή και θα πρέπει να επισημαίνονται ως απαιτούμενο πρόσθετο.
Συνοπτικά, οι συσκευές αποθήκευσης ενέργειας σε κλίμακα χρησιμότητας μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παροχή αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας και την υποστήριξη λύσεων σημείου φορτίου, ζήτησης αιχμής και διαλείπουσας ισχύος. Αυτά τα συστήματα χρησιμοποιούνται σε πολλούς τομείς όπου τα συστήματα ορυκτών καυσίμων ή/και οι παραδοσιακές αναβαθμίσεις θεωρούνται αναποτελεσματικές, μη πρακτικές ή δαπανηρές. Πολλοί παράγοντες μπορούν να επηρεάσουν την επιτυχή ανάπτυξη τέτοιων έργων και την οικονομική τους βιωσιμότητα.
Είναι σημαντικό να συνεργαστείτε με έναν αξιόπιστο κατασκευαστή αποθήκευσης μπαταριών.Η BSLBATT Energy είναι ένας κορυφαίος πάροχος στην αγορά έξυπνων λύσεων αποθήκευσης μπαταριών, σχεδιάζοντας, κατασκευάζοντας και παρέχοντας προηγμένες μηχανολογικές λύσεις για εξειδικευμένες εφαρμογές. Το όραμα της εταιρείας επικεντρώνεται στο να βοηθά τους πελάτες να επιλύουν τα μοναδικά ενεργειακά ζητήματα που επηρεάζουν την επιχείρησή τους και η τεχνογνωσία της BSLBATT μπορεί να παρέχει πλήρως προσαρμοσμένες λύσεις για την επίτευξη των στόχων των πελατών.
Ώρα ανάρτησης: 28 Αυγούστου 2024