Vuoteen 2024 mennessä kukoistavat maailmanlaajuiset energian varastointimarkkinat ovat johtaneet siihen, että energian kriittistä arvoa on asteittain tunnustettu.akkujen energian varastointijärjestelmäteri markkinoilla, erityisesti aurinkoenergiamarkkinoilla, joista on vähitellen tullut tärkeä osa verkkoa. Aurinkoenergian ajoittaisesta luonteesta johtuen sen syöttö on epävakaa, ja akkuenergian varastointijärjestelmät pystyvät tarjoamaan taajuuden säätöä, mikä tasapainottaa tehokkaasti verkon toimintaa. Jatkossa energian varastointilaitteilla tulee olemaan entistä tärkeämpi rooli huippukapasiteetin tarjoamisessa ja kalliiden investointien tarpeen lykkäämisessä jakelu-, siirto- ja tuotantolaitoksissa.
Aurinko- ja akkuenergian varastointijärjestelmien hinnat ovat laskeneet dramaattisesti viimeisen vuosikymmenen aikana. Monilla markkinoilla uusiutuvan energian sovellukset heikentävät asteittain perinteisen fossiilisen ja ydinvoiman tuotannon kilpailukykyä. Kun kerran uskottiin, että uusiutuvan energian tuotanto on liian kallista, nykyään tiettyjen fossiilisten energialähteiden kustannukset ovat paljon korkeammat kuin uusiutuvan energian tuotannon kustannukset.
Lisäksi,aurinkoenergian + varastotilojen yhdistelmä voi tarjota sähköä verkkoon, joka korvaa maakaasukäyttöisten voimalaitosten roolin. Aurinkovoimalaitosten investointikustannukset ovat merkittävästi pienentyneet ja polttoainekustannuksia ei aiheudu niiden elinkaaren aikana, joten yhdistelmä tuottaa jo nyt energiaa halvemmalla kuin perinteiset energialähteet. Kun aurinkovoimalaitokset yhdistetään akkuvarastointijärjestelmiin, niiden tehoa voidaan käyttää tietyn ajan, ja akkujen nopea vasteaika mahdollistaa hankkeidensa joustavan vastaamisen sekä kapasiteettimarkkinoiden että oheispalvelumarkkinoiden tarpeisiin.
Tällä hetkellä,Litium-rautafosfaatti (LiFePO4) -teknologiaan perustuvat litiumioniakut hallitsevat energian varastointimarkkinoita.Näitä akkuja käytetään laajalti korkean turvallisuuden, pitkän käyttöiän ja vakaan lämpösuorituskyvyn ansiosta. Vaikka energiatiheyslitiumrautafosfaattiakuton hieman alhaisempi kuin muiden litiumparistojen, ne ovat silti edistyneet merkittävästi optimoimalla tuotantoprosesseja, parantamalla valmistustehokkuutta ja alentamalla kustannuksia. Vuoteen 2030 mennessä litiumrautafosfaattiakkujen hintojen odotetaan laskevan entisestään, kun taas niiden kilpailukyky energian varastointimarkkinoilla paranee edelleen.
Sähköajoneuvojen kysynnän nopean kasvun myötäasuinrakentamisen energian varastointijärjestelmä, C&I energiansiirtojärjestelmäLi-FePO4-akkujen edut kustannusten, käyttöiän ja turvallisuuden suhteen tekevät niistä luotettavan vaihtoehdon. Vaikka sen energiatiheystavoitteet eivät ehkä ole yhtä merkittäviä kuin muiden kemiallisten akkujen tavoitteet, sen turvallisuuteen ja pitkäikäisyyteen liittyvät edut antavat sille paikan pitkäaikaista luotettavuutta vaativissa käyttöskenaarioissa.
Akkuenergian varastointilaitteita otettaessa huomioon otettavat tekijät
Energian varastointilaitteita käytettäessä on otettava huomioon monia tekijöitä. Akkuenergian varastointijärjestelmän teho ja kesto riippuvat sen tarkoituksesta projektissa. Hankkeen tarkoituksen määrää sen taloudellinen arvo. Sen taloudellinen arvo riippuu markkinoista, joilla energian varastointijärjestelmä osallistuu. Nämä markkinat määräävät viime kädessä, kuinka akku jakaa energiaa, lataa tai purkaa ja kuinka kauan se kestää. Akun teho ja kesto ei siis määrää ainoastaan energian varastointijärjestelmän investointikustannuksia, vaan myös käyttöikää.
Akkuenergian varastointijärjestelmän lataus- ja purkuprosessi on kannattava joillakin markkinoilla. Muissa tapauksissa vaaditaan vain latauskustannukset, ja latauskustannukset ovat energian varastointitoiminnan harjoittamisen kustannukset. Latausmäärä ja -nopeus eivät ole samat kuin purkamisen määrä.
Esimerkiksi verkkolaajuisissa aurinko+akkuenergian varastointiasennuksissa tai aurinkoenergiaa käyttävissä asiakaspuolen varastointijärjestelmäsovelluksissa akkuvarastojärjestelmä käyttää aurinkoenergian tuotantolaitoksen sähköä saadakseen investointiveron hyvityksen (ITC). Esimerkiksi alueellisten siirto-organisaatioiden (RTO) energian varastointijärjestelmien pay-to-charge-konseptissa on vivahteita. Investointiveron hyvityksen (ITC) esimerkissä akkuvarastojärjestelmä kasvattaa projektin oman pääoman arvoa, mikä lisää omistajan sisäistä tuottoprosenttia. PJM-esimerkissä akkuvarastojärjestelmä maksaa lataamisesta ja purkamisesta, joten sen takaisinmaksun kompensointi on verrannollinen sen sähköiseen suorituskykyyn.
Vaikuttaa järjettömältä väittää, että akun teho ja kesto määräävät sen käyttöiän. Useat tekijät, kuten teho, kesto ja käyttöikä, tekevät akkujen varastointitekniikoista erilaisia kuin muut energiatekniikat. Akun energian varastointijärjestelmän ytimessä on akku. Kuten aurinkokennoissa, niiden materiaalit huononevat ajan myötä, mikä heikentää suorituskykyä. Aurinkokennot menettävät tehoa ja hyötysuhdetta, kun taas akun heikkeneminen johtaa energian varastointikapasiteetin menettämiseen.Aurinkojärjestelmät voivat kestää 20-25 vuotta, kun taas akkujen varastointijärjestelmät kestävät yleensä vain 10-15 vuotta.
Vaihto- ja korvauskustannukset tulee ottaa huomioon kaikissa projekteissa. Korvausmahdollisuus riippuu projektin suorituskyvystä ja sen toimintaan liittyvistä olosuhteista.
Mitkä ovat neljä päätekijää, jotka johtavat akun suorituskyvyn heikkenemiseen?
- Akun käyttölämpötila
- Akun virta
- Akun keskimääräinen lataustila (SOC)
- Akun keskimääräisen lataustilan (SOC) 'värähtely' eli keskimääräisen akun lataustilan (SOC) aikaväli, jonka akku on suurimman osan ajasta. Kolmas ja neljäs tekijä liittyvät toisiinsa.
Projektissa on kaksi strategiaa akun käyttöiän hallintaan.Ensimmäinen strategia on pienentää akun kokoa, jos projektia tuetaan tuloilla, ja pienentää suunniteltuja tulevia vaihtokustannuksia. Monilla markkinoilla suunnitellut tulot voivat tukea tulevia korvauskustannuksia. Yleisesti ottaen komponenttien tulevat kustannussäästöt on otettava huomioon tulevia vaihtokustannuksia arvioitaessa, mikä on yhdenmukainen markkinoiden kokemuksen kanssa viimeisten 10 vuoden ajalta. Toinen strategia on lisätä akun kokoa sen kokonaisvirran (tai C-nopeuden, yksinkertaisesti määriteltynä lataukseksi tai purkautumiseksi tunnissa) minimoimiseksi käyttämällä rinnakkaiskennoja. Pienemmät lataus- ja purkausvirrat aiheuttavat yleensä alhaisempia lämpötiloja, koska akku tuottaa lämpöä latauksen ja purkamisen aikana. Jos akun varastointijärjestelmässä on liikaa energiaa ja energiaa kuluu vähemmän, akun lataus- ja purkumäärä vähenee ja sen käyttöikä pidentää.
Akun lataus/purkaus on keskeinen termi.Autoteollisuus käyttää tyypillisesti "jaksoja" akun käyttöiän mittana. Kiinteissä energianvarastointisovelluksissa akut ovat todennäköisemmin osittain jaksotettuja, mikä tarkoittaa, että ne voivat olla osittain ladattuja tai osittain purkautuneita, jolloin jokainen lataus ja purkaus ovat riittämättömiä.
Käytettävissä oleva akkuenergia.Energian varastointijärjestelmän sovellukset voivat jaksotella harvemmin kuin kerran päivässä ja markkinasovelluksesta riippuen ylittää tämän mittarin. Siksi henkilöstön tulee määrittää akun käyttöikä arvioimalla akun suorituskykyä.
Energian varastointilaitteen käyttöikä ja todentaminen
Energiavarastolaitteiden testaus koostuu kahdesta pääalueesta.Ensinnäkin akkukennojen testaus on kriittinen akun energian varastointijärjestelmän käyttöiän arvioimiseksi.Akkukennojen testaus paljastaa akkukennojen vahvuudet ja heikkoudet ja auttaa käyttäjiä ymmärtämään, kuinka akut tulisi integroida energian varastointijärjestelmään ja onko tämä integrointi tarkoituksenmukaista.
Akkukennojen sarja- ja rinnakkaiskokoonpanot auttavat ymmärtämään, miten akkujärjestelmä toimii ja miten se on suunniteltu.Sarjaan kytketyt akkukennot mahdollistavat akkujännitteiden pinoamisen, mikä tarkoittaa, että akkujärjestelmän, jossa on useita sarjaan kytkettyjä akkukennoja, järjestelmäjännite on yhtä suuri kuin yksittäisen akkukennon jännite kerrottuna kennojen lukumäärällä. Sarjakytketyt akkuarkkitehtuurit tarjoavat kustannusetuja, mutta niissä on myös joitain haittoja. Kun akut kytketään sarjaan, yksittäiset kennot käyttävät samaa virtaa kuin akku. Esimerkiksi, jos yhden kennon maksimijännite on 1 V ja maksimivirta 1 A, niin 10 sarjaan kytketyn kennon maksimijännite on 10 V, mutta niiden enimmäisvirta on silti 1 A kokonaisteholla 10 V * 1 A = 10W. Sarjaan kytkettynä akkujärjestelmän jännitteenvalvonta on haasteellinen. Jännitteenvalvontaa voidaan suorittaa sarjaan kytketyille akuille kustannusten alentamiseksi, mutta yksittäisten kennojen vaurioita tai kapasiteetin heikkenemistä on vaikea havaita.
Toisaalta rinnakkaisakut mahdollistavat virran pinoamisen, mikä tarkoittaa, että rinnakkaisen akun jännite on yhtä suuri kuin yksittäisen kennojännite ja järjestelmän virta on yhtä suuri kuin yksittäisen kennon virta kerrottuna rinnakkaisten kennojen lukumäärällä. Esimerkiksi, jos käytetään samaa 1V, 1A akkua, kaksi akkua voidaan kytkeä rinnan, mikä katkaisee virran puoleen, ja sitten 10 paria rinnakkaisia akkuja voidaan kytkeä sarjaan 10V 1V jännitteellä ja 1A virralla. , mutta tämä on yleisempää rinnakkaiskokoonpanossa.
Tämä ero sarja- ja rinnakkaiskytkentämenetelmien välillä on tärkeä, kun harkitaan akun kapasiteetin takuita tai takuukäytäntöjä. Seuraavat tekijät kulkevat alas hierarkiassa ja vaikuttavat viime kädessä akun käyttöikään:markkinoiden ominaisuudet ➜ lataus-/purkauskäyttäytyminen ➜ järjestelmän rajoitukset ➜ akkusarja ja rinnakkaisarkkitehtuuri.Siksi akun tyyppikilven kapasiteetti ei ole osoitus siitä, että akun varastointijärjestelmässä voi olla ylirakentumista. Ylirakennuksen esiintyminen on tärkeää akun takuun kannalta, koska se määrää akun virran ja lämpötilan (kennon viipymälämpötila SOC-alueella), kun taas päivittäinen käyttö määrää akun käyttöiän.
Järjestelmän testaus on lisä akkukennojen testaamiseen, ja se soveltuu usein paremmin projektivaatimuksiin, jotka osoittavat akkujärjestelmän oikean toiminnan.
Sopimuksen täyttämiseksi energiavarastojen akkujen valmistajat yleensä kehittävät tehdas- tai kenttäkäyttöönottotestiprotokollat järjestelmän ja osajärjestelmän toimivuuden varmistamiseksi, mutta ne eivät välttämättä ota huomioon riskiä, että akkujärjestelmän suorituskyky ylittää akun käyttöiän. Yleinen keskustelu kenttäkäyttöönotosta on kapasiteetin testausolosuhteet ja niiden merkitys akkujärjestelmän sovellukselle.
Akun testauksen merkitys
Kun DNV GL on testannut akun, tiedot sisällytetään vuosittaiseen akun suorituskyvyn tuloskorttiin, joka tarjoaa riippumattomia tietoja akkujärjestelmän ostajille. Tuloskortti näyttää, kuinka akku reagoi neljään käyttöehtoon: lämpötila, virta, keskimääräinen lataustila (SOC) ja keskimääräinen lataustila (SOC) vaihtelut.
Testi vertaa akun suorituskykyä sen sarja-rinnakkaiskokoonpanoon, järjestelmän rajoituksiin, markkinoiden lataus-/purkauskäyttäytymiseen ja markkinoiden toimivuuteen. Tämä ainutlaatuinen palvelu varmistaa itsenäisesti, että akkujen valmistajat ovat vastuussa ja arvioivat takuunsa oikein, jotta akkujärjestelmien omistajat voivat tehdä tietoisen arvion altistumisestaan teknisille riskeille.
Energian varastointilaitteiden toimittajan valinta
Akun varastointivision toteuttamiseksi,toimittajan valinta on kriittinen– Joten työskentely luotettujen teknisten asiantuntijoiden kanssa, jotka ymmärtävät kaikki hyödyllisyystason haasteet ja mahdollisuudet, on paras resepti projektin onnistumiseen. Akun varastointijärjestelmän toimittajaa valittaessa tulee varmistaa, että järjestelmä täyttää kansainväliset sertifiointistandardit. Esimerkiksi akkujen säilytysjärjestelmät on testattu UL9450A:n mukaisesti ja testiraportit ovat saatavilla tarkastettavaksi. Valmistajan perustuotteeseen ei välttämättä sisälly muita paikkakohtaisia vaatimuksia, kuten ylimääräinen palonhavaitseminen ja -suojaus tai ilmanvaihto, vaan ne on merkittävä pakolliseksi lisäosaksi.
Yhteenvetona voidaan todeta, että yleishyödyllisten energian varastointilaitteiden avulla voidaan tarjota sähköenergian varastointia ja tukea kuormituspisteen, huipputarpeen ja jaksoittaisen tehon ratkaisuja. Näitä järjestelmiä käytetään monilla alueilla, joilla fossiilisten polttoaineiden järjestelmiä ja/tai perinteisiä päivityksiä pidetään tehottomina, epäkäytännöllisinä tai kalliina. Monet tekijät voivat vaikuttaa tällaisten hankkeiden onnistuneeseen kehitykseen ja niiden taloudelliseen kannattavuuteen.
On tärkeää työskennellä luotettavan akkuvaraston valmistajan kanssa.BSLBATT Energy on markkinoiden johtava älykkäiden akkujen säilytysratkaisujen toimittaja, joka suunnittelee, valmistaa ja toimittaa edistyneitä teknisiä ratkaisuja erikoissovelluksiin. Yrityksen visio keskittyy auttamaan asiakkaita ratkaisemaan heidän liiketoimintaansa vaikuttavat ainutlaatuiset energiaongelmat, ja BSLBATT:n osaaminen pystyy tarjoamaan täysin räätälöityjä ratkaisuja asiakkaiden tavoitteiden saavuttamiseksi.
Postitusaika: 28.8.2024