Do 2024. rastuće globalno tržište za pohranu energije dovelo je do postupnog prepoznavanja kritične vrijednostibaterijski sustavi za pohranu energijena raznim tržištima, posebice na tržištu solarne energije, koje je postupno postalo važan dio mreže. Zbog isprekidane prirode sunčeve energije, njezina opskrba je nestabilna, a sustavi za pohranu energije iz baterija mogu osigurati regulaciju frekvencije, čime se učinkovito balansira rad mreže. U budućnosti će uređaji za pohranu energije igrati još važniju ulogu u osiguravanju vršnog kapaciteta i odgađanju potrebe za skupim ulaganjima u objekte za distribuciju, prijenos i proizvodnju.
Cijena solarnih i baterijskih sustava za pohranu energije dramatično je pala tijekom prošlog desetljeća. Na mnogim tržištima primjene obnovljivih izvora energije postupno potkopavaju konkurentnost tradicionalne fosilne i nuklearne proizvodnje energije. Dok je nekoć bilo uvriježeno mišljenje da je proizvodnja energije iz obnovljivih izvora preskupa, danas je cijena određenih fosilnih izvora energije mnogo veća od cijene proizvodnje energije iz obnovljivih izvora.
Dodatno,kombinacija solarnih + skladišnih objekata može osigurati napajanje mreže, zamjenjujući ulogu elektrana na prirodni plin. Uz značajno smanjene investicijske troškove za objekte solarne energije i bez troškova goriva tijekom njihovog životnog ciklusa, kombinacija već daje energiju po nižoj cijeni od tradicionalnih izvora energije. Kada se postrojenja za solarnu energiju kombiniraju sa sustavima za skladištenje baterija, njihova se energija može koristiti u određenim vremenskim razdobljima, a brzo vrijeme odziva baterija omogućuje njihovim projektima da fleksibilno odgovore na potrebe tržišta kapaciteta i tržišta pomoćnih usluga.
Trenutno,litij-ionske baterije temeljene na tehnologiji litij željezo fosfata (LiFePO4) dominiraju tržištem pohrane energije.Ove su baterije naširoko korištene zbog svoje visoke sigurnosti, dugog vijeka trajanja i stabilnih toplinskih performansi. Iako gustoća energije odlitij željezo fosfatne baterijeje nešto niži od onog kod drugih vrsta litijevih baterija, ipak su postigli značajan napredak optimiziranjem proizvodnih procesa, poboljšanjem učinkovitosti proizvodnje i smanjenjem troškova. Očekuje se da će do 2030. godine cijena litij-željezo-fosfatnih baterija dodatno pasti, dok će njihova konkurentnost na tržištu skladištenja energije nastaviti rasti.
S brzim rastom potražnje za električnim vozilima,stambeni sustav za pohranu energije, C&I sustav potrošnje energijei velikih sustava za pohranu energije, prednosti Li-FePO4 baterija u smislu cijene, životnog vijeka i sigurnosti čine ih pouzdanom opcijom. Dok njegovi ciljevi gustoće energije možda nisu toliko značajni kao oni drugih kemijskih baterija, njegove prednosti u sigurnosti i dugovječnosti daju mu mjesto u scenarijima primjene koji zahtijevaju dugoročnu pouzdanost.
Čimbenici koje treba uzeti u obzir prilikom postavljanja opreme za pohranu energije na baterije
Mnogo je čimbenika koje treba uzeti u obzir prilikom postavljanja opreme za pohranu energije. Snaga i trajanje baterijskog sustava za pohranu energije ovisi o njegovoj namjeni u projektu. Svrha projekta određena je njegovom ekonomskom vrijednošću. Njegova ekonomska vrijednost ovisi o tržištu na kojem sustav za pohranu energije sudjeluje. Ovo tržište u konačnici određuje kako će baterija distribuirati energiju, puniti se ili prazniti te koliko će dugo trajati. Dakle, snaga i trajanje baterije ne određuju samo investicijske troškove sustava za pohranu energije, već i radni vijek.
Proces punjenja i pražnjenja sustava za pohranu energije baterije bit će isplativ na nekim tržištima. U drugim slučajevima potreban je samo trošak punjenja, a trošak punjenja je trošak obavljanja djelatnosti skladištenja energije. Količina i brzina punjenja nije isto što i količina pražnjenja.
Na primjer, u instalacijama za pohranu solarne energije+baterije na mrežnom nivou ili u aplikacijama sustava za pohranu na strani klijenta koji koriste solarnu energiju, sustav za pohranu baterija koristi energiju iz postrojenja za solarnu proizvodnju kako bi se kvalificirao za investicijske porezne olakšice (ITC). Na primjer, postoje nijanse u konceptu plaćanja do naknade za sustave za pohranu energije u regionalnim prijenosnim organizacijama (RTO). U primjeru investicijskog poreznog kredita (ITC), sustav za skladištenje baterija povećava vlasničku vrijednost projekta, čime se povećava interna stopa povrata vlasnika. U primjeru PJM-a, sustav za pohranu baterije plaća za punjenje i pražnjenje, tako da je njegova kompenzacija povrata proporcionalna njegovoj električnoj propusnosti.
Čini se kontraintuitivnim reći da snaga i trajanje baterije određuju njezin životni vijek. Brojni čimbenici kao što su snaga, trajanje i vijek trajanja razlikuju tehnologije skladištenja baterija od ostalih energetskih tehnologija. Srce baterijskog sustava za pohranu energije je baterija. Poput solarnih ćelija, njihovi se materijali s vremenom razgrađuju, smanjujući učinkovitost. Solarne ćelije gube snagu i učinkovitost, dok degradacija baterije rezultira gubitkom kapaciteta za pohranu energije.Dok solarni sustavi mogu trajati 20-25 godina, sustavi za skladištenje baterija obično traju samo 10 do 15 godina.
Za svaki projekt treba uzeti u obzir troškove zamjene i zamjene. Mogućnost zamjene ovisi o propusnosti projekta i uvjetima povezanim s njegovim radom.
Četiri glavna čimbenika koji dovode do pada učinkovitosti baterije su?
- Radna temperatura baterije
- Struja baterije
- Prosječna napunjenost baterije (SOC)
- 'Oscilacija' prosječnog stanja napunjenosti baterije (SOC), odnosno interval prosječnog stanja napunjenosti baterije (SOC) u kojem se baterija nalazi najveći dio vremena. Treći i četvrti faktor su povezani.
U projektu postoje dvije strategije za upravljanje trajanjem baterije.Prva strategija je smanjiti veličinu baterije ako je projekt podržan prihodima i smanjiti planirane buduće troškove zamjene. Na mnogim tržištima planirani prihodi mogu podržati buduće troškove zamjene. Općenito, pri procjeni budućih troškova zamjene treba uzeti u obzir buduća smanjenja troškova u komponentama, što je u skladu s tržišnim iskustvom u posljednjih 10 godina. Druga strategija je povećanje veličine baterije kako bi se smanjila njena ukupna struja (ili C-stopa, jednostavno definirana kao punjenje ili pražnjenje po satu) implementacijom paralelnih ćelija. Niže struje punjenja i pražnjenja uzrokuju niže temperature budući da baterija stvara toplinu tijekom punjenja i pražnjenja. Ako postoji višak energije u sustavu za pohranjivanje baterije i koristi se manje energije, količina punjenja i pražnjenja baterije će se smanjiti, a njezin vijek trajanja produljiti.
Punjenje/pražnjenje baterije ključni je pojam.Automobilska industrija obično koristi 'cikluse' kao mjeru trajanja baterije. U stacionarnim aplikacijama za pohranu energije vjerojatnije je da će se baterije djelomično mijenjati, što znači da mogu biti djelomično napunjene ili djelomično ispražnjene, pri čemu je svako punjenje i pražnjenje nedovoljno.
Dostupna energija baterije.Aplikacije sustava za pohranu energije mogu kružiti manje od jednom dnevno i, ovisno o tržišnoj primjeni, mogu premašiti ovu metriku. Stoga bi osoblje trebalo odrediti trajanje baterije procjenom protoka baterije.
Životni vijek i provjera uređaja za pohranu energije
Ispitivanje uređaja za pohranu energije sastoji se od dva glavna područja.Prvo, testiranje baterijskih ćelija ključno je za procjenu vijeka trajanja sustava za pohranu energije baterije.Testiranje baterijskih ćelija otkriva prednosti i slabosti baterijskih ćelija i pomaže operaterima da razumiju kako bi baterije trebale biti integrirane u sustav za pohranu energije i je li ta integracija prikladna.
Serije i paralelne konfiguracije baterijskih ćelija pomažu razumjeti kako baterijski sustav radi i kako je dizajniran.Baterijske ćelije spojene u seriju omogućuju slaganje napona baterija, što znači da je napon sustava baterijskog sustava s više serijski spojenih baterijskih ćelija jednak naponu pojedinačne baterije pomnoženom s brojem ćelija. Serijski povezane arhitekture baterija nude prednosti u pogledu cijene, ali imaju i neke nedostatke. Kada su baterije spojene u seriju, pojedinačne ćelije vuku istu struju kao baterija. Na primjer, ako jedna ćelija ima maksimalni napon od 1 V i maksimalnu struju od 1 A, tada 10 ćelija u seriji ima maksimalni napon od 10 V, ali još uvijek imaju maksimalnu struju od 1 A, za ukupnu snagu od 10 V * 1 A = 10W. Kada je spojen u seriju, sustav baterija suočava se s izazovom praćenja napona. Praćenje napona može se provesti na serijski spojenim baterijskim paketima kako bi se smanjili troškovi, ali je teško otkriti oštećenje ili degradaciju kapaciteta pojedinačnih ćelija.
S druge strane, paralelne baterije omogućuju slaganje struje, što znači da je napon paralelnog paketa baterija jednak naponu pojedinačne ćelije, a struja sustava jednaka je struji pojedinačne ćelije pomnoženoj s brojem paralelnih ćelija. Na primjer, ako se koristi ista baterija od 1 V, 1 A, dvije baterije se mogu spojiti paralelno, što će prepoloviti struju, a zatim se 10 pari paralelnih baterija može spojiti u seriju kako bi se postiglo 10 V pri naponu od 1 V i struji od 1 A , ali to je češće u paralelnoj konfiguraciji.
Ova razlika između serijskih i paralelnih metoda povezivanja baterije važna je kada se razmatraju jamstva za kapacitet baterije ili pravila jamstva. Sljedeći čimbenici teku niz hijerarhiju i u konačnici utječu na trajanje baterije:značajke tržišta ➜ ponašanje punjenja/pražnjenja ➜ ograničenja sustava ➜ serijska i paralelna arhitektura baterije.Stoga kapacitet baterije na natpisnoj pločici nije pokazatelj da bi moglo doći do prekomjerne izgradnje u sustavu za pohranu baterije. Prisutnost nadgradnje važna je za jamstvo baterije, jer određuje struju baterije i temperaturu (temperatura zadržavanja ćelije u SOC rasponu), dok će svakodnevni rad odrediti vijek trajanja baterije.
Ispitivanje sustava dodatak je testiranju baterijskih ćelija i često je primjenjivije na projektne zahtjeve koji pokazuju pravilan rad baterijskog sustava.
Kako bi ispunili ugovor, proizvođači baterija za pohranu energije obično razvijaju tvorničke ili testne protokole za puštanje u rad na terenu za provjeru funkcionalnosti sustava i podsustava, ali se možda neće pozabaviti rizikom da performanse baterijskog sustava premaše trajanje baterije. Uobičajena rasprava o puštanju u pogon na terenu odnosi se na uvjete ispitivanja kapaciteta i jesu li oni relevantni za primjenu baterijskog sustava.
Važnost testiranja baterije
Nakon što DNV GL testira bateriju, podaci se ugrađuju u godišnju karticu s rezultatima performansi baterije, koja pruža neovisne podatke za kupce baterijskog sustava. Tablica rezultata pokazuje kako baterija reagira na četiri uvjeta primjene: temperaturu, struju, fluktuacije srednjeg stanja napunjenosti (SOC) i srednjeg stanja napunjenosti (SOC).
Test uspoređuje performanse baterije s njezinom serijsko-paralelnom konfiguracijom, ograničenjima sustava, tržišnim ponašanjem punjenja/pražnjenja i tržišnom funkcionalnošću. Ova jedinstvena usluga neovisno provjerava jesu li proizvođači baterija odgovorni i ispravno procjenjuju svoja jamstva kako bi vlasnici baterijskih sustava mogli napraviti informiranu procjenu svoje izloženosti tehničkom riziku.
Odabir dobavljača opreme za pohranu energije
Kako bismo ostvarili viziju skladištenja baterija,odabir dobavljača je kritičan– stoga je rad s pouzdanim tehničkim stručnjacima koji razumiju sve aspekte izazova i prilika na razini komunalnih usluga najbolji recept za uspjeh projekta. Odabir dobavljača sustava za pohranjivanje baterija treba osigurati da sustav zadovoljava međunarodne standarde certifikacije. Na primjer, sustavi za pohranjivanje baterija ispitani su u skladu s UL9450A i izvješća o ispitivanju dostupna su za pregled. Bilo koji drugi zahtjevi specifični za lokaciju, poput dodatne detekcije požara i zaštite ili ventilacije, možda neće biti uključeni u osnovni proizvod proizvođača i morat će biti označeni kao obavezni dodatak.
Ukratko, uređaji za pohranu energije na razini komunalnih usluga mogu se koristiti za pohranjivanje električne energije i podršku rješenjima za točku opterećenja, vršnu potražnju i povremena napajanja. Ovi se sustavi koriste u mnogim područjima gdje se sustavi na fosilna goriva i/ili tradicionalne nadogradnje smatraju neučinkovitima, nepraktičnima ili skupima. Mnogi čimbenici mogu utjecati na uspješan razvoj takvih projekata i njihovu financijsku održivost.
Važno je surađivati s pouzdanim proizvođačem baterija.BSLBATT Energy vodeći je dobavljač rješenja za inteligentno skladištenje baterija na tržištu, dizajnira, proizvodi i isporučuje napredna inženjerska rješenja za specijalizirane primjene. Vizija tvrtke usmjerena je na pomoć kupcima u rješavanju jedinstvenih energetskih problema koji utječu na njihovo poslovanje, a stručnost BSLBATT-a može pružiti potpuno prilagođena rješenja za ispunjavanje ciljeva kupaca.
Vrijeme objave: 28. kolovoza 2024