2024-re a virágzó globális energiatárolási piac az energiatároló kritikus értékének fokozatos felismeréséhez vezetett.akkumulátoros energiatároló rendszerekkülönböző piacokon, különösen a napenergia-piacon, amely fokozatosan a hálózat fontos részévé vált. A napenergia időszakos jellege miatt ellátása instabil, az akkumulátoros energiatároló rendszerek képesek frekvenciaszabályozást biztosítani, ezáltal hatékonyan kiegyenlíteni a hálózat működését. A jövőben az energiatároló eszközök még fontosabb szerepet fognak játszani a csúcskapacitás biztosításában, és elhalasztják az elosztó, átviteli és termelő létesítmények költséges beruházásait.
A napelemes és akkumulátoros energiatároló rendszerek költsége drámaian csökkent az elmúlt évtizedben. Számos piacon a megújulóenergia-alkalmazások fokozatosan aláássák a hagyományos fosszilis és nukleáris energiatermelés versenyképességét. Míg egykor széles körben elterjedt az a vélemény, hogy a megújuló energiatermelés túl költséges, ma bizonyos fosszilis energiaforrások költsége jóval magasabb, mint a megújuló energiatermelés költsége.
Ezenkívülnapelem + tároló létesítmények kombinációja biztosíthatja a hálózat áramellátását, felváltva a földgáztüzelésű erőművek szerepét. Mivel a napelemes létesítmények beruházási költségei jelentősen csökkentek, és nem merülnek fel üzemanyagköltségek az életciklusuk során, a kombináció máris alacsonyabb költséggel biztosítja az energiát, mint a hagyományos energiaforrások. A napelemes létesítmények akkumulátoros tárolórendszerekkel való kombinálása esetén ezek teljesítménye meghatározott ideig használható, az akkumulátorok gyors válaszideje pedig lehetővé teszi, hogy projektjeik rugalmasan reagáljanak mind a kapacitáspiac, mind a kiegészítő szolgáltatások piacának igényeire.
JelenlegA lítium-vas-foszfát (LiFePO4) technológián alapuló lítium-ion akkumulátorok uralják az energiatárolási piacot.Ezeket az akkumulátorokat széles körben használják nagy biztonságuk, hosszú élettartamuk és stabil hőteljesítményük miatt. Bár az energiasűrűség alítium-vas-foszfát akkumulátorokvalamivel alacsonyabb, mint más típusú lítium akkumulátoroké, még mindig jelentős előrelépést tettek a gyártási folyamatok optimalizálása, a gyártási hatékonyság javítása és a költségek csökkentése terén. A lítium-vas-foszfát akkumulátorok ára várhatóan 2030-ra tovább csökken, miközben versenyképességük az energiatárolási piacon tovább nő.
Az elektromos járművek iránti kereslet gyors növekedésévellakossági energiatároló rendszer, C&I energiaszállító rendszerés a nagyméretű energiatároló rendszerek, a Li-FePO4 akkumulátorok előnyei a költségek, az élettartam és a biztonság tekintetében megbízható választássá teszik őket. Noha az energiasűrűségre vonatkozó célok nem feltétlenül olyan jelentősek, mint más vegyi akkumulátoroké, biztonságban és hosszú élettartamban rejlő előnyei helyet adnak a hosszú távú megbízhatóságot igénylő alkalmazási forgatókönyvekben.
Az akkumulátoros energiatároló berendezések telepítésekor figyelembe veendő tényezők
Az energiatároló berendezések telepítésekor számos tényezőt kell figyelembe venni. Az akkumulátor energiatároló rendszerének teljesítménye és időtartama a projektben betöltött céljától függ. A projekt célját annak gazdasági értéke határozza meg. Gazdasági értéke attól függ, hogy az energiatároló rendszer mely piacon vesz részt. Ez a piac végső soron meghatározza, hogy az akkumulátor hogyan osztja el az energiát, tölti vagy kisüti, és mennyi ideig fog működni. Tehát az akkumulátor teljesítménye és élettartama nem csak az energiatároló rendszer beruházási költségét, hanem az élettartamát is meghatározza.
Az akkumulátoros energiatároló rendszer feltöltésének és kisütésének folyamata bizonyos piacokon nyereséges lesz. Más esetekben csak a töltés költségét kell megadni, a töltés költsége pedig az energiatárolási tevékenység végzésének költsége. A töltés mértéke és sebessége nem egyezik meg a töltés mértékével.
Például a hálózati léptékű napelem+akkumulátoros energiatároló létesítményekben vagy a napenergiát használó kliensoldali tárolórendszer-alkalmazásokban az akkumulátoros tárolórendszer a napenergiát termelő létesítményből származó energiát használja fel, hogy befektetési adójóváírásra (ITC) jogosult legyen. Például a regionális átviteli szervezetekben (RTO-k) lévő energiatároló rendszerekre vonatkozó pay-to-charge koncepciónak vannak árnyalatai. A beruházási adókedvezmény (ITC) példájában az akkumulátortároló rendszer növeli a projekt saját tőke értékét, ezáltal növeli a tulajdonos belső megtérülési rátáját. A PJM példában az akkumulátortároló rendszer fizet a töltésért és a kisütésért, tehát a megtérülési kompenzációja arányos az elektromos teljesítményével.
Ellentétesnek tűnik azt állítani, hogy az akkumulátor teljesítménye és időtartama határozza meg annak élettartamát. Számos tényező, például a teljesítmény, az időtartam és az élettartam különbözteti meg az akkumulátor tárolási technológiáit a többi energiatechnológiától. Az akkumulátor energiatároló rendszerének középpontjában az akkumulátor áll. A napelemekhez hasonlóan anyagaik is idővel lebomlanak, csökkentve a teljesítményt. A napelemek veszítenek teljesítményéből és hatékonyságából, míg az akkumulátor leromlása az energiatároló kapacitás elvesztésével jár.Míg a napelemes rendszerek 20-25 évig működnek, addig az akkumulátoros tárolórendszerek általában csak 10-15 évig.
Minden projektnél figyelembe kell venni a csere- és csereköltségeket. A csere lehetősége a projekt teljesítményétől és a működéséhez kapcsolódó feltételektől függ.
Mi a négy fő tényező, amely az akkumulátor teljesítményének csökkenéséhez vezet?
- Az akkumulátor üzemi hőmérséklete
- Akkumulátor áram
- Az akkumulátor átlagos töltöttségi állapota (SOC)
- Az akkumulátor átlagos töltöttségi állapotának (SOC) „oszcillációja”, azaz az akkumulátor átlagos töltöttségi állapotának (SOC) időtartama, amely alatt az akkumulátor az idő nagy részében tartózkodik. A harmadik és negyedik tényező összefügg.
A projektben kétféle stratégia létezik az akkumulátor élettartamának kezelésére.Az első stratégia az akkumulátor méretének csökkentése, ha a projektet bevételek támogatják, valamint a tervezett jövőbeni csereköltség csökkentése. Sok piacon a tervezett bevételek támogathatják a jövőbeni csereköltségeket. Általában véve az alkatrészek jövőbeni költségcsökkentését figyelembe kell venni a jövőbeli csereköltségek becslésekor, ami összhangban van az elmúlt 10 év piaci tapasztalataival. A második stratégia az akkumulátor méretének növelése annak érdekében, hogy párhuzamos cellák alkalmazásával minimalizáljuk a teljes áramerősségét (vagy C-sebességét, egyszerűen óránkénti töltésként vagy kisütésként definiálva). Az alacsonyabb töltő- és kisütési áramok általában alacsonyabb hőmérsékletet eredményeznek, mivel az akkumulátor hőt termel a töltés és a kisütés során. Ha többletenergia van az akkumulátortároló rendszerben, és kevesebb energiát használnak fel, az akkumulátor töltési és kisütési ideje csökken, és élettartama meghosszabbodik.
Az akkumulátor töltése/kisütése kulcsfogalom.Az autóipar jellemzően a „ciklusokat” használja az akkumulátor élettartamának mérésére. Helyhez kötött energiatároló alkalmazásokban az akkumulátorok nagyobb valószínűséggel részben ciklusba kerülnek, ami azt jelenti, hogy részben feltöltöttek vagy részben lemerültek, és minden töltés és kisütés nem elegendő.
Elérhető akkumulátor energia.Az energiatárolórendszer-alkalmazások napi egyszerinél ritkábban cikázhatnak, és a piaci alkalmazástól függően meghaladhatják ezt a mutatót. Ezért a személyzetnek az akkumulátor teljesítményének felmérésével kell meghatároznia az akkumulátor élettartamát.
Az energiatároló eszköz élettartama és ellenőrzése
Az energiatároló eszközök tesztelése két fő területből áll.Először is, az akkumulátorcella tesztelése kritikus fontosságú az akkumulátor energiatároló rendszerének élettartamának felméréséhez.Az akkumulátorcella tesztelése feltárja az akkumulátorcellák erősségeit és gyengeségeit, és segít a kezelőknek megérteni, hogyan kell az akkumulátorokat az energiatároló rendszerbe integrálni, és hogy ez az integráció megfelelő-e.
Az akkumulátorcellák sorozatos és párhuzamos konfigurációi segítenek megérteni az akkumulátorrendszer működését és kialakítását.A sorba kapcsolt akkumulátorcellák lehetővé teszik az akkumulátorfeszültségek egymásra helyezését, ami azt jelenti, hogy a több sorba kapcsolt akkumulátorcellát tartalmazó akkumulátorrendszer rendszerfeszültsége megegyezik az egyes akkumulátorcellák feszültségének és a cellák számának szorzatával. A sorba kapcsolt akkumulátor-architektúrák költségelőnyöket kínálnak, de vannak hátrányai is. Ha az akkumulátorokat sorba kötik, az egyes cellák ugyanolyan áramot vesznek fel, mint az akkumulátorcsomag. Például, ha egy cella maximális feszültsége 1 V és áramerőssége 1 A, akkor 10 sorba kapcsolt cella maximális feszültsége 10 V, de maximális áramuk továbbra is 1 A, 10 V összteljesítmény esetén * 1 A = 10W. Sorba kapcsolva az akkumulátorrendszer feszültségfelügyeleti kihívással néz szembe. A költségek csökkentése érdekében sorosan kapcsolt akkumulátorcsomagokon is feszültségfigyelést lehet végezni, de az egyes cellák károsodását vagy kapacitásromlását nehéz észlelni.
Másrészt a párhuzamos akkumulátorok lehetővé teszik az áramok egymásra helyezését, ami azt jelenti, hogy a párhuzamos akkumulátorcsomag feszültsége megegyezik az egyes cellák feszültségével, a rendszeráram pedig egyenlő az egyes cellák áramának szorzatával a párhuzamosan futó cellák számával. Például, ha ugyanazt az 1V-os, 1A-es akkumulátort használjuk, akkor két akkumulátort lehet párhuzamosan csatlakoztatni, ami az áramot felére csökkenti, majd 10 pár párhuzamos akkumulátort lehet sorba kötni, hogy 10 V-ot érjünk el 1 V feszültségen és 1 A áramerősség mellett. , de ez gyakoribb párhuzamos konfigurációban.
Ez a különbség a soros és párhuzamos akkumulátorcsatlakozási módok között fontos az akkumulátor kapacitására vonatkozó garanciák vagy a jótállási szabályzatok mérlegelésekor. A következő tényezők folynak lefelé a hierarchián, és végső soron befolyásolják az akkumulátor élettartamát:piaci jellemzők ➜ töltési/kisütési viselkedés ➜ rendszerkorlátozások ➜ akkumulátor sorozat és párhuzamos architektúra.Ezért az akkumulátor adattábláján szereplő kapacitás nem azt jelzi, hogy az akkumulátortároló rendszerben túlépítés állhat fenn. A túlépítés megléte fontos az akkumulátor garanciája szempontjából, mivel ez határozza meg az akkumulátor áramát és hőmérsékletét (cella tartózkodási hőmérséklete a SOC tartományban), míg a napi működés határozza meg az akkumulátor élettartamát.
A rendszerteszt az akkumulátorcella-teszt kiegészítése, és gyakran jobban alkalmazható olyan projektkövetelményekre, amelyek bemutatják az akkumulátorrendszer megfelelő működését.
A szerződés teljesítése érdekében az energiatároló akkumulátorok gyártói általában gyári vagy helyszíni üzembe helyezési tesztprotokollokat dolgoznak ki a rendszer és az alrendszer működőképességének ellenőrzésére, de előfordulhat, hogy nem kezelik az akkumulátorrendszer teljesítményének az akkumulátor élettartamát meghaladó kockázatát. A helyszíni üzembe helyezésről gyakori vita a kapacitásteszt körülményei, valamint az, hogy ezek relevánsak-e az akkumulátorrendszer alkalmazásához.
Az akkumulátor tesztelésének jelentősége
Miután a DNV GL tesztelt egy akkumulátort, az adatokat beépítik egy éves akkumulátorteljesítmény-mutatóba, amely független adatokat szolgáltat az akkumulátorrendszer vásárlói számára. A pontozókártya megmutatja, hogyan reagál az akkumulátor négy alkalmazási körülményre: hőmérséklet, áramerősség, átlagos töltöttségi állapot (SOC) és átlagos töltöttségi állapot (SOC) ingadozása.
A teszt összehasonlítja az akkumulátor teljesítményét a soros párhuzamos konfigurációval, a rendszer korlátaival, a piaci töltési/kisütési viselkedéssel és a piaci funkcionalitással. Ez az egyedülálló szolgáltatás függetlenül ellenőrzi, hogy az akkumulátorgyártók felelősek-e, és megfelelően értékelik a garanciáikat, hogy az akkumulátorrendszer-tulajdonosok tájékozottan értékelhessék a műszaki kockázatoknak való kitettségüket.
Energiatároló berendezések szállítójának kiválasztása
Az akkumulátor tárolási elképzelésének megvalósítása érdekébenkritikus a beszállító kiválasztása– így a projekt sikerének legjobb receptje, ha megbízható műszaki szakértőkkel dolgozik, akik minden szempontból megértik a közüzemi szintű kihívásokat és lehetőségeket. Az akkumulátortároló rendszer szállítójának kiválasztásakor biztosítani kell, hogy a rendszer megfeleljen a nemzetközi tanúsítási szabványoknak. Például az akkumulátortároló rendszereket az UL9450A szabvány szerint tesztelték, és a tesztjelentések áttekintésre rendelkezésre állnak. Előfordulhat, hogy a gyártó alapterméke nem tartalmaz más helyspecifikus követelményeket, mint például a kiegészítő tűzérzékelés és tűzvédelem vagy szellőztetés, és ezeket kötelező kiegészítőként kell felcímkézni.
Összefoglalva, a közüzemi méretű energiatároló eszközök elektromos energia tárolására és terhelési, csúcsigényi és szakaszos áramellátási megoldások támogatására használhatók. Ezeket a rendszereket sok olyan területen használják, ahol a fosszilis tüzelőanyag-rendszereket és/vagy a hagyományos fejlesztéseket nem hatékonynak, nem praktikusnak vagy költségesnek tartják. Számos tényező befolyásolhatja az ilyen projektek sikeres fejlesztését és pénzügyi életképességét.
Fontos, hogy megbízható akkumulátortároló gyártóval dolgozzon.A BSLBATT Energy az intelligens akkumulátortároló megoldások piacvezető szállítója, amely speciális alkalmazásokhoz tervez, gyárt és szállít fejlett mérnöki megoldásokat. A cég víziója arra irányul, hogy segítse az ügyfeleket az üzletüket érintő egyedi energiaproblémák megoldásában, a BSLBATT szakértelme pedig teljes mértékben testreszabott megoldásokat tud nyújtani az ügyfelek céljainak teljesítése érdekében.
Feladás időpontja: 2024. augusztus 28