Pada tahun 2024, boomingnya pasar penyimpanan energi global telah menyebabkan pengakuan bertahap akan nilai penting energisistem penyimpanan energi bateraidi berbagai pasar, terutama pasar energi surya, yang secara bertahap menjadi bagian penting dari jaringan listrik. Karena sifat energi matahari yang terputus-putus, pasokannya tidak stabil, dan sistem penyimpanan energi baterai mampu mengatur frekuensi, sehingga secara efektif menyeimbangkan pengoperasian jaringan listrik. Di masa depan, perangkat penyimpanan energi akan memainkan peran yang lebih penting dalam menyediakan kapasitas puncak dan menunda kebutuhan investasi mahal dalam fasilitas distribusi, transmisi, dan pembangkitan.
Biaya sistem penyimpanan energi surya dan baterai telah turun drastis selama dekade terakhir. Di banyak pasar, penerapan energi terbarukan secara bertahap melemahkan daya saing pembangkit listrik tenaga fosil dan nuklir tradisional. Meskipun dahulu banyak yang berpendapat bahwa pembangkitan energi terbarukan terlalu mahal, saat ini biaya sumber energi fosil tertentu jauh lebih tinggi dibandingkan biaya pembangkitan energi terbarukan.
Selain itu,kombinasi fasilitas penyimpanan tenaga surya + dapat menyediakan listrik ke jaringan listrik, menggantikan peran pembangkit listrik berbahan bakar gas. Dengan berkurangnya biaya investasi untuk fasilitas tenaga surya secara signifikan dan tidak adanya biaya bahan bakar sepanjang siklus hidupnya, kombinasi ini telah menyediakan energi dengan biaya lebih rendah dibandingkan sumber energi tradisional. Ketika fasilitas tenaga surya digabungkan dengan sistem penyimpanan baterai, dayanya dapat digunakan untuk jangka waktu tertentu, dan waktu respons baterai yang cepat memungkinkan proyek mereka merespons secara fleksibel terhadap kebutuhan pasar kapasitas dan pasar layanan tambahan.
Saat ini,baterai lithium-ion berbasis teknologi lithium iron phosphate (LiFePO4) mendominasi pasar penyimpanan energi.Baterai ini banyak digunakan karena keamanannya yang tinggi, masa pakai yang lama, dan kinerja termal yang stabil. Meskipun kepadatan energinyabaterai litium besi fosfatsedikit lebih rendah dibandingkan jenis baterai litium lainnya, baterai tersebut masih mengalami kemajuan signifikan dengan mengoptimalkan proses produksi, meningkatkan efisiensi produksi, dan mengurangi biaya. Diperkirakan pada tahun 2030, harga baterai lithium besi fosfat akan semakin turun, sementara daya saingnya di pasar penyimpanan energi akan terus meningkat.
Dengan pesatnya pertumbuhan permintaan kendaraan listrik,sistem penyimpanan energi perumahan, sistem penyimpanan energi K&Idan sistem penyimpanan energi berskala besar, keunggulan baterai Li-FePO4 dalam hal biaya, masa pakai, dan keamanan menjadikannya pilihan yang dapat diandalkan. Meskipun target kepadatan energinya mungkin tidak sebesar target baterai kimia lainnya, keunggulannya dalam hal keamanan dan umur panjang memberikannya tempat dalam skenario aplikasi yang memerlukan keandalan jangka panjang.
Faktor yang Perlu Dipertimbangkan Saat Menggunakan Peralatan Penyimpanan Energi Baterai
Ada banyak faktor yang perlu dipertimbangkan ketika menggunakan peralatan penyimpanan energi. Kekuatan dan durasi sistem penyimpanan energi baterai bergantung pada tujuannya dalam proyek. Tujuan proyek ditentukan oleh nilai ekonomisnya. Nilai ekonominya bergantung pada pasar di mana sistem penyimpanan energi berpartisipasi. Pasar ini pada akhirnya menentukan bagaimana baterai akan mendistribusikan energi, mengisi atau mengosongkannya, dan berapa lama baterai akan bertahan. Jadi daya dan durasi baterai tidak hanya menentukan biaya investasi sistem penyimpanan energi, tetapi juga masa operasionalnya.
Proses pengisian dan pengosongan sistem penyimpanan energi baterai akan menguntungkan di beberapa pasar. Dalam kasus lain, hanya biaya pengisian yang diperlukan, dan biaya pengisian adalah biaya menjalankan bisnis penyimpanan energi. Besaran dan tarif pembebanan tidak sama dengan jumlah pembebanan.
Misalnya, dalam instalasi penyimpanan energi tenaga surya+baterai skala jaringan, atau dalam aplikasi sistem penyimpanan sisi klien yang menggunakan energi tenaga surya, sistem penyimpanan baterai menggunakan daya dari fasilitas pembangkit tenaga surya agar memenuhi syarat untuk kredit pajak investasi (ITC). Misalnya, terdapat perbedaan pada konsep bayar untuk dikenakan biaya untuk sistem penyimpanan energi di Organisasi Transmisi Regional (RTO). Dalam contoh kredit pajak investasi (ITC), sistem penyimpanan baterai meningkatkan nilai ekuitas proyek, sehingga meningkatkan tingkat pengembalian internal pemilik. Dalam contoh PJM, sistem penyimpanan baterai membayar untuk pengisian dan pengosongan, sehingga kompensasi pengembaliannya sebanding dengan keluaran listriknya.
Tampaknya berlawanan dengan intuisi untuk mengatakan bahwa daya dan durasi baterai menentukan masa pakainya. Sejumlah faktor seperti daya, durasi, dan masa pakai membuat teknologi penyimpanan baterai berbeda dengan teknologi energi lainnya. Inti dari sistem penyimpanan energi baterai adalah baterai. Seperti sel surya, materialnya menurun seiring waktu sehingga menurunkan kinerja. Sel surya kehilangan keluaran daya dan efisiensi, sementara degradasi baterai mengakibatkan hilangnya kapasitas penyimpanan energi.Meskipun sistem tenaga surya dapat bertahan 20-25 tahun, sistem penyimpanan baterai biasanya hanya bertahan 10 hingga 15 tahun.
Biaya penggantian dan penggantian harus dipertimbangkan untuk proyek apa pun. Potensi penggantian tergantung pada kelancaran proyek dan kondisi yang terkait dengan pengoperasiannya.
Empat faktor utama yang menyebabkan penurunan kinerja baterai adalah?
- Suhu pengoperasian baterai
- Arus baterai
- Status pengisian daya baterai rata-rata (SOC)
- 'Osilasi' rata-rata kondisi pengisian daya baterai (SOC), yakni interval rata-rata kondisi pengisian daya baterai (SOC) yang paling sering dialami baterai. Faktor ketiga dan keempat saling berkaitan.
Ada dua strategi untuk mengelola masa pakai baterai dalam proyek ini.Strategi pertama adalah mengurangi ukuran baterai jika proyek didukung oleh pendapatan dan mengurangi biaya penggantian yang direncanakan di masa depan. Di banyak pasar, pendapatan yang direncanakan dapat mendukung biaya penggantian di masa depan. Secara umum, pengurangan biaya komponen di masa depan perlu dipertimbangkan ketika memperkirakan biaya penggantian di masa depan, yang konsisten dengan pengalaman pasar selama 10 tahun terakhir. Strategi kedua adalah meningkatkan ukuran baterai untuk meminimalkan total arusnya (atau laju C, yang secara sederhana didefinisikan sebagai pengisian atau pengosongan baterai per jam) dengan menerapkan sel paralel. Arus pengisian dan pengosongan yang lebih rendah cenderung menghasilkan suhu yang lebih rendah karena baterai menghasilkan panas selama pengisian dan pengosongan. Jika terdapat kelebihan energi dalam sistem penyimpanan baterai dan lebih sedikit energi yang digunakan, jumlah pengisian dan pengosongan baterai akan berkurang dan masa pakai baterai akan diperpanjang.
Pengisian/pengosongan baterai adalah istilah kuncinya.Industri otomotif biasanya menggunakan 'siklus' sebagai ukuran masa pakai baterai. Dalam aplikasi penyimpanan energi stasioner, baterai lebih cenderung didaur ulang sebagian, yang berarti baterai mungkin terisi sebagian atau habis sebagian, dan setiap pengisian dan pengosongan tidak mencukupi.
Energi Baterai yang Tersedia.Aplikasi sistem penyimpanan energi mungkin berputar kurang dari sekali per hari dan, bergantung pada aplikasi pasar, mungkin melebihi metrik ini. Oleh karena itu, staf harus menentukan masa pakai baterai dengan menilai keluaran baterai.
Masa Pakai dan Verifikasi Perangkat Penyimpanan Energi
Pengujian perangkat penyimpanan energi terdiri dari dua bidang utama.Pertama, pengujian sel baterai sangat penting untuk menilai umur sistem penyimpanan energi baterai.Pengujian sel baterai mengungkap kekuatan dan kelemahan sel baterai dan membantu operator memahami bagaimana baterai harus diintegrasikan ke dalam sistem penyimpanan energi dan apakah integrasi ini tepat.
Konfigurasi sel baterai seri dan paralel membantu memahami cara kerja sistem baterai dan cara desainnya.Sel baterai yang dihubungkan secara seri memungkinkan terjadinya penumpukan tegangan baterai, yang berarti bahwa tegangan sistem dari sistem baterai dengan beberapa sel baterai yang dihubungkan secara seri sama dengan tegangan sel baterai individual dikalikan dengan jumlah sel. Arsitektur baterai yang terhubung seri menawarkan keunggulan biaya, namun juga memiliki beberapa kelemahan. Ketika baterai dihubungkan secara seri, masing-masing sel mengambil arus yang sama dengan baterai. Misal 1 sel mempunyai tegangan maksimum 1V dan arus maksimum 1A, maka 10 sel yang dirangkai secara seri mempunyai tegangan maksimum 10V, namun tetap mempunyai arus maksimum 1A, sehingga daya totalnya 10V * 1A = 10W. Ketika dihubungkan secara seri, sistem baterai menghadapi tantangan pemantauan tegangan. Pemantauan tegangan dapat dilakukan pada paket baterai yang dihubungkan secara seri untuk mengurangi biaya, namun sulit untuk mendeteksi kerusakan atau penurunan kapasitas sel individual.
Di sisi lain, baterai paralel memungkinkan penumpukan arus, yang berarti tegangan baterai paralel sama dengan tegangan sel individual dan arus sistem sama dengan arus sel individual dikalikan dengan jumlah sel secara paralel. Misalnya, jika baterai 1V, 1A yang sama digunakan, dua baterai dapat dihubungkan secara paralel, yang akan memotong arus menjadi setengahnya, dan kemudian 10 pasang baterai paralel dapat dihubungkan secara seri untuk mencapai 10V pada tegangan 1V dan arus 1A. , tetapi ini lebih umum terjadi pada konfigurasi paralel.
Perbedaan antara metode sambungan baterai seri dan paralel ini penting ketika mempertimbangkan jaminan kapasitas baterai atau kebijakan garansi. Faktor-faktor berikut mengalir ke bawah melalui hierarki dan pada akhirnya memengaruhi masa pakai baterai:fitur pasar ➜ perilaku pengisian/pengosongan ➜ batasan sistem ➜ seri baterai dan arsitektur paralel.Oleh karena itu, kapasitas papan nama baterai bukan merupakan indikasi bahwa mungkin ada kelebihan dalam sistem penyimpanan baterai. Kehadiran bangunan berlebih penting untuk garansi baterai, karena menentukan arus dan suhu baterai (suhu tempat tinggal sel dalam kisaran SOC), sedangkan pengoperasian sehari-hari akan menentukan masa pakai baterai.
Pengujian sistem merupakan tambahan untuk pengujian sel baterai dan seringkali lebih dapat diterapkan pada persyaratan proyek yang menunjukkan pengoperasian sistem baterai yang benar.
Untuk memenuhi kontrak, produsen baterai penyimpan energi biasanya mengembangkan protokol pengujian komisioning pabrik atau lapangan untuk memverifikasi fungsionalitas sistem dan subsistem, namun mungkin tidak mengatasi risiko kinerja sistem baterai yang melebihi masa pakai baterai. Diskusi umum mengenai commissioning lapangan adalah kondisi pengujian kapasitas dan apakah relevan dengan aplikasi sistem baterai.
Pentingnya Pengujian Baterai
Setelah DNV GL menguji baterai, data tersebut dimasukkan ke dalam kartu skor kinerja baterai tahunan, yang menyediakan data independen untuk pembeli sistem baterai. Kartu skor menunjukkan bagaimana baterai merespons empat kondisi aplikasi: suhu, arus, mean state of charge (SOC) dan fluktuasi mean state of charge (SOC).
Pengujian ini membandingkan kinerja baterai dengan konfigurasi seri-paralel, batasan sistem, perilaku pengisian/pengosongan pasar, dan fungsionalitas pasar. Layanan unik ini secara independen memverifikasi bahwa produsen baterai bertanggung jawab dan menilai jaminan mereka dengan benar sehingga pemilik sistem baterai dapat membuat penilaian yang tepat mengenai paparan mereka terhadap risiko teknis.
Pemilihan Pemasok Peralatan Penyimpanan Energi
Untuk mewujudkan visi penyimpanan baterai,pemilihan pemasok sangat penting– jadi bekerja sama dengan pakar teknis tepercaya yang memahami semua aspek tantangan dan peluang skala utilitas adalah resep terbaik untuk keberhasilan proyek. Memilih pemasok sistem penyimpanan baterai harus memastikan bahwa sistem tersebut memenuhi standar sertifikasi internasional. Misalnya, sistem penyimpanan baterai telah diuji sesuai dengan UL9450A dan laporan pengujian tersedia untuk ditinjau. Persyaratan khusus lokasi lainnya, seperti deteksi kebakaran tambahan dan perlindungan atau ventilasi, mungkin tidak disertakan dalam produk dasar pabrikan dan perlu diberi label sebagai tambahan yang diwajibkan.
Singkatnya, perangkat penyimpanan energi skala utilitas dapat digunakan untuk menyediakan penyimpanan energi listrik dan mendukung solusi titik beban, permintaan puncak, dan listrik terputus-putus. Sistem ini digunakan di banyak wilayah di mana sistem bahan bakar fosil dan/atau peningkatan tradisional dianggap tidak efisien, tidak praktis, atau mahal. Banyak faktor yang dapat mempengaruhi keberhasilan pengembangan proyek-proyek tersebut dan kelayakan finansialnya.
Penting untuk bekerja sama dengan produsen penyimpanan baterai yang andal.BSLBATT Energy adalah penyedia solusi penyimpanan baterai cerdas yang terdepan di pasar, merancang, memproduksi, dan memberikan solusi teknik canggih untuk aplikasi khusus. Visi perusahaan difokuskan untuk membantu pelanggan memecahkan masalah energi unik yang mempengaruhi bisnis mereka, dan keahlian BSLBATT dapat memberikan solusi yang sepenuhnya disesuaikan untuk memenuhi tujuan pelanggan.
Waktu posting: 28 Agustus-2024