2024년까지 글로벌 에너지 저장 시장의 호황으로 인해 에너지 저장 장치의 중요성이 점차 인식되고 있습니다.배터리 에너지 저장 시스템다양한 시장, 특히 점차적으로 그리드의 중요한 부분이 된 태양 에너지 시장에서. 태양 에너지는 간헐적 특성으로 인해 공급이 불안정하며 배터리 에너지 저장 시스템은 주파수 조절을 제공하여 그리드 작동의 균형을 효과적으로 맞출 수 있습니다. 앞으로 에너지 저장 장치는 최대 용량을 제공하고 배전, 전송 및 발전 시설에 대한 값비싼 투자의 필요성을 연기하는 데 훨씬 더 중요한 역할을 할 것입니다.
태양광 및 배터리 에너지 저장 시스템의 비용은 지난 10년 동안 급격히 떨어졌습니다. 많은 시장에서 재생에너지 적용은 전통적인 화석 및 원자력 발전의 경쟁력을 점차 약화시키고 있습니다. 한때 재생에너지 발전은 비용이 너무 많이 든다고 널리 여겨졌던 반면, 오늘날 특정 화석 에너지원의 비용은 재생에너지 발전 비용보다 훨씬 높습니다.
추가적으로,태양광 + 저장 시설의 조합으로 그리드에 전력을 공급할 수 있습니다., 천연가스 화력발전소의 역할을 대체합니다. 태양광 발전 시설에 대한 투자 비용이 크게 감소하고 수명주기 전반에 걸쳐 연료 비용이 발생하지 않으므로 이 조합은 이미 기존 에너지원보다 저렴한 비용으로 에너지를 제공하고 있습니다. 태양광 발전 시설을 배터리 저장 시스템과 결합하면 해당 전력을 특정 기간 동안 사용할 수 있으며, 배터리의 빠른 응답 시간을 통해 프로젝트는 용량 시장과 보조 서비스 시장 모두의 요구에 유연하게 대응할 수 있습니다.
현재,리튬인산철(LiFePO4) 기술을 기반으로 한 리튬이온 배터리가 에너지 저장 시장을 장악하고 있습니다.이 배터리는 높은 안전성, 긴 사이클 수명 및 안정적인 열 성능으로 인해 널리 사용됩니다. 비록 에너지 밀도는리튬 철 인산염 배터리다른 유형의 리튬 배터리보다 약간 낮지만 생산 공정 최적화, 제조 효율성 향상 및 비용 절감을 통해 여전히 상당한 발전을 이루었습니다. 2030년에는 인산철리튬 배터리의 가격이 더욱 낮아지는 동시에 에너지저장장치 시장에서의 경쟁력도 계속 높아질 것으로 예상된다.
전기차 수요가 급증하면서,주거용 에너지 저장 시스템, C&I 에너지 저장 시스템및 대규모 에너지 저장 시스템의 경우 비용, 수명 및 안전성 측면에서 Li-FePO4 배터리의 장점으로 인해 신뢰할 수 있는 옵션이 됩니다. 에너지 밀도 목표는 다른 화학 배터리만큼 중요하지 않을 수 있지만 안전성과 수명의 장점으로 인해 장기적인 신뢰성이 필요한 응용 시나리오에 적합합니다.
배터리 에너지 저장 장비 배포 시 고려해야 할 요소
에너지 저장 장비를 배치할 때 고려해야 할 요소가 많이 있습니다. 배터리 에너지 저장 시스템의 전력과 지속 시간은 프로젝트의 목적에 따라 다릅니다. 프로젝트의 목적은 경제적 가치에 따라 결정됩니다. 그 경제적 가치는 에너지 저장 시스템이 참여하는 시장에 따라 달라집니다. 이 시장은 궁극적으로 배터리가 에너지를 분배하고 충전 또는 방전하는 방법과 배터리 지속 시간을 결정합니다. 따라서 배터리의 출력과 지속 시간은 에너지 저장 시스템의 투자 비용뿐만 아니라 작동 수명도 결정합니다.
배터리 에너지 저장 시스템을 충전 및 방전하는 과정은 일부 시장에서 수익성이 있을 것입니다. 그 외의 경우에는 충전비용만 필요하며, 충전비용은 에너지저장사업을 수행하는 비용이 됩니다. 충전량과 충전율은 방전량과 동일하지 않습니다.
예를 들어, 그리드 규모의 태양광+배터리 에너지 저장 설치 또는 태양 에너지를 사용하는 클라이언트 측 저장 시스템 애플리케이션에서 배터리 저장 시스템은 투자 세액공제(ITC) 자격을 얻기 위해 태양광 발전 시설의 전력을 사용합니다. 예를 들어, 지역 송전 기관(RTO)의 에너지 저장 시스템에 대한 요금 지불 개념에는 미묘한 차이가 있습니다. 투자 세액 공제(ITC) 사례에서 배터리 저장 시스템은 프로젝트의 자산 가치를 높여 소유자의 내부 수익률을 높입니다. PJM 예에서 배터리 저장 시스템은 충전 및 방전 비용을 지불하므로 투자 회수 보상은 전기 처리량에 비례합니다.
배터리의 전력과 지속 시간이 수명을 결정한다고 말하는 것은 직관에 어긋나는 것 같습니다. 전력, 지속 시간, 수명 등 다양한 요소로 인해 배터리 저장 기술은 다른 에너지 기술과 다릅니다. 배터리 에너지 저장 시스템의 핵심은 배터리입니다. 태양전지와 마찬가지로 이들 재료도 시간이 지남에 따라 성능이 저하되어 성능이 저하됩니다. 태양전지는 전력 출력과 효율을 잃고, 배터리 성능 저하로 인해 에너지 저장 용량이 손실됩니다.태양광 시스템의 수명은 20~25년인 반면, 배터리 저장 시스템의 수명은 일반적으로 10~15년에 불과합니다.
모든 프로젝트에서는 교체 및 교체 비용을 고려해야 합니다. 교체 가능성은 프로젝트 처리량 및 운영과 관련된 조건에 따라 달라집니다.
배터리 성능 저하를 초래하는 4가지 주요 요인은 무엇입니까?
- 배터리 작동 온도
- 배터리 전류
- 평균 배터리 충전 상태(SOC)
- 평균 배터리 충전상태(SOC)의 '진동', 즉 배터리가 대부분의 시간 동안 존재하는 평균 배터리 충전상태(SOC)의 간격. 세 번째와 네 번째 요소는 서로 연관되어 있습니다.
프로젝트에는 배터리 수명을 관리하기 위한 두 가지 전략이 있습니다.첫 번째 전략은 프로젝트가 수익으로 지원되는 경우 배터리 크기를 줄이고 향후 계획된 교체 비용을 줄이는 것입니다. 많은 시장에서 계획된 수익으로 향후 교체 비용을 지원할 수 있습니다. 일반적으로 향후 교체 비용을 추정할 때 부품의 향후 비용 절감을 고려해야 하며 이는 지난 10년간의 시장 경험과 일치합니다. 두 번째 전략은 병렬 셀을 구현하여 총 전류(또는 단순히 시간당 충전 또는 방전으로 정의되는 C-rate)를 최소화하기 위해 배터리 크기를 늘리는 것입니다. 충전 및 방전 전류가 낮을수록 배터리는 충전 및 방전 중에 열을 발생시키므로 온도가 낮아지는 경향이 있습니다. 배터리 저장 시스템에 에너지가 남아돌고 에너지 사용량이 줄어들면 배터리의 충방전량이 줄어들고 수명이 늘어납니다.
배터리 충전/방전은 핵심 용어입니다.자동차 산업에서는 일반적으로 배터리 수명의 척도로 '사이클'을 사용합니다. 고정식 에너지 저장 응용 분야에서 배터리는 부분적으로 순환될 가능성이 더 높습니다. 즉, 부분적으로 충전되거나 부분적으로 방전될 수 있으며 각 충전 및 방전이 불충분할 수 있습니다.
사용 가능한 배터리 에너지.에너지 저장 시스템 애플리케이션은 하루에 한 번 미만으로 순환될 수 있으며 시장 애플리케이션에 따라 이 측정 기준을 초과할 수 있습니다. 따라서 직원은 배터리 처리량을 평가하여 배터리 수명을 결정해야 합니다.
에너지저장장치 수명 및 검증
에너지 저장 장치 테스트는 두 가지 주요 영역으로 구성됩니다.첫째, 배터리 셀 테스트는 배터리 에너지 저장 시스템의 수명을 평가하는 데 중요합니다.배터리 셀 테스트는 배터리 셀의 강점과 약점을 밝혀내고 운영자가 배터리를 에너지 저장 시스템에 통합하는 방법과 이러한 통합이 적절한지 여부를 이해하는 데 도움이 됩니다.
배터리 셀의 직렬 및 병렬 구성은 배터리 시스템의 작동 방식과 설계 방식을 이해하는 데 도움이 됩니다.직렬로 연결된 배터리 셀은 배터리 전압의 누적을 허용합니다. 즉, 여러 개의 직렬 연결된 배터리 셀이 있는 배터리 시스템의 시스템 전압은 개별 배터리 셀 전압에 셀 수를 곱한 것과 같습니다. 직렬 연결 배터리 아키텍처는 비용상의 이점을 제공하지만 몇 가지 단점도 있습니다. 배터리가 직렬로 연결되면 개별 셀은 배터리 팩과 동일한 전류를 소비합니다. 예를 들어, 한 셀의 최대 전압이 1V이고 최대 전류가 1A인 경우 직렬로 연결된 10개의 셀은 최대 전압은 10V이지만 여전히 최대 전류는 1A이므로 총 전력은 10V * 1A = 10W. 직렬로 연결되면 배터리 시스템은 전압 모니터링 문제에 직면하게 됩니다. 직렬로 연결된 배터리 팩에 대해 전압 모니터링을 수행해 비용을 절감할 수 있지만, 개별 셀의 손상이나 용량 저하를 감지하기는 어렵다.
반면, 병렬 배터리는 전류 스태킹을 허용합니다. 즉, 병렬 배터리 팩의 전압은 개별 셀 전압과 동일하고 시스템 전류는 개별 셀 전류에 병렬 셀 수를 곱한 것과 같습니다. 예를 들어, 동일한 1V, 1A 배터리를 사용하는 경우 두 개의 배터리를 병렬로 연결하면 전류가 절반으로 줄어들고, 10쌍의 병렬 배터리를 직렬로 연결하면 1V 전압 및 1A 전류에서 10V를 달성할 수 있습니다. , 그러나 이는 병렬 구성에서 더 일반적입니다.
배터리 용량 보장이나 보증 정책을 고려할 때 배터리 연결의 직렬 방식과 병렬 방식 간의 이러한 차이는 중요합니다. 다음 요소는 계층 구조를 따라 내려가며 궁극적으로 배터리 수명에 영향을 미칩니다.시장 특징 ➜ 충전/방전 동작 ➜ 시스템 제한 ➜ 배터리 시리즈 및 병렬 아키텍처.따라서 배터리 명판 용량은 배터리 저장 시스템에 과도한 구축이 있을 수 있음을 나타내는 것이 아닙니다. 오버빌딩 여부는 배터리 전류와 온도(SOC 범위의 셀 체류 온도)를 결정하고 일일 작동에 따라 배터리 수명을 결정하므로 배터리 보증에 중요합니다.
시스템 테스트는 배터리 셀 테스트의 부속물이며 종종 배터리 시스템의 올바른 작동을 입증하는 프로젝트 요구 사항에 더 적합합니다.
계약을 이행하기 위해 에너지 저장 배터리 제조업체는 일반적으로 시스템 및 하위 시스템 기능을 검증하기 위한 공장 또는 현장 시운전 테스트 프로토콜을 개발하지만 배터리 수명을 초과하는 배터리 시스템 성능의 위험을 해결하지 못할 수도 있습니다. 현장 시운전에 대한 일반적인 논의는 용량 테스트 조건과 해당 조건이 배터리 시스템 애플리케이션과 관련이 있는지 여부입니다.
배터리 테스트의 중요성
DNV GL이 배터리를 테스트한 후 해당 데이터는 배터리 시스템 구매자에게 독립적인 데이터를 제공하는 연간 배터리 성능 스코어카드에 통합됩니다. 스코어카드는 온도, 전류, 평균 충전 상태(SOC), 평균 충전 상태(SOC) 변동 등 4가지 적용 조건에 배터리가 어떻게 반응하는지 보여줍니다.
이 테스트에서는 배터리 성능을 직렬 병렬 구성, 시스템 제한 사항, 시장 충전/방전 동작 및 시장 기능과 비교합니다. 이 고유한 서비스는 배터리 제조업체의 책임을 독립적으로 확인하고 배터리 시스템 소유자가 기술적 위험에 대한 노출을 정보에 입각한 평가를 할 수 있도록 보증을 올바르게 평가합니다.
에너지 저장 장비 공급업체 선정
배터리 스토리지 비전을 실현하기 위해,공급 업체 선택이 중요합니다– 따라서 유틸리티 규모의 과제와 기회의 모든 측면을 이해하고 신뢰할 수 있는 기술 전문가와 협력하는 것이 프로젝트 성공을 위한 최고의 방법입니다. 배터리 저장 시스템 공급업체를 선택할 때는 해당 시스템이 국제 인증 표준을 충족하는지 확인해야 합니다. 예를 들어, 배터리 저장 시스템은 UL9450A에 따라 테스트되었으며 테스트 보고서를 검토할 수 있습니다. 추가 화재 감지 및 보호 또는 환기와 같은 기타 위치별 요구 사항은 제조업체의 기본 제품에 포함되지 않을 수 있으며 필수 추가 기능으로 표시되어야 합니다.
요약하면, 유틸리티 규모의 에너지 저장 장치는 전기 에너지 저장을 제공하고 부하 지점, 피크 수요 및 간헐적 전력 솔루션을 지원하는 데 사용될 수 있습니다. 이러한 시스템은 화석 연료 시스템 및/또는 기존 업그레이드가 비효율적이거나 비실용적이거나 비용이 많이 드는 것으로 간주되는 많은 분야에서 사용됩니다. 많은 요인들이 그러한 프로젝트의 성공적인 개발과 재정적 실행 가능성에 영향을 미칠 수 있습니다.
신뢰할 수 있는 배터리 저장 장치 제조업체와 협력하는 것이 중요합니다.BSLBATT Energy는 전문 애플리케이션을 위한 고급 엔지니어링 솔루션을 설계, 제조 및 제공하는 지능형 배터리 저장 솔루션 분야의 선도적인 공급업체입니다. 회사의 비전은 고객이 비즈니스에 영향을 미치는 고유한 에너지 문제를 해결할 수 있도록 지원하는 데 중점을 두고 있으며, BSLBATT의 전문 지식은 고객 목표를 달성할 수 있는 완전한 맞춤형 솔루션을 제공할 수 있습니다.
게시 시간: 2024년 8월 28일