До 2024 година, растечкиот глобален пазар за складирање енергија доведе до постепено препознавање на критичната вредност насистеми за складирање на енергија од батериина различни пазари, особено на пазарот на соларна енергија, кој постепено стана важен дел од мрежата. Поради наизменичната природа на сончевата енергија, нејзиното снабдување е нестабилно, а системите за складирање на енергија од батерии се способни да обезбедат регулација на фреквенцијата, со што ефикасно ја балансираат работата на мрежата. Во иднина, уредите за складирање енергија ќе играат уште поважна улога во обезбедувањето врвен капацитет и одложување на потребата за скапи инвестиции во дистрибутивните, преносните и производните капацитети.
Цената на системите за складирање на енергија од соларна енергија и батерии драстично се намалија во изминатата деценија. На многу пазари, апликациите за обновлива енергија постепено ја поткопуваат конкурентноста на традиционалното производство на фосилна и нуклеарна енергија. Додека некогаш нашироко се веруваше дека производството на обновлива енергија е премногу скапо, денес цената на одредени извори на фосилна енергија е многу повисока од цената на производството на обновлива енергија.
Дополнително,комбинација на соларни + капацитети за складирање може да обезбеди електрична енергија на мрежата, заменувајќи ја улогата на електрани на природен гас. Со значително намалени инвестициски трошоци за постројки за соларна енергија и без трошоци за гориво во текот на нивниот животен циклус, комбинацијата веќе обезбедува енергија по пониска цена од традиционалните извори на енергија. Кога постројките за соларна енергија се комбинираат со системи за складирање батерии, нивната моќност може да се користи за одредени временски периоди, а брзото време на одговор на батериите им овозможува на нивните проекти флексибилно да одговорат на потребите и на пазарот на капацитети и на пазарот на помошни услуги.
Во моментов,Литиум-јонските батерии базирани на технологијата на литиум железо фосфат (LiFePO4) доминираат на пазарот за складирање енергија.Овие батерии се широко користени поради нивната висока безбедност, долг животен век и стабилни термички перформанси. Иако енергетската густина налитиум железо фосфат батериие малку понизок од оној на другите видови литиумски батерии, тие сè уште имаат постигнато значителен напредок со оптимизирање на производните процеси, подобрување на производната ефикасност и намалување на трошоците. Се очекува дека до 2030 година цената на литиум железо фосфатните батерии дополнително ќе се намалува, додека нивната конкурентност на пазарот за складирање енергија ќе продолжи да се зголемува.
Со брзиот раст на побарувачката за електрични возила,станбен систем за складирање на енергија, C&I енергетски stroage системи големите системи за складирање енергија, предностите на Li-FePO4 батериите во однос на трошоците, животниот век и безбедноста ги прават сигурна опција. Иако неговите цели за енергетска густина можеби не се толку значајни како оние на другите хемиски батерии, неговите предности во безбедноста и долговечноста му даваат место во сценаријата за примена кои бараат долгорочна доверливост.
Фактори што треба да се земат предвид при распоредување на опрема за складирање енергија од батерии
Има многу фактори кои треба да се земат предвид при распоредување на опрема за складирање енергија. Моќноста и времетраењето на системот за складирање на енергија од батеријата зависи од неговата намена во проектот. Целта на проектот се одредува според неговата економска вредност. Неговата економска вредност зависи од пазарот на кој учествува системот за складирање на енергија. Овој пазар на крајот одредува како батеријата ќе дистрибуира енергија, полнење или празнење и колку долго ќе трае. Така, моќноста и времетраењето на батеријата не само што ја одредуваат инвестициската цена на системот за складирање енергија, туку и работниот век.
Процесот на полнење и празнење на системот за складирање на енергија од батерии ќе биде профитабилен на некои пазари. Во други случаи, потребни се само трошоците за полнење, а трошоците за полнење се трошоците за водење на бизнисот за складирање енергија. Количината и стапката на полнење не се исти со износот на празнење.
На пример, во инсталации за складирање на соларна енергија + батерии во скала или во апликации за систем за складирање од страна на клиентот кои користат сончева енергија, системот за складирање батерии користи енергија од постројката за генерирање на соларна енергија за да се квалификува за даночни кредити за инвестиции (ИТЦ). На пример, постојат нијанси во концептот на плаќање до наплата за системи за складирање на енергија во регионалните преносни организации (РТО). Во примерот на инвестицискиот даночен кредит (ITC), системот за складирање батерии ја зголемува вредноста на капиталот на проектот, а со тоа ја зголемува внатрешната стапка на принос на сопственикот. Во примерот PJM, системот за складирање на батерии плаќа за полнење и празнење, така што неговата компензација за враќање е пропорционална на неговата електрична моќност.
Изгледа контраинтуитивно да се каже дека моќноста и времетраењето на батеријата го одредуваат нејзиниот животен век. Голем број фактори како што се моќноста, времетраењето и животниот век ги прават технологиите за складирање батерии различни од другите енергетски технологии. Во срцето на системот за складирање на енергија од батеријата е батеријата. Како и соларните ќелии, нивните материјали се деградираат со текот на времето, намалувајќи ги перформансите. Соларните ќелии ја губат моќноста и ефикасноста, додека деградацијата на батеријата резултира со губење на капацитетот за складирање енергија.Додека соларните системи можат да траат 20-25 години, системите за складирање батерии обично траат само 10 до 15 години.
Трошоците за замена и замена треба да се земат предвид за секој проект. Потенцијалот за замена зависи од пропусната моќ на проектот и условите поврзани со неговото функционирање.
Четирите главни фактори кои водат до пад на перформансите на батеријата се?
- Работна температура на батеријата
- Струја на батеријата
- Просечна состојба на полнење на батеријата (SOC)
- „Осцилација“ на просечната состојба на полнење на батеријата (SOC), т.е. интервалот на просечната состојба на полнење на батеријата (SOC) во кој е батеријата во поголемиот дел од времето. Третиот и четвртиот фактор се поврзани.
Постојат две стратегии за управување со животниот век на батеријата во проектот.Првата стратегија е да се намали големината на батеријата доколку проектот е поддржан со приходи и да се намалат планираните идни трошоци за замена. На многу пазари, планираните приходи можат да ги поддржат идните трошоци за замена. Општо земено, идните намалувања на трошоците на компонентите треба да се земат предвид кога се проценуваат идните трошоци за замена, што е во согласност со искуството на пазарот во изминатите 10 години. Втората стратегија е да се зголеми големината на батеријата со цел да се минимизира нејзината вкупна струја (или C-стапка, едноставно дефинирана како полнење или празнење на час) со имплементирање на паралелни ќелии. Пониските струи за полнење и празнење имаат тенденција да произведуваат пониски температури бидејќи батеријата генерира топлина за време на полнењето и празнењето. Доколку има вишок енергија во системот за складирање на батериите и се користи помалку енергија, количината на полнење и празнење на батеријата ќе се намали и ќе се продолжи нејзиниот животен век.
Полнење/празнење на батеријата е клучен термин.Автомобилската индустрија обично користи „циклуси“ како мерка за траење на батеријата. Во апликациите за стационарно складирање енергија, батериите се со поголема веројатност да бидат делумно циклирани, што значи дека тие може да бидат делумно наполнети или делумно испразнети, при што секое полнење и празнење се недоволно.
Достапна енергија на батеријата.Апликациите на системот за складирање енергија може да се вртат помалку од еднаш дневно и, во зависност од апликацијата на пазарот, може да ја надминат оваа метрика. Затоа, персоналот треба да го одреди траењето на батеријата со проценка на протокот на батеријата.
Животот и верификацијата на уредот за складирање енергија
Тестирањето на уредот за складирање енергија се состои од две главни области.Прво, тестирањето на батериските ќелии е од клучно значење за да се процени животниот век на системот за складирање на енергија од батеријата.Тестирањето на батериските ќелии ги открива силните и слабите страни на ќелиите на батериите и им помага на операторите да разберат како батериите треба да се интегрираат во системот за складирање енергија и дали оваа интеграција е соодветна.
Сериите и паралелните конфигурации на батериските ќелии помагаат да се разбере како функционира батерискиот систем и како е дизајниран.Батериските ќелии поврзани во серија овозможуваат натрупување на напоните на батериите, што значи дека системскиот напон на батерискиот систем со повеќе ќелии поврзани со серија е еднаков на напонот на поединечните ќелии на батеријата помножен со бројот на ќелии. Архитектурите на батерии поврзани со серии нудат предности во однос на трошоците, но имаат и некои недостатоци. Кога батериите се поврзани во серија, поединечните ќелии ја црпат истата струја како и батерискиот пакет. На пример, ако една ќелија има максимален напон од 1V и максимална струја од 1А, тогаш 10 ќелии во серија имаат максимален напон од 10V, но сепак имаат максимална струја од 1А, за вкупна моќност од 10V * 1A = 10 W. Кога се поврзува во серија, батерискиот систем се соочува со предизвик за следење на напонот. Мониторингот на напонот може да се врши на сериски поврзани батерии за да се намалат трошоците, но тешко е да се открие оштетување или деградација на капацитетот на поединечни ќелии.
Од друга страна, паралелните батерии овозможуваат редење на струјата, што значи дека напонот на паралелниот батериски пакет е еднаков на напонот на поединечните ќелии, а струјата на системот е еднаква на струјата на поединечните ќелии помножена со бројот на ќелии паралелно. На пример, ако се користи иста батерија од 1V, 1A, може да се поврзат паралелно две батерии, што ќе ја намали струјата на половина, а потоа може да се поврзат 10 пара паралелни батерии во серија за да се постигне 10V при напон од 1V и струја од 1А. , но ова е почесто во паралелна конфигурација.
Оваа разлика помеѓу сериските и паралелните методи на поврзување на батеријата е важна кога се разгледуваат гаранциите за капацитетот на батеријата или гаранциските политики. Следниве фактори течат низ хиерархијата и на крајот влијаат на траењето на батеријата:карактеристики на пазарот ➜ однесување на полнење/празнење ➜ ограничувања на системот ➜ серија на батерии и паралелна архитектура.Затоа, капацитетот на табличката со име на батеријата не е показател дека може да има преголема градба во системот за складирање батерии. Присуството на преголема градба е важно за гаранцијата на батеријата, бидејќи ја одредува струјата и температурата на батеријата (температурата на просторот на ќелијата во опсегот на SOC), додека секојдневното работење ќе го одреди животниот век на батеријата.
Системското тестирање е додаток на тестирањето на ќелиите на батериите и често е поприменливо за проектните барања кои покажуваат правилно функционирање на системот за батерии.
Со цел да се исполни договорот, производителите на батерии за складирање на енергија обично развиваат фабрички или теренски протоколи за тестирање за пуштање во работа за да ја потврдат функционалноста на системот и потсистемот, но можеби нема да го решат ризикот од перформансите на батерискиот систем да го надминат животниот век на батеријата. Вообичаена дискусија за пуштањето во работа на терен се условите за тестирање на капацитетот и дали тие се релевантни за апликацијата на системот за батерии.
Важноста на тестирањето на батериите
Откако DNV GL ја тестира батеријата, податоците се вградуваат во годишната карта за резултати за перформансите на батеријата, која обезбедува независни податоци за купувачите на батерискиот систем. Картата за резултати покажува како батеријата реагира на четири услови на примена: температура, струја, средна состојба на полнење (SOC) и средна состојба на полнење (SOC) флуктуации.
Тестот ги споредува перформансите на батеријата со нејзината сериско-паралелна конфигурација, ограничувањата на системот, однесувањето на пазарното полнење/празнење и пазарната функционалност. Оваа единствена услуга независно проверува дали производителите на батерии се одговорни и правилно ги проценуваат нивните гаранции, така што сопствениците на батериските системи можат да направат информирана проценка за нивната изложеност на технички ризик.
Избор на добавувач на опрема за складирање енергија
Со цел да се реализира визијата за складирање батерии,изборот на добавувач е критичен– така што работата со доверливи технички експерти кои ги разбираат сите аспекти на предизвиците и можностите од размер на полезно користење е најдобриот рецепт за успех на проектот. Изборот на добавувач на систем за складирање батерии треба да осигури дека системот ги исполнува меѓународните стандарди за сертификација. На пример, системите за складирање батерии се тестирани во согласност со UL9450A и извештаите за тестирање се достапни за преглед. Сите други барања специфични за локацијата, како што се дополнително откривање пожар и заштита или вентилација, може да не се вклучени во основниот производ на производителот и ќе треба да бидат означени како задолжителен додаток.
Накратко, уредите за складирање на енергија во размер за комунални услуги може да се користат за да се обезбеди складирање електрична енергија и поддршка на решенија за точка на оптоварување, врвна побарувачка и наизменична енергија. Овие системи се користат во многу области каде што системите за фосилни горива и/или традиционалните надградби се сметаат за неефикасни, непрактични или скапи. Многу фактори можат да влијаат врз успешниот развој на таквите проекти и нивната финансиска исплатливост.
Важно е да работите со сигурен производител на батерии.BSLBATT Energy е водечки снабдувач на пазарот на интелигентни решенија за складирање батерии, дизајнирање, производство и испорака на напредни инженерски решенија за специјализирани апликации. Визијата на компанијата е фокусирана на помагање на клиентите да ги решат уникатните енергетски прашања што влијаат на нивниот бизнис, а експертизата на BSLBATT може да обезбеди целосно приспособени решенија за исполнување на целите на клиентите.
Време на објавување: 28.08.2024