Innen 2024 har det blomstrende globale energilagringsmarkedet ført til en gradvis anerkjennelse av den kritiske verdien avlagringssystemer for batterienergii ulike markeder, spesielt i solenergimarkedet, som etter hvert har blitt en viktig del av nettet. På grunn av solenergiens periodiske natur, er forsyningen ustabil, og batterienergilagringssystemer er i stand til å gi frekvensregulering, og dermed effektivt balansere driften av nettet. Fremover vil energilagringsenheter spille en enda viktigere rolle i å gi toppkapasitet og utsette behovet for kostbare investeringer i distribusjon, overføring og produksjonsanlegg.
Kostnadene for lagringssystemer for solenergi og batteri har falt dramatisk i løpet av det siste tiåret. I mange markeder undergraver anvendelser av fornybar energi gradvis konkurranseevnen til tradisjonell fossil- og kjernekraftproduksjon. Mens det en gang var en utbredt oppfatning at fornybar energiproduksjon var for kostbart, er kostnadene for visse fossile energikilder i dag mye høyere enn kostnadene ved fornybar energiproduksjon.
I tillegg,en kombinasjon av sol + lagringsanlegg kan gi strøm til nettet, som erstatter rollen til naturgasskraftverk. Med investeringskostnadene for solenergianlegg betydelig redusert og ingen drivstoffkostnader påløpt gjennom hele livssyklusen, gir kombinasjonen allerede energi til en lavere kostnad enn tradisjonelle energikilder. Når solenergianlegg kombineres med batterilagringssystemer, kan strømmen deres brukes i bestemte tidsperioder, og den raske responstiden til batteriene gjør at prosjektene deres kan svare fleksibelt på behovene til både kapasitetsmarkedet og markedet for tilleggstjenester.
For tiden,litium-ion-batterier basert på litiumjernfosfat (LiFePO4)-teknologi dominerer energilagringsmarkedet.Disse batteriene er mye brukt på grunn av deres høye sikkerhet, lange levetid og stabile termiske ytelse. Selv om energitettheten avlitiumjernfosfatbatterierer litt lavere enn for andre typer litiumbatterier, har de fortsatt gjort betydelige fremskritt ved å optimalisere produksjonsprosessene, forbedre produksjonseffektiviteten og redusere kostnadene. Det er forventet at innen 2030 vil prisen på litiumjernfosfatbatterier synke ytterligere, mens deres konkurranseevne i energilagringsmarkedet vil fortsette å øke.
Med den raske veksten i etterspørselen etter elektriske kjøretøy,energilagringssystem for boliger, C&I energi stroage systemog store energilagringssystemer, fordelene med Li-FePO4-batterier når det gjelder kostnader, levetid og sikkerhet gjør dem til et pålitelig alternativ. Selv om målene for energitetthet kanskje ikke er like viktige som for andre kjemiske batterier, gir fordelene i sikkerhet og lang levetid den en plass i bruksscenarier som krever langsiktig pålitelighet.
Faktorer som bør vurderes ved utplassering av energilagringsutstyr for batterier
Det er mange faktorer å vurdere når du distribuerer energilagringsutstyr. Kraften og varigheten til batterienergilagringssystemet avhenger av formålet med prosjektet. Formålet med prosjektet er bestemt av dets økonomiske verdi. Dens økonomiske verdi avhenger av markedet som energilagringssystemet deltar i. Dette markedet bestemmer til syvende og sist hvordan batteriet skal distribuere energi, lades eller utlades, og hvor lenge det vil vare. Så kraften og varigheten til batteriet bestemmer ikke bare investeringskostnaden for energilagringssystemet, men også driftslevetiden.
Prosessen med å lade og utlade et batterienergilagringssystem vil være lønnsomt i enkelte markeder. I andre tilfeller kreves kun kostnaden for lading, og kostnaden for lading er kostnaden for å drive energilagringsvirksomheten. Mengden og hastigheten på ladingen er ikke den samme som utladingsmengden.
For eksempel, i nettskala installasjoner for lagring av solenergi+batteri, eller i lagringssystemapplikasjoner på klientsiden som bruker solenergi, bruker batterilagringssystemet strøm fra solenergianlegget for å kvalifisere for investeringsskattefradrag (ITC). For eksempel er det nyanser i konseptet med å betale for energilagringssystemer i regionale overføringsorganisasjoner (RTOs). I eksemplet med investeringsskattekreditt (ITC) øker batterilagringssystemet egenkapitalverdien til prosjektet, og øker dermed eierens interne avkastning. I PJM-eksemplet betaler batterilagringssystemet for lading og utlading, så tilbakebetalingskompensasjonen er proporsjonal med dens elektriske gjennomstrømning.
Det virker motintuitivt å si at kraften og varigheten til et batteri bestemmer levetiden. En rekke faktorer som strøm, varighet og levetid gjør batterilagringsteknologier forskjellige fra andre energiteknologier. I hjertet av et batterienergilagringssystem er batteriet. Som solceller brytes materialene ned over tid, noe som reduserer ytelsen. Solceller mister kraft og effektivitet, mens batterinedbrytning resulterer i tap av energilagringskapasitet.Mens solsystemer kan vare 20-25 år, varer batterilagringssystemer vanligvis bare 10 til 15 år.
Utskiftings- og erstatningskostnader bør vurderes for ethvert prosjekt. Potensialet for utskifting avhenger av prosjektets gjennomstrømning og forholdene knyttet til driften.
De fire hovedfaktorene som fører til en nedgang i batteriytelsen er?
- Batteriets driftstemperatur
- Batteristrøm
- Gjennomsnittlig batteriladingstilstand (SOC)
- 'Svingningen' til den gjennomsnittlige batteriladingstilstanden (SOC), dvs. intervallet for den gjennomsnittlige batteriladingstilstanden (SOC) som batteriet er i mesteparten av tiden. Den tredje og fjerde faktoren er relatert.
Det er to strategier for å administrere batterilevetiden i prosjektet.Den første strategien er å redusere størrelsen på batteriet hvis prosjektet er støttet av inntekter og å redusere den planlagte fremtidige erstatningskostnaden. I mange markeder kan planlagte inntekter støtte fremtidige erstatningskostnader. Generelt må fremtidige kostnadsreduksjoner i komponenter vurderes ved estimering av fremtidige erstatningskostnader, noe som er i samsvar med markedserfaring de siste 10 årene. Den andre strategien er å øke størrelsen på batteriet for å minimere dets totale strømstyrke (eller C-rate, ganske enkelt definert som lading eller utlading per time) ved å implementere parallelle celler. Lavere lade- og utladningsstrøm har en tendens til å gi lavere temperaturer siden batteriet genererer varme under lading og utlading. Hvis det er overskudd av energi i batterilagringssystemet og mindre energi brukes, vil mengden av lading og utlading av batteriet reduseres og levetiden forlenges.
Batterilading/utlading er et nøkkelbegrep.Bilindustrien bruker vanligvis "sykluser" som et mål på batterilevetid. I stasjonære energilagringsapplikasjoner er det mer sannsynlig at batterier blir delvis syklet, noe som betyr at de kan være delvis ladet eller delvis utladet, med hver ladning og utlading som er utilstrekkelig.
Tilgjengelig batterienergi.Applikasjoner for energilagringssystem kan syklus mindre enn én gang per dag og, avhengig av markedsapplikasjonen, kan de overskride denne beregningen. Derfor bør personalet bestemme batterilevetiden ved å vurdere batterikapasiteten.
Levetid og verifisering av energilagringsenhet
Testing av energilagringsenheter består av to hovedområder.For det første er battericelletesting avgjørende for å vurdere levetiden til et batterienergilagringssystem.Battericelletesting avslører styrker og svakheter ved battericellene og hjelper operatører med å forstå hvordan batteriene skal integreres i energilagringssystemet og om denne integrasjonen er hensiktsmessig.
Serier og parallelle konfigurasjoner av battericeller bidrar til å forstå hvordan et batterisystem fungerer og hvordan det er utformet.Battericeller koblet i serie gir mulighet for stabling av batterispenninger, noe som betyr at systemspenningen til et batterisystem med flere seriekoblede battericeller er lik den enkelte battericellespenningen multiplisert med antall celler. Seriekoblede batteriarkitekturer gir kostnadsfordeler, men har også noen ulemper. Når batterier kobles i serie trekker de enkelte cellene samme strøm som batteripakken. For eksempel, hvis en celle har en maksimal spenning på 1V og en maksimal strøm på 1A, så har 10 celler i serie en maksimal spenning på 10V, men de har fortsatt en maksimal strøm på 1A, for en total effekt på 10V * 1A = 10W. Når det er seriekoblet, står batterisystemet overfor en utfordring med spenningsovervåking. Spenningsovervåking kan utføres på seriekoblede batteripakker for å redusere kostnadene, men det er vanskelig å oppdage skade eller kapasitetsdegradering av enkeltceller.
På den annen side tillater parallelle batterier strømstabling, noe som betyr at spenningen til den parallelle batteripakken er lik den individuelle cellespenningen og systemstrømmen er lik den individuelle cellestrømmen multiplisert med antall celler i parallell. For eksempel, hvis det samme 1V, 1A-batteriet brukes, kan to batterier kobles parallelt, som vil kutte strømmen i to, og deretter kan 10 par parallelle batterier kobles i serie for å oppnå 10V ved 1V spenning og 1A strøm , men dette er mer vanlig i en parallell konfigurasjon.
Denne forskjellen mellom serie- og parallellmetoder for batteritilkobling er viktig når man vurderer batterikapasitetsgarantier eller garantipolitikk. Følgende faktorer flyter ned gjennom hierarkiet og påvirker til slutt batterilevetiden:markedsegenskaper ➜ lade-/utladingsadferd ➜ systembegrensninger ➜ batteriserier og parallellarkitektur.Batteriets navneskiltkapasitet er derfor ikke en indikasjon på at det kan forekomme overbygging i batterilagringssystemet. Tilstedeværelsen av overbygg er viktig for batterigarantien, da den bestemmer batteristrømmen og temperaturen (cellens oppholdstemperatur i SOC-området), mens daglig drift vil bestemme batteriets levetid.
Systemtesting er et tillegg til battericelletesting og er ofte mer anvendelig for prosjektkrav som demonstrerer riktig drift av batterisystemet.
For å oppfylle en kontrakt utvikler produsenter av energilagringsbatterier typisk testprotokoller for igangkjøring fra fabrikk eller felt for å verifisere funksjonaliteten til systemet og undersystemet, men kan ikke adressere risikoen for at batterisystemets ytelse overskrider batterilevetiden. En vanlig diskusjon om felt igangkjøring er kapasitetstestbetingelser og om de er relevante for batterisystemapplikasjonen.
Viktigheten av batteritesting
Etter at DNV GL har testet et batteri, blir dataene innlemmet i et årlig målkort for batteriytelse, som gir uavhengige data for batterisystemkjøpere. Målekortet viser hvordan batteriet reagerer på fire bruksforhold: temperatur, strøm, gjennomsnittlig ladetilstand (SOC) og gjennomsnittlig ladetilstand (SOC).
Testen sammenligner batteriytelsen med dens serieparallelle konfigurasjon, systembegrensninger, markedets lade-/utladingsadferd og markedsfunksjonalitet. Denne unike tjenesten verifiserer uavhengig at batteriprodusentene er ansvarlige og vurderer garantiene sine korrekt, slik at eiere av batterisystemer kan foreta en informert vurdering av deres eksponering for teknisk risiko.
Valg av leverandør av energilagringsutstyr
For å realisere visjonen om batterilagring,leverandørvalg er kritisk– så det å jobbe med pålitelige tekniske eksperter som forstår alle aspekter av utfordringer og muligheter i nytteskala er den beste oppskriften på prosjektsuksess. Å velge en leverandør av batterilagringssystem bør sikre at systemet oppfyller internasjonale sertifiseringsstandarder. For eksempel har batterilagringssystemer blitt testet i henhold til UL9450A og testrapporter er tilgjengelige for gjennomgang. Eventuelle andre plasseringsspesifikke krav, for eksempel ekstra branndeteksjon og beskyttelse eller ventilasjon, er kanskje ikke inkludert i produsentens basisprodukt og må merkes som et nødvendig tillegg.
Oppsummert kan energilagringsenheter i nytteskala brukes til å gi elektrisk energilagring og støtte belastningspunkter, toppbehov og intermitterende strømløsninger. Disse systemene brukes i mange områder hvor fossile brenselsystemer og/eller tradisjonelle oppgraderinger anses som ineffektive, upraktiske eller kostbare. Mange faktorer kan påvirke vellykket utvikling av slike prosjekter og deres økonomiske levedyktighet.
Det er viktig å samarbeide med en pålitelig batterilagringsprodusent.BSLBATT Energy er en markedsledende leverandør av intelligente batterilagringsløsninger, som designer, produserer og leverer avanserte tekniske løsninger for spesialistapplikasjoner. Selskapets visjon er fokusert på å hjelpe kundene med å løse de unike energiproblemene som påvirker deres virksomhet, og BSLBATTs ekspertise kan tilby fullt tilpassede løsninger for å møte kundenes mål.
Innleggstid: 28. august 2024