Până în 2024, piața globală de stocare a energiei în plină expansiune a condus la recunoașterea treptată a valorii critice asisteme de stocare a energiei baterieipe diverse piețe, în special pe piața energiei solare, care a devenit treptat o parte importantă a rețelei. Datorită naturii intermitente a energiei solare, alimentarea acesteia este instabilă, iar sistemele de stocare a energiei bateriei sunt capabile să ofere reglarea frecvenței, echilibrând astfel eficient funcționarea rețelei. În viitor, dispozitivele de stocare a energiei vor juca un rol și mai important în asigurarea capacității de vârf și în amânarea nevoii de investiții costisitoare în instalațiile de distribuție, transport și generare.
Costul sistemelor de stocare a energiei solare și bateriilor a scăzut dramatic în ultimul deceniu. Pe multe piețe, aplicațiile de energie regenerabilă subminează treptat competitivitatea producției tradiționale de energie fosilă și nucleară. În timp ce odată se credea că generarea de energie regenerabilă este prea costisitoare, astăzi costul anumitor surse de energie fosilă este mult mai mare decât costul generării de energie regenerabilă.
În plus,o combinație de instalații solare + stocare poate furniza energie rețelei, înlocuind rolul centralelor pe gaze naturale. Cu costurile de investiții pentru instalațiile de energie solară reduse semnificativ și fără costuri de combustibil suportate pe parcursul ciclului lor de viață, combinația oferă deja energie la un cost mai mic decât sursele tradiționale de energie. Atunci când instalațiile de energie solară sunt combinate cu sisteme de stocare a bateriilor, puterea acestora poate fi utilizată pentru anumite perioade de timp, iar timpul de răspuns rapid al bateriilor permite proiectelor acestora să răspundă în mod flexibil atât la nevoile pieței de capacitate, cât și ale pieței serviciilor auxiliare.
În prezent,bateriile litiu-ion bazate pe tehnologia fosfat de fier litiu (LiFePO4) domină piața de stocare a energiei.Aceste baterii sunt utilizate pe scară largă datorită siguranței lor ridicate, duratei de viață lungi și performanței termice stabile. Deși densitatea energetică abaterii cu litiu fier fosfateste puțin mai mică decât cea a altor tipuri de baterii cu litiu, acestea au făcut în continuare progrese semnificative prin optimizarea proceselor de producție, îmbunătățirea eficienței de fabricație și reducerea costurilor. Este de așteptat ca până în 2030, prețul bateriilor cu litiu și fier fosfat să scadă în continuare, în timp ce competitivitatea acestora pe piața de stocare a energiei va continua să crească.
Odată cu creșterea rapidă a cererii de vehicule electrice,sistem rezidential de stocare a energiei, Sistem de stroage energetic C&Iși sisteme de stocare a energiei la scară largă, avantajele bateriilor Li-FePO4 în ceea ce privește costul, durata de viață și siguranța le fac o opțiune de încredere. În timp ce obiectivele sale de densitate energetică pot să nu fie la fel de semnificative ca cele ale altor baterii chimice, avantajele sale în ceea ce privește siguranța și longevitatea îi conferă un loc în scenariile de aplicare care necesită fiabilitate pe termen lung.
Factori de luat în considerare la implementarea echipamentelor de stocare a energiei bateriei
Există mulți factori de luat în considerare atunci când instalați echipamente de stocare a energiei. Puterea și durata sistemului de stocare a energiei bateriei depind de scopul acestuia în proiect. Scopul proiectului este determinat de valoarea sa economică. Valoarea sa economică depinde de piața la care participă sistemul de stocare a energiei. Această piață determină în cele din urmă modul în care bateria va distribui energia, încărcarea sau descărcarea și cât va dura. Deci puterea și durata bateriei nu determină doar costul de investiție al sistemului de stocare a energiei, ci și durata de funcționare.
Procesul de încărcare și descărcare a unui sistem de stocare a energiei bateriei va fi profitabil pe unele piețe. În alte cazuri, este necesar doar costul de încărcare, iar costul de încărcare este costul derulării afacerii de stocare a energiei. Cantitatea și rata de încărcare nu este aceeași cu cantitatea de descărcare.
De exemplu, în instalațiile de stocare a energiei solare+baterie la scară de rețea sau în aplicațiile de sistem de stocare la nivelul clientului care utilizează energie solară, sistemul de stocare a bateriilor folosește energia de la instalația de generare solară pentru a se califica pentru credite fiscale pentru investiții (ITC). De exemplu, există nuanțe ale conceptului de plată la taxă pentru sistemele de stocare a energiei în organizațiile regionale de transport (RTO). În exemplul creditului fiscal pentru investiții (ITC), sistemul de stocare a bateriei crește valoarea capitalului propriu a proiectului, crescând astfel rata internă de rentabilitate a proprietarului. În exemplul PJM, sistemul de stocare a bateriei plătește pentru încărcare și descărcare, astfel încât compensarea returnării sale este proporțională cu debitul său electric.
Pare contraintuitiv să spunem că puterea și durata unei baterii îi determină durata de viață. O serie de factori, cum ar fi puterea, durata și durata de viață, fac tehnologiile de stocare a bateriei diferite de alte tehnologii energetice. În centrul unui sistem de stocare a energiei bateriei se află bateria. La fel ca celulele solare, materialele lor se degradează în timp, reducând performanța. Celulele solare pierd puterea și eficiența, în timp ce degradarea bateriei duce la pierderea capacității de stocare a energiei.În timp ce sistemele solare pot dura 20-25 de ani, sistemele de stocare a bateriilor durează de obicei doar 10 până la 15 ani.
Costurile de înlocuire și înlocuire ar trebui luate în considerare pentru orice proiect. Potențialul de înlocuire depinde de debitul proiectului și de condițiile asociate cu funcționarea acestuia.
Cei patru factori principali care duc la o scădere a performanței bateriei sunt?
- Temperatura de funcționare a bateriei
- Curentul bateriei
- Starea medie de încărcare a bateriei (SOC)
- „Oscilația” stării medii de încărcare a bateriei (SOC), adică intervalul stării medii de încărcare a bateriei (SOC) în care se află bateria de cele mai multe ori. Al treilea și al patrulea factor sunt legați.
Există două strategii pentru gestionarea duratei de viață a bateriei în proiect.Prima strategie este de a reduce dimensiunea bateriei dacă proiectul este susținut de venituri și de a reduce costul de înlocuire planificat în viitor. Pe multe piețe, veniturile planificate pot suporta costurile viitoare de înlocuire. În general, reducerile viitoare ale costurilor componentelor trebuie luate în considerare atunci când se estimează costurile viitoare de înlocuire, ceea ce este în concordanță cu experiența pieței din ultimii 10 ani. A doua strategie este de a crește dimensiunea bateriei pentru a minimiza curentul total al acesteia (sau rata C, definită simplu ca încărcare sau descărcare pe oră) prin implementarea celulelor paralele. Curenții mai mici de încărcare și descărcare tind să producă temperaturi mai scăzute, deoarece bateria generează căldură în timpul încărcării și descărcării. Dacă există exces de energie în sistemul de stocare a bateriei și este utilizată mai puțină energie, cantitatea de încărcare și descărcare a bateriei va fi redusă și durata de viață a acesteia va fi prelungită.
Încărcarea/descărcarea bateriei este un termen cheie.Industria auto folosește de obicei „ciclurile” ca măsură a duratei de viață a bateriei. În aplicațiile staționare de stocare a energiei, bateriile sunt mai probabil să fie parțial ciclate, ceea ce înseamnă că pot fi parțial încărcate sau parțial descărcate, fiecare încărcare și descărcare fiind insuficientă.
Energie disponibilă a bateriei.Aplicațiile sistemului de stocare a energiei pot ciclă mai puțin de o dată pe zi și, în funcție de aplicația de pe piață, pot depăși această măsurătoare. Prin urmare, personalul ar trebui să determine durata de viață a bateriei prin evaluarea debitului bateriei.
Durata de viață și verificarea dispozitivului de stocare a energiei
Testarea dispozitivelor de stocare a energiei constă din două domenii principale.În primul rând, testarea celulelor bateriei este esențială pentru a evalua durata de viață a unui sistem de stocare a energiei bateriei.Testarea celulelor bateriei dezvăluie punctele forte și punctele slabe ale celulelor bateriei și ajută operatorii să înțeleagă cum ar trebui să fie integrate bateriile în sistemul de stocare a energiei și dacă această integrare este adecvată.
Configurațiile în serie și paralele ale celulelor bateriei ajută la înțelegerea modului în care funcționează un sistem de baterii și cum este proiectat.Celulele de baterie conectate în serie permit stivuirea tensiunilor bateriei, ceea ce înseamnă că tensiunea de sistem a unui sistem de baterii cu mai multe celule de baterie conectate în serie este egală cu tensiunea individuală a celulei bateriei înmulțită cu numărul de celule. Arhitecturile de baterii conectate în serie oferă avantaje de cost, dar au și unele dezavantaje. Când bateriile sunt conectate în serie, celulele individuale consumă același curent ca și acumulatorul. De exemplu, dacă o celulă are o tensiune maximă de 1V și un curent maxim de 1A, atunci 10 celule în serie au o tensiune maximă de 10V, dar au totuși un curent maxim de 1A, pentru o putere totală de 10V * 1A = 10W. Când este conectat în serie, sistemul de baterii se confruntă cu o provocare de monitorizare a tensiunii. Monitorizarea tensiunii poate fi efectuată pe bateriile conectate în serie pentru a reduce costurile, dar este dificil de detectat deteriorarea sau degradarea capacității celulelor individuale.
Pe de altă parte, bateriile paralele permit stivuirea curentului, ceea ce înseamnă că tensiunea pachetului de baterii paralele este egală cu tensiunea celulei individuale, iar curentul sistemului este egal cu curentul celulei individuale înmulțit cu numărul de celule în paralel. De exemplu, dacă se folosește aceeași baterie de 1V, 1A, două baterii pot fi conectate în paralel, ceea ce va reduce curentul la jumătate, iar apoi 10 perechi de baterii paralele pot fi conectate în serie pentru a obține 10V la tensiune de 1V și curent de 1A. , dar acest lucru este mai frecvent într-o configurație paralelă.
Această diferență între metodele în serie și paralelă de conectare a bateriei este importantă atunci când luăm în considerare garanțiile privind capacitatea bateriei sau politicile de garanție. Următorii factori curg în jos prin ierarhie și afectează în cele din urmă durata de viață a bateriei:caracteristici ale pieței ➜ comportament de încărcare/descărcare ➜ limitări ale sistemului ➜ serie de baterii și arhitectură paralelă.Prin urmare, capacitatea de pe plăcuța de identificare a bateriei nu este un indiciu că ar putea exista supraconstrucții în sistemul de stocare a bateriei. Prezența supraconstructiei este importantă pentru garanția bateriei, deoarece determină curentul și temperatura bateriei (temperatura de staționare a celulei în domeniul SOC), în timp ce funcționarea zilnică va determina durata de viață a bateriei.
Testarea sistemului este un adjuvant la testarea celulelor bateriei și este adesea mai aplicabilă cerințelor proiectului care demonstrează funcționarea corectă a sistemului de baterii.
Pentru a îndeplini un contract, producătorii de baterii de stocare a energiei dezvoltă de obicei protocoale de testare pentru punerea în funcțiune din fabrică sau pe teren pentru a verifica funcționalitatea sistemului și a subsistemului, dar este posibil să nu abordeze riscul ca performanța sistemului bateriei să depășească durata de viață a bateriei. O discuție comună despre punerea în funcțiune pe teren este condițiile de testare a capacității și dacă acestea sunt relevante pentru aplicația sistemului de baterii.
Importanța testării bateriilor
După ce DNV GL a testat o baterie, datele sunt încorporate într-un tabel anual de performanță a bateriei, care oferă date independente pentru cumpărătorii de sisteme de baterii. Tabloul de bord arată modul în care bateria răspunde la patru condiții de aplicare: temperatură, curent, fluctuații ale stării medii de încărcare (SOC) și ale stării medii de încărcare (SOC).
Testul compară performanța bateriei cu configurația sa în serie-paralelă, limitările sistemului, comportamentul de încărcare/descărcare pe piață și funcționalitatea pieței. Acest serviciu unic verifică în mod independent dacă producătorii de baterii sunt responsabili și își evaluează corect garanțiile, astfel încât proprietarii de sisteme de baterii să poată face o evaluare informată a expunerii lor la riscul tehnic.
Selectarea furnizorilor de echipamente de stocare a energiei
Pentru a realiza viziunea de stocare a bateriei,selectarea furnizorului este critică– deci lucrul cu experți tehnici de încredere care înțeleg toate aspectele provocărilor și oportunităților la scară de utilitate este cea mai bună rețetă pentru succesul proiectului. Selectarea unui furnizor de sisteme de stocare a bateriei ar trebui să se asigure că sistemul respectă standardele internaționale de certificare. De exemplu, sistemele de stocare a bateriilor au fost testate în conformitate cu UL9450A și rapoartele de testare sunt disponibile pentru revizuire. Orice alte cerințe specifice locației, cum ar fi detectarea și protecția sau ventilația suplimentară la incendiu, pot să nu fie incluse în produsul de bază al producătorului și vor trebui etichetate ca supliment necesar.
În rezumat, dispozitivele de stocare a energiei la scară de utilitate pot fi utilizate pentru a furniza soluții de stocare a energiei electrice și pentru a susține soluții la punctul de încărcare, cererea de vârf și puterea intermitentă. Aceste sisteme sunt utilizate în multe domenii în care sistemele de combustibili fosili și/sau modernizările tradiționale sunt considerate ineficiente, impracticabile sau costisitoare. Mulți factori pot influența dezvoltarea cu succes a unor astfel de proiecte și viabilitatea financiară a acestora.
Este important să lucrați cu un producător de încredere pentru stocarea bateriilor.BSLBATT Energy este un furnizor lider de piață de soluții inteligente de stocare a bateriilor, proiectând, producând și furnizând soluții avansate de inginerie pentru aplicații specializate. Viziunea companiei se concentrează pe a ajuta clienții să rezolve problemele energetice unice care le afectează afacerea, iar expertiza BSLBATT poate oferi soluții complet personalizate pentru a îndeplini obiectivele clienților.
Ora postării: 28-aug-2024