Do roku 2024 viedol prekvitajúci globálny trh skladovania energie k postupnému uznaniu kritickej hodnotybatériové systémy na ukladanie energiena rôznych trhoch, najmä na trhu solárnej energie, ktorá sa postupne stala dôležitou súčasťou siete. Vzhľadom na prerušovaný charakter slnečnej energie je jej dodávka nestabilná a systémy na ukladanie energie z batérií sú schopné zabezpečiť frekvenčnú reguláciu, čím efektívne vyrovnávajú prevádzku siete. V budúcnosti budú zariadenia na skladovanie energie hrať ešte dôležitejšiu úlohu pri poskytovaní špičkovej kapacity a odložení potreby nákladných investícií do distribučných, prenosových a výrobných zariadení.
Náklady na solárne a batériové systémy na ukladanie energie za posledné desaťročie dramaticky klesli. Na mnohých trhoch aplikácie obnoviteľnej energie postupne podkopávajú konkurencieschopnosť tradičnej výroby energie z fosílnych palív a jadra. Zatiaľ čo sa kedysi všeobecne verilo, že výroba obnoviteľnej energie je príliš nákladná, dnes sú náklady na určité fosílne zdroje energie oveľa vyššie ako náklady na výrobu obnoviteľnej energie.
okrem tohokombinácia solárnych a akumulačných zariadení môže poskytnúť energiu do siete, ktorá nahrádza úlohu elektrární na zemný plyn. Vďaka výrazne zníženým investičným nákladom na solárne zariadenia a nulovým nákladom na palivo počas ich životného cyklu už táto kombinácia poskytuje energiu za nižšie náklady ako tradičné zdroje energie. Keď sa solárne energetické zariadenia skombinujú s batériovými skladovacími systémami, ich výkon sa môže využívať na určité časové obdobia a rýchla doba odozvy batérií umožňuje ich projektom flexibilne reagovať na potreby trhu s kapacitou aj trhu doplnkových služieb.
v súčasnostilítium-iónové batérie založené na technológii fosforečnanu lítno-železitého (LiFePO4) dominujú na trhu skladovania energie.Tieto batérie sú široko používané vďaka ich vysokej bezpečnosti, dlhej životnosti cyklu a stabilnému tepelnému výkonu. Hoci energetická hustota olítium-železofosfátové batérieje o niečo nižšia ako u iných typov lítiových batérií, stále dosiahli významný pokrok optimalizáciou výrobných procesov, zlepšením efektívnosti výroby a znížením nákladov. Očakáva sa, že do roku 2030 bude cena lítium-železofosfátových batérií ďalej klesať, pričom ich konkurencieschopnosť na trhu skladovania energie sa bude naďalej zvyšovať.
S rýchlym rastom dopytu po elektrických vozidlách,obytný systém skladovania energie, Systém skladovania energie C&Ia veľkokapacitné systémy skladovania energie, výhody Li-FePO4 batérií z hľadiska ceny, životnosti a bezpečnosti z nich robia spoľahlivú možnosť. Aj keď ciele týkajúce sa hustoty energie nemusia byť také významné ako u iných chemických batérií, ich výhody v oblasti bezpečnosti a životnosti im dávajú miesto v aplikačných scenároch, ktoré vyžadujú dlhodobú spoľahlivosť.
Faktory, ktoré treba zvážiť pri nasadzovaní zariadenia na ukladanie energie z batérie
Pri nasadzovaní zariadení na skladovanie energie je potrebné zvážiť veľa faktorov. Výkon a trvanie systému na ukladanie energie z batérie závisí od jeho účelu v projekte. Účel projektu je určený jeho ekonomickou hodnotou. Jeho ekonomická hodnota závisí od trhu, na ktorom sa systém skladovania energie zúčastňuje. Tento trh v konečnom dôsledku určuje, ako bude batéria distribuovať energiu, nabíjať alebo vybíjať a ako dlho vydrží. Výkon a výdrž batérie teda neurčujú len investičné náklady na systém skladovania energie, ale aj prevádzkovú životnosť.
Proces nabíjania a vybíjania batériového systému na ukladanie energie bude na niektorých trhoch ziskový. V iných prípadoch sú potrebné iba náklady na nabíjanie a náklady na nabíjanie sú nákladmi na podnikanie v oblasti skladovania energie. Množstvo a rýchlosť nabíjania nie je rovnaká ako množstvo vybíjania.
Napríklad v inštaláciách solárneho + batériového skladovania energie v sieti alebo v aplikáciách úložného systému na strane klienta, ktoré využívajú solárnu energiu, batériový úložný systém využíva energiu zo solárneho zariadenia, aby sa kvalifikoval na investičné daňové dobropisy (ITC). Napríklad existujú nuansy v koncepcii spoplatňovania systémov skladovania energie v regionálnych prenosových organizáciách (RTO). V príklade investičného daňového kreditu (ITC) batériový úložný systém zvyšuje hodnotu vlastného kapitálu projektu, čím zvyšuje vnútornú mieru návratnosti vlastníka. V príklade PJM batériový úložný systém platí za nabíjanie a vybíjanie, takže jeho kompenzácia návratnosti je úmerná jeho elektrickej priepustnosti.
Zdá sa neintuitívne tvrdiť, že výkon a výdrž batérie určujú jej životnosť. Množstvo faktorov, ako je výkon, trvanie a životnosť, odlišuje technológie ukladania batérií od iných energetických technológií. Srdcom systému ukladania energie batérie je batéria. Rovnako ako solárne články, ich materiály časom degradujú, čím sa znižuje výkon. Solárne články strácajú výkon a účinnosť, zatiaľ čo degradácia batérie má za následok stratu kapacity skladovania energie.Zatiaľ čo solárne systémy môžu vydržať 20-25 rokov, batériové skladovacie systémy zvyčajne vydržia len 10 až 15 rokov.
Pri každom projekte by sa mali zvážiť náklady na výmenu a výmenu. Potenciál výmeny závisí od priepustnosti projektu a podmienok spojených s jeho prevádzkou.
Štyri hlavné faktory, ktoré vedú k poklesu výkonu batérie, sú?
- Prevádzková teplota batérie
- Prúd batérie
- Priemerný stav nabitia batérie (SOC)
- „Oscilácia“ priemerného stavu nabitia batérie (SOC), tj interval priemerného stavu nabitia batérie (SOC), v ktorom sa batéria väčšinu času nachádza. Tretí a štvrtý faktor spolu súvisia.
V projekte existujú dve stratégie riadenia výdrže batérie.Prvou stratégiou je zníženie veľkosti batérie, ak je projekt podporovaný výnosmi a zníženie plánovaných budúcich nákladov na výmenu. Na mnohých trhoch môžu plánované výnosy podporiť budúce náklady na výmenu. Vo všeobecnosti je pri odhadovaní budúcich nákladov na výmenu potrebné zvážiť budúce zníženie nákladov na komponenty, čo je v súlade so skúsenosťami na trhu za posledných 10 rokov. Druhou stratégiou je zväčšiť veľkosť batérie, aby sa minimalizoval jej celkový prúd (alebo rýchlosť C, jednoducho definovaná ako nabíjanie alebo vybíjanie za hodinu) implementáciou paralelných článkov. Nižšie nabíjacie a vybíjacie prúdy majú tendenciu produkovať nižšie teploty, pretože batéria počas nabíjania a vybíjania vytvára teplo. Ak je v úložnom systéme batérie prebytok energie a spotrebuje sa menej energie, zníži sa množstvo nabíjania a vybíjania batérie a predĺži sa jej životnosť.
Nabíjanie/vybíjanie batérie je kľúčový pojem.Automobilový priemysel zvyčajne používa „cykly“ ako meradlo životnosti batérie. V aplikáciách stacionárneho skladovania energie je pravdepodobnejšie, že batérie budú čiastočne zacyklené, čo znamená, že môžu byť čiastočne nabité alebo čiastočne vybité, pričom každé nabitie a vybitie je nedostatočné.
Dostupná energia batérie.Aplikácie systému akumulácie energie môžu cyklovať menej ako raz za deň a v závislosti od aplikácie na trhu môžu túto metriku prekročiť. Preto by mal personál určiť životnosť batérie posúdením jej priepustnosti.
Životnosť a overenie zariadenia na ukladanie energie
Testovanie zariadení na ukladanie energie pozostáva z dvoch hlavných oblastí.Po prvé, testovanie batériových článkov je rozhodujúce pre posúdenie životnosti systému na ukladanie energie batérie.Testovanie batériových článkov odhaľuje silné a slabé stránky batériových článkov a pomáha operátorom pochopiť, ako by mali byť batérie integrované do systému skladovania energie a či je táto integrácia vhodná.
Sériové a paralelné konfigurácie batériových článkov pomáhajú pochopiť, ako batériový systém funguje a ako je navrhnutý.Články batérie zapojené do série umožňujú stohovanie napätí batérie, čo znamená, že systémové napätie batériového systému s viacerými sériovo zapojenými batériovými článkami sa rovná napätiu jednotlivých článkov batérie vynásobenému počtom článkov. Sériovo zapojené batériové architektúry ponúkajú cenové výhody, ale majú aj určité nevýhody. Keď sú batérie zapojené do série, jednotlivé články odoberajú rovnaký prúd ako súprava batérií. Napríklad, ak má jeden článok maximálne napätie 1V a maximálny prúd 1A, potom 10 článkov v sérii má maximálne napätie 10V, ale stále majú maximálny prúd 1A, pre celkový výkon 10V * 1A = 10W. Pri sériovom zapojení batériový systém čelí výzve monitorovania napätia. Monitorovanie napätia je možné vykonávať na sériovo zapojených batériových blokoch, aby sa znížili náklady, ale je ťažké odhaliť poškodenie alebo degradáciu kapacity jednotlivých článkov.
Na druhej strane paralelné batérie umožňujú stohovanie prúdu, čo znamená, že napätie paralelnej sady batérií sa rovná napätiu jednotlivých článkov a systémový prúd sa rovná prúdu jednotlivých článkov vynásobenému počtom paralelných článkov. Napríklad, ak sa použije rovnaká 1V, 1A batéria, dve batérie môžu byť zapojené paralelne, čím sa zníži prúd na polovicu, a potom je možné zapojiť 10 párov paralelných batérií do série, aby sa dosiahlo 10V pri napätí 1V a prúde 1A. , ale toto je bežnejšie v paralelnej konfigurácii.
Tento rozdiel medzi sériovým a paralelným spôsobom pripojenia batérie je dôležitý pri zvažovaní záruk kapacity batérie alebo záručných zásad. Nasledujúce faktory prechádzajú cez hierarchiu a v konečnom dôsledku ovplyvňujú životnosť batérie:vlastnosti trhu ➜ správanie pri nabíjaní/vybíjaní ➜ systémové obmedzenia ➜ sériová a paralelná architektúra batérií.Kapacita na typovom štítku batérie preto nenaznačuje, že v úložnom systéme batérie môže dochádzať k nadmernej záťaži. Prítomnosť nadmerného zaťaženia je dôležitá pre záruku batérie, pretože určuje prúd a teplotu batérie (teplota zotrvania článku v rozsahu SOC), zatiaľ čo denná prevádzka určuje životnosť batérie.
Testovanie systému je doplnkom testovania batériových článkov a často sa viac vzťahuje na požiadavky projektu, ktoré preukazujú správnu činnosť batériového systému.
S cieľom splniť zmluvu výrobcovia akumulátorov energie zvyčajne vyvíjajú testovacie protokoly pri uvedení do prevádzky v továrni alebo v teréne na overenie funkčnosti systému a podsystému, ale nemusia riešiť riziko, že výkon batériového systému prekročí životnosť batérie. Bežnou diskusiou o uvádzaní do prevádzky v teréne sú podmienky testovania kapacity a to, či sú relevantné pre aplikáciu batériového systému.
Význam testovania batérie
Potom, čo DNV GL otestuje batériu, údaje sa začlenia do ročného prehľadu výkonnosti batérie, ktorý poskytuje nezávislé údaje pre kupujúcich batériových systémov. Prehľad ukazuje, ako batéria reaguje na štyri podmienky použitia: teplota, prúd, kolísanie stredného stavu nabitia (SOC) a stredného stavu nabitia (SOC).
Test porovnáva výkon batérie s jej sériovo-paralelnou konfiguráciou, systémovými obmedzeniami, trhovým správaním sa pri nabíjaní/vybíjaní a trhovou funkčnosťou. Táto jedinečná služba nezávisle overuje, že výrobcovia batérií sú zodpovední a správne posudzujú svoje záruky, aby vlastníci systémov batérií mohli informovane posúdiť svoje vystavenie sa technickému riziku.
Výber dodávateľa zariadení na skladovanie energie
Aby sa realizovala vízia skladovania batérie,výber dodávateľa je kritický– takže spolupráca s dôveryhodnými technickými odborníkmi, ktorí rozumejú všetkým aspektom výziev a príležitostí v oblasti úžitkovej hodnoty, je najlepším receptom na úspech projektu. Výber dodávateľa batériového úložného systému by mal zabezpečiť, aby systém spĺňal medzinárodné certifikačné normy. Napríklad batériové úložné systémy boli testované v súlade s UL9450A a testovacie správy sú k dispozícii na preskúmanie. Akékoľvek iné požiadavky špecifické pre dané miesto, ako je dodatočná detekcia požiaru a ochrana alebo vetranie, nemusia byť súčasťou základného produktu výrobcu a musia byť označené ako požadovaný doplnok.
Stručne povedané, zariadenia na ukladanie energie v meradle môžu byť použité na poskytovanie akumulácie elektrickej energie a na podporu riešení bodu zaťaženia, špičkového odberu a prerušovaného napájania. Tieto systémy sa používajú v mnohých oblastiach, kde sa systémy fosílnych palív a/alebo tradičné modernizácie považujú za neefektívne, nepraktické alebo nákladné. Úspešný rozvoj takýchto projektov a ich finančnú životaschopnosť môže ovplyvniť veľa faktorov.
Je dôležité spolupracovať so spoľahlivým výrobcom batériových úložísk.BSLBATT Energy je popredným poskytovateľom riešení na ukladanie inteligentných batérií, ktorý navrhuje, vyrába a dodáva pokročilé inžinierske riešenia pre špeciálne aplikácie. Vízia spoločnosti je zameraná na pomoc zákazníkom pri riešení jedinečných energetických problémov, ktoré ovplyvňujú ich podnikanie, a odbornosť BSLBATT môže poskytnúť plne prispôsobené riešenia na splnenie cieľov zákazníkov.
Čas odoslania: 28. augusta 2024