Do 2024. godine, procvat globalnog tržišta skladištenja energije doveo je do postepenog prepoznavanja kritične vrijednostisistemi za skladištenje energije u baterijamana raznim tržištima, posebno na tržištu solarne energije, koje je postepeno postalo važan dio mreže. Zbog isprekidane prirode solarne energije, njeno snabdijevanje je nestabilno, a sistemi za skladištenje energije u baterijama su u stanju da obezbijede regulaciju frekvencije, čime se efikasno balansira rad mreže. U budućnosti će uređaji za skladištenje energije igrati još važniju ulogu u obezbjeđivanju vršnog kapaciteta i odgađanju potrebe za skupim ulaganjima u distribucijske, prenosne i proizvodne objekte.
Cijena solarnih i baterijskih sistema za skladištenje energije dramatično je pala u posljednjoj deceniji. Na mnogim tržištima, primjena obnovljivih izvora energije postepeno potkopava konkurentnost tradicionalne proizvodnje energije iz fosilnih goriva i nuklearne energije. Dok se nekada vjerovalo da je proizvodnja obnovljivih izvora energije preskupa, danas je cijena određenih fosilnih izvora energije mnogo veća od cijene proizvodnje obnovljive energije.
Osim toga,Kombinacija solarne energije i skladišnih kapaciteta može obezbijediti energiju za mrežu., zamjenjujući ulogu elektrana na prirodni plin. S obzirom na značajno smanjene troškove ulaganja u solarne elektrane i odsustvo troškova goriva tokom njihovog životnog ciklusa, ova kombinacija već obezbjeđuje energiju po nižoj cijeni od tradicionalnih izvora energije. Kada se solarne elektrane kombinuju sa sistemima za skladištenje energije u baterijama, njihova energija se može koristiti u određenim vremenskim periodima, a brzo vrijeme odziva baterija omogućava njihovim projektima da fleksibilno reaguju na potrebe i tržišta kapaciteta i tržišta pomoćnih usluga.
Trenutno,Litijum-jonske baterije zasnovane na tehnologiji litijum-željezo-fosfata (LiFePO4) dominiraju tržištem skladištenja energije.Ove baterije se široko koriste zbog svoje visoke sigurnosti, dugog vijeka trajanja i stabilnih termalnih performansi. Iako je gustoća energijeLitijum-željezo-fosfatne baterijeje nešto niža nego kod drugih vrsta litijumskih baterija, ali su ipak ostvarile značajan napredak optimizacijom proizvodnih procesa, poboljšanjem efikasnosti proizvodnje i smanjenjem troškova. Očekuje se da će do 2030. godine cijena litijum-željezo-fosfatnih baterija dodatno pasti, dok će njihova konkurentnost na tržištu skladištenja energije nastaviti da raste.
S obzirom na brzi rast potražnje za električnim vozilima,sistem za skladištenje energije u stambenim objektima, Sistem skladištenja energije C&Ii sisteme za skladištenje energije velikih razmjera, prednosti Li-FePO4 baterija u smislu cijene, vijeka trajanja i sigurnosti čine ih pouzdanom opcijom. Iako njihove ciljane gustoće energije možda nisu toliko značajne kao kod drugih hemijskih baterija, njihove prednosti u sigurnosti i dugovječnosti daju im mjesto u scenarijima primjene koji zahtijevaju dugoročnu pouzdanost.
Faktori koje treba uzeti u obzir prilikom postavljanja opreme za skladištenje energije u baterijama
Prilikom implementacije opreme za skladištenje energije potrebno je uzeti u obzir mnogo faktora. Snaga i vijek trajanja sistema za skladištenje energije u baterijama zavise od njegove namjene u projektu. Svrha projekta određena je njegovom ekonomskom vrijednošću. Njegova ekonomska vrijednost zavisi od tržišta na kojem sistem za skladištenje energije učestvuje. Ovo tržište u konačnici određuje kako će baterija distribuirati energiju, puniti se ili prazniti, i koliko će dugo trajati. Dakle, snaga i vijek trajanja baterije ne samo da određuju investicione troškove sistema za skladištenje energije, već i operativni vijek.
Proces punjenja i pražnjenja sistema za skladištenje energije u baterijama bit će profitabilan na nekim tržištima. U drugim slučajevima, potreban je samo trošak punjenja, a trošak punjenja je trošak obavljanja posla skladištenja energije. Količina i brzina punjenja nisu isti kao količina pražnjenja.
Na primjer, u instalacijama solarne energije + baterijskog skladištenja energije na nivou mreže ili u aplikacijama sistema za skladištenje na strani klijenta koji koriste solarnu energiju, sistem za skladištenje baterija koristi energiju iz solarnog postrojenja kako bi se kvalifikovao za poreske olakšice za investicije (ITC). Na primjer, postoje nijanse u konceptu plaćanja po naplati za sisteme za skladištenje energije u Regionalnim organizacijama za prenos (RTO). U primjeru poreskog kredita za investicije (ITC), sistem za skladištenje baterija povećava vrijednost kapitala projekta, čime se povećava interna stopa povrata vlasnika. U PJM primjeru, sistem za skladištenje baterija plaća za punjenje i pražnjenje, tako da je njegova naknada za povrat proporcionalna njegovom električnom protoku.
Čini se kontraintuitivnim reći da snaga i trajanje baterije određuju njen vijek trajanja. Brojni faktori poput snage, trajanja i vijeka trajanja čine tehnologije skladištenja energije u baterijama različitim od drugih energetskih tehnologija. U srcu sistema za skladištenje energije u baterijama je baterija. Poput solarnih ćelija, njihovi materijali se s vremenom degradiraju, smanjujući performanse. Solarne ćelije gube izlaznu snagu i efikasnost, dok degradacija baterije rezultira gubitkom kapaciteta skladištenja energije.Dok solarni sistemi mogu trajati 20-25 godina, sistemi za skladištenje energije u baterijama obično traju samo 10 do 15 godina.
Za svaki projekat treba uzeti u obzir zamjenu i troškove zamjene. Potencijal za zamjenu zavisi od propusnosti projekta i uslova povezanih s njegovim radom.
Četiri glavna faktora koja dovode do smanjenja performansi baterije su?
- Radna temperatura baterije
- Struja baterije
- Prosječno stanje napunjenosti baterije (SOC)
- 'Oscilacija' prosječnog stanja napunjenosti baterije (SOC), tj. interval prosječnog stanja napunjenosti baterije (SOC) u kojem se baterija nalazi većinu vremena. Treći i četvrti faktor su povezani.
Postoje dvije strategije za upravljanje vijekom trajanja baterije u projektu.Prva strategija je smanjenje veličine baterije ako je projekat podržan prihodima i smanjenje planiranih budućih troškova zamjene. Na mnogim tržištima, planirani prihodi mogu podržati buduće troškove zamjene. Općenito, buduća smanjenja troškova komponenti moraju se uzeti u obzir prilikom procjene budućih troškova zamjene, što je u skladu s tržišnim iskustvom u posljednjih 10 godina. Druga strategija je povećanje veličine baterije kako bi se minimizirala njena ukupna struja (ili C-brzina, jednostavno definirana kao punjenje ili pražnjenje po satu) primjenom paralelnih ćelija. Niže struje punjenja i pražnjenja imaju tendenciju da proizvode niže temperature jer baterija generira toplinu tokom punjenja i pražnjenja. Ako postoji višak energije u sistemu za pohranu baterije i koristi se manje energije, količina punjenja i pražnjenja baterije će se smanjiti, a njen vijek trajanja produžiti.
Punjenje/pražnjenje baterije je ključni pojam.Automobilska industrija obično koristi 'cikluse' kao mjeru vijeka trajanja baterije. U stacionarnim primjenama za skladištenje energije, baterije će vjerovatnije biti djelomično ciklirane, što znači da mogu biti djelomično napunjene ili djelomično ispražnjene, pri čemu je svako punjenje i pražnjenje nedovoljno.
Dostupna energija baterije.Primjene sistema za skladištenje energije mogu se ciklički mijenjati rjeđe od jednom dnevno i, ovisno o tržišnoj primjeni, mogu premašiti ovu metriku. Stoga bi osoblje trebalo odrediti vijek trajanja baterije procjenjujući propusnost baterije.
Vijek trajanja i verifikacija uređaja za skladištenje energije
Ispitivanje uređaja za skladištenje energije sastoji se od dva glavna područja.Prvo, testiranje baterijskih ćelija je ključno za procjenu vijeka trajanja sistema za skladištenje energije u baterijama.Testiranje baterijskih ćelija otkriva njihove snage i slabosti i pomaže operaterima da shvate kako baterije treba integrirati u sistem za skladištenje energije i da li je ta integracija prikladna.
Serijske i paralelne konfiguracije baterijskih ćelija pomažu u razumijevanju kako baterijski sistem funkcioniše i kako je dizajniran.Serijski spojene baterijske ćelije omogućavaju slaganje napona baterija, što znači da je napon sistema baterijskog sistema s više serijski spojenih baterijskih ćelija jednak naponu pojedinačne baterijske ćelije pomnoženom s brojem ćelija. Serijski spojene baterijske arhitekture nude prednosti u pogledu troškova, ali imaju i neke nedostatke. Kada su baterije spojene serijski, pojedinačne ćelije povlače istu struju kao i baterijski paket. Na primjer, ako jedna ćelija ima maksimalni napon od 1 V i maksimalnu struju od 1 A, tada 10 ćelija u seriji ima maksimalni napon od 10 V, ali i dalje imaju maksimalnu struju od 1 A, za ukupnu snagu od 10 V * 1 A = 10 W. Kada su spojene serijski, baterijski sistem se suočava s izazovom praćenja napona. Praćenje napona može se vršiti na serijski spojenim baterijskim paketima kako bi se smanjili troškovi, ali je teško otkriti oštećenje ili smanjenje kapaciteta pojedinačnih ćelija.
S druge strane, paralelne baterije omogućavaju slaganje struje, što znači da je napon paralelnog baterijskog paketa jednak naponu pojedinačne ćelije, a struja sistema jednaka je struji pojedinačne ćelije pomnoženoj s brojem ćelija u paralelnom spoju. Na primjer, ako se koristi ista baterija od 1 V i 1 A, dvije baterije mogu se spojiti paralelno, što će prepoloviti struju, a zatim se 10 parova paralelnih baterija može spojiti serijski da bi se postiglo 10 V pri naponu od 1 V i struji od 1 A, ali ovo je češće u paralelnoj konfiguraciji.
Ova razlika između serijskog i paralelnog načina povezivanja baterija je važna kada se razmatraju garancije kapaciteta baterije ili politike garancije. Sljedeći faktori se kreću kroz hijerarhiju i u konačnici utiču na vijek trajanja baterije:tržišne karakteristike ➜ ponašanje pri punjenju/pražnjenju ➜ sistemska ograničenja ➜ serijska i paralelna arhitektura baterija.Stoga, nazivni kapacitet baterije nije pokazatelj da može doći do prekomjernog punjenja u sistemu za skladištenje baterije. Prisustvo prekomjernog punjenja je važno za garanciju baterije, jer određuje struju i temperaturu baterije (temperaturu zadržavanja ćelije u rasponu napunjenosti), dok će svakodnevni rad odrediti vijek trajanja baterije.
Testiranje sistema je dodatak testiranju baterijskih ćelija i često je primjenjivije na projektne zahtjeve koji demonstriraju pravilan rad baterijskog sistema.
Kako bi ispunili ugovor, proizvođači baterija za skladištenje energije obično razvijaju fabrične ili terenske protokole za ispitivanje puštanja u rad kako bi provjerili funkcionalnost sistema i podsistema, ali možda ne rješavaju rizik od toga da performanse baterijskog sistema premaše vijek trajanja baterije. Uobičajena diskusija o puštanju u rad na terenu su uslovi ispitivanja kapaciteta i da li su oni relevantni za primjenu baterijskog sistema.
Važnost testiranja baterija
Nakon što DNV GL testira bateriju, podaci se uključuju u godišnju karticu rezultata performansi baterije, koja pruža nezavisne podatke za kupce baterijskih sistema. Kartica rezultata pokazuje kako baterija reaguje na četiri uslova primjene: temperaturu, struju, prosječno stanje napunjenosti (SOC) i fluktuacije prosječnog stanja napunjenosti (SOC).
Test upoređuje performanse baterije sa njenom serijsko-paralelnom konfiguracijom, sistemskim ograničenjima, ponašanjem punjenja/pražnjenja na tržištu i funkcionalnošću na tržištu. Ova jedinstvena usluga nezavisno provjerava da li su proizvođači baterija odgovorni i da ispravno procjenjuju svoje garancije kako bi vlasnici baterijskih sistema mogli napraviti informisanu procjenu svoje izloženosti tehničkom riziku.
Izbor dobavljača opreme za skladištenje energije
Da bi se ostvarila vizija skladištenja energije u baterijama,Izbor dobavljača je ključan– stoga je saradnja s pouzdanim tehničkim stručnjacima koji razumiju sve aspekte izazova i prilika na nivou komunalnih usluga najbolji recept za uspjeh projekta. Odabir dobavljača sistema za skladištenje baterija treba osigurati da sistem ispunjava međunarodne standarde certifikacije. Na primjer, sistemi za skladištenje baterija testirani su u skladu s UL9450A, a izvještaji o ispitivanju dostupni su na uvid. Svi ostali zahtjevi specifični za lokaciju, kao što su dodatna detekcija i zaštita od požara ili ventilacija, možda neće biti uključeni u osnovni proizvod proizvođača i morat će biti označeni kao obavezni dodatak.
Ukratko, uređaji za skladištenje energije velikih razmjera mogu se koristiti za skladištenje električne energije i podršku rješenjima za napajanje na tački opterećenja, pri vršnoj potražnji i pri povremenom napajanju. Ovi sistemi se koriste u mnogim područjima gdje se sistemi fosilnih goriva i/ili tradicionalne nadogradnje smatraju neefikasnim, nepraktičnim ili skupim. Mnogi faktori mogu utjecati na uspješan razvoj takvih projekata i njihovu financijsku održivost.
Važno je sarađivati sa pouzdanim proizvođačem baterija.BSLBATT Energy je vodeći dobavljač inteligentnih rješenja za skladištenje energije u baterijama, koji dizajnira, proizvodi i isporučuje napredna inženjerska rješenja za specijalizovane primjene. Vizija kompanije usmjerena je na pomaganje kupcima u rješavanju jedinstvenih energetskih problema koji utiču na njihovo poslovanje, a stručnost BSLBATT-a može pružiti potpuno prilagođena rješenja kako bi se ispunili ciljevi kupaca.
Vrijeme objave: 28. avg. 2024.