I 2024 har det blomstrende globale marked for energilagring ført til en gradvis erkendelse af den kritiske værdi afbatterienergilagringssystemerpå forskellige markeder, især på solenergimarkedet, som gradvist er blevet en vigtig del af nettet. På grund af solenergiens intermitterende karakter er dens forsyning ustabil, og batterilagringssystemer er i stand til at regulere frekvensen og dermed effektivt afbalancere nettets drift. Fremadrettet vil energilagringsenheder spille en endnu vigtigere rolle i at levere spidskapacitet og udskyde behovet for dyre investeringer i distributions-, transmissions- og produktionsanlæg.
Omkostningerne ved sol- og batterilagringssystemer er faldet dramatisk i løbet af det seneste årti. På mange markeder underminerer vedvarende energi gradvist konkurrenceevnen for traditionel fossil energi og atomkraftproduktion. Hvor det engang var en udbredt opfattelse, at produktion af vedvarende energi var for dyrt, er omkostningerne ved visse fossile energikilder i dag meget højere end omkostningerne ved produktion af vedvarende energi.
Derudover,En kombination af solenergi og lagringsanlæg kan forsyne nettet med strøm, hvilket erstatter rollen for naturgasfyrede kraftværker. Med betydeligt reducerede investeringsomkostninger til solcelleanlæg og ingen brændstofomkostninger i hele deres levetid, leverer kombinationen allerede energi til en lavere pris end traditionelle energikilder. Når solcelleanlæg kombineres med batterilagringssystemer, kan deres strøm bruges i bestemte perioder, og batteriernes hurtige responstid gør det muligt for deres projekter at reagere fleksibelt på behovene på både kapacitetsmarkedet og markedet for hjælpetjenester.
For tiden,Lithium-ion-batterier baseret på lithiumjernfosfat (LiFePO4)-teknologi dominerer markedet for energilagring.Disse batterier er meget udbredte på grund af deres høje sikkerhed, lange levetid og stabile termiske ydeevne. Selvom energitætheden hoslithium-jernfosfat-batterierer en smule lavere end prisen for andre typer litiumbatterier, har de alligevel gjort betydelige fremskridt ved at optimere produktionsprocesser, forbedre produktionseffektiviteten og reducere omkostningerne. Det forventes, at prisen på litiumjernfosfatbatterier vil falde yderligere inden 2030, mens deres konkurrenceevne på markedet for energilagring vil fortsætte med at stige.
Med den hastige vækst i efterspørgslen efter elbiler,energilagringssystem til boliger, C&I energilagringssystemog storskala energilagringssystemer, gør fordelene ved Li-FePO4-batterier med hensyn til omkostninger, levetid og sikkerhed dem til en pålidelig mulighed. Selvom deres energitæthedsmål måske ikke er så betydelige som for andre kemiske batterier, giver deres fordele inden for sikkerhed og levetid dem en plads i anvendelsesscenarier, der kræver langvarig pålidelighed.
Faktorer at overveje ved implementering af batterilagringsudstyr
Der er mange faktorer at overveje, når man implementerer energilagringsudstyr. Batteriets effekt og levetid afhænger af dets formål i projektet. Projektets formål bestemmes af dets økonomiske værdi. Dets økonomiske værdi afhænger af det marked, som energilagringssystemet deltager i. Dette marked bestemmer i sidste ende, hvordan batteriet vil distribuere energi, oplade eller aflade, og hvor længe det vil holde. Så batteriets effekt og levetid bestemmer ikke kun investeringsomkostningerne for energilagringssystemet, men også dets driftslevetid.
Processen med at oplade og aflade et batterienergilagringssystem vil være rentabel på nogle markeder. I andre tilfælde kræves kun omkostningerne ved opladning, og omkostningerne ved opladning er omkostningerne ved at drive energilagringsforretningen. Mængden og hastigheden af opladning er ikke den samme som mængden af afladning.
For eksempel bruger batterilagringssystemet i solcelle- og batterienergilagringsinstallationer i netskala eller i klientsidede lagringssystemapplikationer, der bruger solenergi, strøm fra solcelleanlægget for at være berettiget til investeringsskattefradrag (ITC'er). For eksempel er der nuancer i konceptet med betaling efter betaling for energilagringssystemer i regionale transmissionsorganisationer (RTO'er). I eksemplet med investeringsskattefradrag (ITC) øger batterilagringssystemet projektets egenkapitalværdi og øger dermed ejerens interne afkast. I PJM-eksemplet betaler batterilagringssystemet for opladning og afladning, så dets tilbagebetalingskompensation er proportional med dets elektriske gennemstrømning.
Det virker kontraintuitivt at sige, at et batteris effekt og varighed bestemmer dets levetid. En række faktorer, såsom effekt, varighed og levetid, adskiller batterilagringsteknologier fra andre energiteknologier. Kernen i et batterilagringssystem er batteriet. Ligesom solceller nedbrydes deres materialer over tid, hvilket reducerer ydeevnen. Solceller mister effekt og effektivitet, mens batterinedbrydning resulterer i tab af energilagringskapacitet.Mens solcelleanlæg kan holde i 20-25 år, holder batterilagringssystemer typisk kun 10 til 15 år.
Udskiftning og udskiftningsomkostninger bør overvejes for ethvert projekt. Potentialet for udskiftning afhænger af projektets kapacitet og de forhold, der er forbundet med dets drift.
De fire primære faktorer, der fører til en forringelse af batteriets ydeevne, er?
- Batteriets driftstemperatur
- Batteristrøm
- Gennemsnitlig batteriladningstilstand (SOC)
- 'Oscillationen' af batteriets gennemsnitlige ladetilstand (SOC), dvs. intervallet for den gennemsnitlige batteriladetilstand (SOC), som batteriet befinder sig i det meste af tiden. Den tredje og fjerde faktor er relaterede.
Der er to strategier til at styre batterilevetiden i projektet.Den første strategi er at reducere batteriets størrelse, hvis projektet er understøttet af indtægter, og at reducere de planlagte fremtidige udskiftningsomkostninger. På mange markeder kan planlagte indtægter understøtte fremtidige udskiftningsomkostninger. Generelt skal fremtidige omkostningsreduktioner i komponenter tages i betragtning ved estimering af fremtidige udskiftningsomkostninger, hvilket er i overensstemmelse med markedserfaringer i løbet af de sidste 10 år. Den anden strategi er at øge batteriets størrelse for at minimere dets samlede strøm (eller C-rate, simpelthen defineret som opladning eller afladning pr. time) ved at implementere parallelle celler. Lavere opladnings- og afladningsstrømme har tendens til at producere lavere temperaturer, da batteriet genererer varme under opladning og afladning. Hvis der er overskydende energi i batterilagringssystemet, og der bruges mindre energi, vil mængden af opladning og afladning af batteriet blive reduceret, og dets levetid vil blive forlænget.
Batteriopladning/-afladning er et nøglebegreb.Bilindustrien bruger typisk 'cyklusser' som et mål for batteriets levetid. I stationære energilagringsapplikationer er batterier mere tilbøjelige til at være delvist cykliske, hvilket betyder, at de kan være delvist opladede eller delvist afladede, hvor hver opladning og afladning er utilstrækkelig.
Tilgængelig batterienergi.Applikationer med energilagringssystemer kan have mindre end én cyklus om dagen og kan, afhængigt af markedsapplikationen, overskride denne måleenhed. Derfor bør personalet bestemme batteriets levetid ved at vurdere batteriets gennemløbshastighed.
Levetid og verifikation af energilagringsenhed
Test af energilagringsenheder består af to hovedområder.For det første er test af battericeller afgørende for at vurdere levetiden for et batterienergilagringssystem.Battericelletestning afslører battericellernes styrker og svagheder og hjælper operatører med at forstå, hvordan batterierne bør integreres i energilagringssystemet, og om denne integration er passende.
Serie- og parallelle konfigurationer af battericeller hjælper med at forstå, hvordan et batterisystem fungerer, og hvordan det er designet.Battericeller forbundet i serie muliggør stabling af batterispændinger, hvilket betyder, at systemspændingen i et batterisystem med flere serieforbundne battericeller er lig med den individuelle battericellespænding ganget med antallet af celler. Serieforbundne batteriarkitekturer tilbyder omkostningsfordele, men har også nogle ulemper. Når batterier er forbundet i serie, trækker de individuelle celler den samme strøm som batteripakken. Hvis f.eks. én celle har en maksimal spænding på 1 V og en maksimal strøm på 1 A, har 10 celler i serie en maksimal spænding på 10 V, men de har stadig en maksimal strøm på 1 A, hvilket giver en samlet effekt på 10 V * 1 A = 10 W. Når batterisystemet er forbundet i serie, står det over for en udfordring med spændingsovervågning. Spændingsovervågning kan udføres på serieforbundne batteripakker for at reducere omkostningerne, men det er vanskeligt at opdage skader eller kapacitetsforringelse af individuelle celler.
På den anden side tillader parallelle batterier strømstabling, hvilket betyder, at spændingen i den parallelle batteripakke er lig med den individuelle cellespænding, og systemstrømmen er lig med den individuelle cellestrøm ganget med antallet af parallelle celler. Hvis det samme 1V, 1A batteri for eksempel bruges, kan to batterier parallelforbindes, hvilket halverer strømmen, og derefter kan 10 par parallelle batterier serieforbindes for at opnå 10V ved 1V spænding og 1A strøm, men dette er mere almindeligt i en parallelkonfiguration.
Denne forskel mellem serie- og paralleltilslutningsmetoder til batterier er vigtig, når man overvejer batterikapacitetsgarantier eller garantipolitikker. Følgende faktorer går ned gennem hierarkiet og påvirker i sidste ende batteriets levetid:Markedsfunktioner ➜ opladnings-/afladningsadfærd ➜ systembegrænsninger ➜ batteriers serie- og parallelarkitektur.Derfor er batteriets typeskiltkapacitet ikke en indikation af, at der kan være overopbygning i batterilagringssystemet. Tilstedeværelsen af overopbygning er vigtig for batteriets garanti, da den bestemmer batteriets strøm og temperatur (cellens opholdstemperatur i SOC-området), mens den daglige drift vil bestemme batteriets levetid.
Systemtestning er et supplement til battericelletestning og er ofte mere anvendelig til projektkrav, der demonstrerer korrekt drift af batterisystemet.
For at opfylde en kontrakt udvikler producenter af energiakkumulatorer typisk testprotokoller til idriftsættelse på fabrikken eller i felten for at verificere system- og delsystemfunktionalitet, men de tager muligvis ikke højde for risikoen for, at batterisystemets ydeevne overstiger batteriets levetid. En almindelig diskussion om idriftsættelse i felten er kapacitetstestbetingelser og om de er relevante for batterisystemets applikation.
Vigtigheden af batteritestning
Når DNV GL har testet et batteri, indarbejdes dataene i et årligt batteriydelsesscorekort, som leverer uafhængige data til købere af batterisystemer. Scorekortet viser, hvordan batteriet reagerer på fire anvendelsesforhold: temperatur, strøm, gennemsnitlig ladetilstand (SOC) og udsving i gennemsnitlig ladetilstand (SOC).
Testen sammenligner batteriets ydeevne med dets serie-parallelle konfiguration, systembegrænsninger, markedsopladnings-/afladningsadfærd og markedsfunktionalitet. Denne unikke tjeneste verificerer uafhængigt, at batteriproducenter er ansvarlige og korrekt vurderer deres garantier, så ejere af batterisystemer kan foretage en informeret vurdering af deres eksponering for teknisk risiko.
Valg af leverandør af energilagringsudstyr
For at realisere visionen for batterilagring,Leverandørvalg er afgørende– så det er den bedste opskrift på succes med projektet at samarbejde med betroede tekniske eksperter, der forstår alle aspekter af udfordringer og muligheder i stor skala. Valg af en leverandør af batterilagringssystemer bør sikre, at systemet opfylder internationale certificeringsstandarder. For eksempel er batterilagringssystemer blevet testet i overensstemmelse med UL9450A, og testrapporter er tilgængelige til gennemgang. Eventuelle andre lokationsspecifikke krav, såsom yderligere branddetektering og -beskyttelse eller ventilation, er muligvis ikke inkluderet i producentens basisprodukt og skal mærkes som et obligatorisk tilbehør.
Kort sagt kan energilagringsenheder i forsyningsskala bruges til at levere elektrisk energilagring og understøtte point-of-load, spidsbelastning og intermitterende strømløsninger. Disse systemer anvendes i mange områder, hvor fossile brændstofsystemer og/eller traditionelle opgraderinger anses for at være ineffektive, upraktiske eller dyre. Mange faktorer kan påvirke den vellykkede udvikling af sådanne projekter og deres økonomiske levedygtighed.
Det er vigtigt at samarbejde med en pålidelig producent af batterilagring.BSLBATT Energy er en markedsledende leverandør af intelligente batterilagringsløsninger, der designer, producerer og leverer avancerede tekniske løsninger til specialiserede applikationer. Virksomhedens vision er at hjælpe kunder med at løse de unikke energiproblemer, der påvirker deres forretning, og BSLBATTs ekspertise kan levere fuldt skræddersyede løsninger, der opfylder kundernes mål.
Opslagstidspunkt: 28. august 2024