2024. aastaks on õitsev ülemaailmne energia salvestamise turg viinud järkjärgulise tunnistamiseni kriitilisest väärtusestaku energiasalvestussüsteemiderinevatel turgudel, eriti päikeseenergia turul, mis on järk-järgult muutunud võrgu oluliseks osaks. Päikeseenergia katkendliku olemuse tõttu on selle pakkumine ebastabiilne ning akupõhised energiasalvestussüsteemid suudavad pakkuda sageduse reguleerimist, tasakaalustades seeläbi võrgu tööd tõhusalt. Tulevikus mängivad energiasalvestusseadmed veelgi olulisemat rolli tippvõimsuse tagamisel ja kulukate investeeringute edasilükkamisel jaotus-, ülekande- ja tootmisrajatistesse.
Päikese- ja akuenergia salvestussüsteemide maksumus on viimase kümnendi jooksul dramaatiliselt langenud. Paljudel turgudel õõnestavad taastuvenergia rakendused järk-järgult traditsioonilise fossiil- ja tuumaenergia tootmise konkurentsivõimet. Kui kunagi arvati laialdaselt, et taastuvenergia tootmine on liiga kulukas, siis tänapäeval on teatud fossiilsete energiaallikate maksumus palju kõrgem kui taastuvenergia tootmise maksumus.
LisaksPäikesepaneelide ja salvestusseadmete kombinatsioon suudab võrku energiat tarnida, asendades maagaasil töötavate elektrijaamade rolli. Kuna päikeseenergiajaamade investeerimiskulud on oluliselt vähenenud ja kogu nende elutsükli jooksul ei teki kütusekulusid, pakub see kombinatsioon juba praegu energiat odavamalt kui traditsioonilised energiaallikad. Kui päikeseenergiajaamad kombineeritakse akusalvestussüsteemidega, saab nende energiat kasutada kindlaksmääratud ajavahemike jooksul ning akude kiire reageerimisaeg võimaldab nende projektidel paindlikult reageerida nii võimsusturu kui ka abiteenuste turu vajadustele.
PraeguLiitium-ioon akud, mis põhinevad liitium-raudfosfaadi (LiFePO4) tehnoloogial, domineerivad energia salvestamise turul.Neid akusid kasutatakse laialdaselt tänu nende kõrgele ohutusele, pikale töötsüklile ja stabiilsele termilisele jõudlusele. Kuigi energiatihedusliitium-raudfosfaatpatareidon veidi madalam kui teist tüüpi liitiumakudel, on nad siiski teinud märkimisväärseid edusamme tootmisprotsesside optimeerimisel, tootmise efektiivsuse parandamisel ja kulude vähendamisel. Eeldatakse, et 2030. aastaks langeb liitium-raudfosfaatakude hind veelgi, samal ajal kui nende konkurentsivõime energia salvestamise turul jätkuvalt kasvab.
Elektriautode nõudluse kiire kasvuga seoseselamu energiasalvestussüsteem, C&I energiasalvestussüsteemja suuremahuliste energiasalvestussüsteemide puhul muudavad Li-FePO4 akude eelised hinna, eluea ja ohutuse osas need usaldusväärseks valikuks. Kuigi nende energiatiheduse eesmärgid ei pruugi olla nii olulised kui teistel keemilistel akudel, annavad nende ohutuse ja pikaealisuse eelised sellele koha rakendustes, mis nõuavad pikaajalist töökindlust.
Aku energiasalvestusseadmete kasutuselevõtul arvestatavad tegurid
Energiasalvestusseadmete kasutuselevõtul tuleb arvestada paljude teguritega. Aku energiasalvestussüsteemi võimsus ja kestus sõltuvad selle otstarbest projektis. Projekti eesmärgi määrab selle majanduslik väärtus. Selle majanduslik väärtus sõltub turust, kus energiasalvestussüsteem osaleb. See turg määrab lõppkokkuvõttes, kuidas aku energiat jaotab, laeb või tühjeneb ning kui kaua see vastu peab. Seega ei määra aku võimsus ja kestus mitte ainult energiasalvestussüsteemi investeerimiskulud, vaid ka tööea.
Aku energiasalvestussüsteemi laadimise ja tühjendamise protsess on mõnel turul kasumlik. Teistel juhtudel on vaja arvestada ainult laadimise kulu ja laadimise kulu on energiasalvestusäri teostamise kulu. Laadimise kogus ja kiirus ei ole samad, mis tühjendamise kogus.
Näiteks võrgupõhise päikese- ja akuenergia salvestusseadmetes või kliendipoolsetes päikeseenergiat kasutavates salvestussüsteemides kasutab akusüsteem päikeseenergia tootmisseadme energiat, et saada investeerimismaksukrediiti (ITC). Näiteks on piirkondlike ülekandeorganisatsioonide (RTO) energiasalvestussüsteemide tasu-põhisel kontseptsioonil nüansse. Investeeringumaksukrediidi (ITC) näites suurendab akusüsteem projekti omakapitali väärtust, suurendades seeläbi omaniku sisemist tootlust. PJM-i näites tasub akusüsteem laadimise ja tühjendamise eest, seega on selle tagasimakse hüvitis proportsionaalne selle elektrilise läbilaskevõimega.
Väide, et aku võimsus ja kestus määravad selle eluea, tundub ebaloogiline. Akusalvestustehnoloogiaid eristavad teistest energiatehnoloogiatest mitmed tegurid, näiteks võimsus, kestus ja eluiga. Aku energiasalvestussüsteemi keskmes on aku. Nagu päikesepatareide puhul, lagunevad ka nende materjalid aja jooksul, vähendades jõudlust. Päikesepatareid kaotavad võimsust ja efektiivsust, samas kui aku lagunemine toob kaasa energiasalvestusmahu vähenemise.Kuigi päikeseenergiasüsteemid võivad vastu pidada 20–25 aastat, on akuga salvestussüsteemide eluiga tavaliselt vaid 10–15 aastat.
Iga projekti puhul tuleks arvestada asendus- ja asenduskuludega. Asendamise potentsiaal sõltub projekti läbilaskevõimest ja selle toimimisega seotud tingimustest.
Neli peamist tegurit, mis põhjustavad aku jõudluse langust, on järgmised:
- Aku töötemperatuur
- Aku vool
- Aku keskmine laetuse tase (SOC)
- Aku keskmise laetuse oleku (SOC) „võnkumine“, st aku keskmise laetuse oleku (SOC) intervall, milles aku enamiku ajast on. Kolmas ja neljas tegur on omavahel seotud.
Projektis on aku tööea haldamiseks kaks strateegiat.Esimene strateegia on vähendada aku suurust, kui projekti toetab tulu, ja vähendada planeeritud tulevasi asenduskulusid. Paljudel turgudel võivad planeeritud tulud toetada tulevasi asenduskulusid. Üldiselt tuleb tulevaste asenduskulude hindamisel arvesse võtta komponentide tulevasi kulude vähenemist, mis on kooskõlas turukogemusega viimase 10 aasta jooksul. Teine strateegia on suurendada aku suurust, et minimeerida selle koguvoolu (või C-kiirust, mis on lihtsalt defineeritud kui laadimis- või tühjenemiskiirus tunnis), rakendades paralleelseid elemente. Madalamad laadimis- ja tühjendusvoolud kipuvad tekitama madalamaid temperatuure, kuna aku tekitab laadimise ja tühjenemise ajal soojust. Kui aku salvestussüsteemis on energiat üle ja energiat kasutatakse vähem, väheneb aku laadimise ja tühjenemise hulk ning pikeneb selle eluiga.
Aku laadimine/tühjendamine on võtmetermin.Autotööstuses kasutatakse aku eluea mõõtmiseks tavaliselt „tsükleid“. Statsionaarsetes energiasalvestusrakendustes on akud tõenäolisemalt osaliselt tsüklilised, mis tähendab, et need võivad olla osaliselt laetud või osaliselt tühjenenud, kusjuures iga laadimine ja tühjendamine on ebapiisav.
Saadaval olev aku energia.Energiasalvestussüsteemide rakendused võivad töötada harvemini kui üks kord päevas ja olenevalt tururakendusest võivad need seda mõõdikut ületada. Seetõttu peaksid töötajad aku tööea määramiseks hindama aku läbilaskevõimet.
Energiasalvestusseadme eluiga ja kontrollimine
Energiasalvestusseadmete testimine koosneb kahest peamisest valdkonnast.Esiteks on akuelementide testimine aku energiasalvestussüsteemi eluea hindamiseks kriitilise tähtsusega.Akuelementide testimine paljastab akuelementide tugevused ja nõrkused ning aitab operaatoritel mõista, kuidas akud tuleks energiasalvestussüsteemi integreerida ja kas see integreerimine on asjakohane.
Akuelementide jada- ja paralleelkonfiguratsioonid aitavad mõista, kuidas akusüsteem töötab ja kuidas see on üles ehitatud.Jadaühenduses olevad akuelemendid võimaldavad akupingete virnastamist, mis tähendab, et mitme jadaühenduses oleva akuelemendiga akusüsteemi pinge on võrdne üksiku akuelemendi pinge korrutatuna elementide arvuga. Jadaühenduses olevate akuarhitektuuride eelised on kulude poolest head, kuid neil on ka mõningaid puudusi. Kui akud on jadaühenduses, tarbivad üksikud elemendid sama voolu kui akupakk. Näiteks kui ühe elemendi maksimaalne pinge on 1 V ja maksimaalne voolutugevus 1 A, siis 10 jadaühenduses oleva elemendi maksimaalne pinge on 10 V, kuid nende maksimaalne voolutugevus on ikkagi 1 A, koguvõimsusega 10 V * 1 A = 10 W. Jadaühenduses seisab akusüsteem silmitsi pinge jälgimise väljakutsega. Pinge jälgimist saab teha jadaühenduses olevatel akupakkidel kulude vähendamiseks, kuid üksikute elementide kahjustusi või mahtuvuse vähenemist on keeruline tuvastada.
Teisest küljest võimaldavad paralleelsed akud voolu virnastamist, mis tähendab, et paralleelse akupaki pinge on võrdne üksiku elemendi pingega ja süsteemi vool on võrdne üksiku elemendi voolu ja paralleelselt ühendatud elementide arvu korrutisega. Näiteks kui kasutatakse sama 1 V, 1 A akut, saab kaks akut ühendada paralleelselt, mis vähendab voolu poole võrra, ja seejärel saab 10 paari paralleelseid akusid ühendada järjestikku, et saavutada 10 V pingel 1 V ja voolul 1 A, kuid see on levinum paralleelkonfiguratsioonis.
See erinevus aku jada- ja paralleelühendusmeetodite vahel on oluline aku mahutavuse garantiide või garantiipoliitika kaalumisel. Järgmised tegurid liiguvad läbi hierarhia ja mõjutavad lõpuks aku eluiga:Turu omadused ➜ laadimise/tühjendamise käitumine ➜ süsteemi piirangud ➜ akude seeria- ja paralleelarhitektuur.Seega ei viita aku nimimahtuvus sellele, et akusüsteemis võib esineda ülekoormamist. Ülekoormamise olemasolu on oluline aku garantii seisukohast, kuna see määrab aku voolutugevuse ja temperatuuri (elementide viibimistemperatuur SOC vahemikus), samas kui igapäevane kasutamine määrab aku eluea.
Süsteemi testimine on akuelementide testimise täiendus ja on sageli paremini rakendatav projektinõuete puhul, mis demonstreerivad akusüsteemi nõuetekohast toimimist.
Lepingu täitmiseks töötavad energiaakumulaatorite tootjad tavaliselt välja tehase või kohapealse kasutuselevõtu katseprotokollid, et kontrollida süsteemi ja alamsüsteemi funktsionaalsust, kuid need ei pruugi käsitleda akusüsteemi jõudluse riski, mis ületab aku tööiga. Levinud arutelu kohapealse kasutuselevõtu üle on mahtuvuskatsete tingimused ja see, kas need on akusüsteemi rakenduse jaoks asjakohased.
Aku testimise olulisus
Pärast seda, kui DNV GL on aku testinud, lisatakse andmed iga-aastasesse aku toimivuse hindamistabelisse, mis pakub akusüsteemide ostjatele sõltumatuid andmeid. Hindamistabel näitab, kuidas aku reageerib neljale rakendustingimusele: temperatuur, voolutugevus, keskmine laetuse tase (SOC) ja keskmise laetuse taseme (SOC) kõikumised.
Test võrdleb aku jõudlust selle jada-paralleelkonfiguratsiooni, süsteemi piirangute, turul pakutava laadimise/tühjendamise käitumise ja turu funktsionaalsusega. See ainulaadne teenus kontrollib sõltumatult, kas akutootjad on vastutustundlikud ja hindavad oma garantiisid õigesti, et akusüsteemide omanikud saaksid oma tehnilistele riskidele avatud olekut teadlikumalt hinnata.
Energiasalvestusseadmete tarnija valik
Akusalvestusvisiooni elluviimiseksTarnija valik on kriitilise tähtsusega– seega on projekti edukuse parim retsept koostöö usaldusväärsete tehniliste ekspertidega, kes mõistavad kõiki kommunaalteenuste ulatusega seotud väljakutsete ja võimaluste aspekte. Akusalvestussüsteemide tarnija valimisel tuleks tagada, et süsteem vastab rahvusvahelistele sertifitseerimisstandarditele. Näiteks on akusalvestussüsteemid testitud vastavalt standardile UL9450A ja katsearuanded on ülevaatamiseks saadaval. Muud asukohapõhised nõuded, näiteks täiendav tulekahju avastamine ja kaitse või ventilatsioon, ei pruugi olla tootja baastoodete komplektis ja need tuleb märgistada kohustusliku lisandmoodulina.
Kokkuvõttes saab kommunaalteenuste energiasalvestusseadmeid kasutada elektrienergia salvestamiseks ning koormuspunkti, tippnõudluse ja vahelduva energialahenduste toetamiseks. Neid süsteeme kasutatakse paljudes piirkondades, kus fossiilkütuste süsteeme ja/või traditsioonilisi uuendusi peetakse ebaefektiivseteks, ebapraktilisteks või kulukateks. Selliste projektide edukat arendamist ja nende rahalist tasuvust võivad mõjutada paljud tegurid.
Oluline on teha koostööd usaldusväärse akutoiteallika tootjaga.BSLBATT Energy on turuliider intelligentsete akusalvestuslahenduste pakkuja, mis projekteerib, toodab ja pakub täiustatud insenerilahendusi spetsiaalsetele rakendustele. Ettevõtte visioon keskendub klientide abistamisele ainulaadsete energiaprobleemide lahendamisel, mis mõjutavad nende äritegevust, ning BSLBATTi asjatundlikkus suudab pakkuda klientide eesmärkide saavutamiseks täielikult kohandatud lahendusi.
Postituse aeg: 28. august 2024