Para o ano 2024, o florecente mercado mundial do almacenamento de enerxía levou ao recoñecemento gradual do valor crítico desistemas de almacenamento de enerxía en bateríasen varios mercados, especialmente no mercado da enerxía solar, que se converteu gradualmente nunha parte importante da rede. Debido á natureza intermitente da enerxía solar, o seu subministro é inestable e os sistemas de almacenamento de enerxía en baterías son capaces de proporcionar regulación de frecuencia, equilibrando así eficazmente o funcionamento da rede. No futuro, os dispositivos de almacenamento de enerxía desempeñarán un papel aínda máis importante á hora de proporcionar capacidade máxima e adiar a necesidade de investimentos custosos en instalacións de distribución, transmisión e xeración.
O custo dos sistemas de almacenamento de enerxía solar e en baterías caeu drasticamente na última década. En moitos mercados, as aplicacións de enerxía renovable están a minar gradualmente a competitividade da xeración tradicional de enerxía fósil e nuclear. Mentres que antes se cría amplamente que a xeración de enerxía renovable era demasiado custosa, hoxe o custo de certas fontes de enerxía fósiles é moito maior que o custo da xeración de enerxía renovable.
Ademais,Unha combinación de instalacións solares e de almacenamento pode fornecer enerxía á rede, substituíndo o papel das centrais eléctricas alimentadas por gas natural. Coa redución significativa dos custos de investimento nas instalacións de enerxía solar e sen custos de combustible ao longo do seu ciclo de vida, a combinación xa está a proporcionar enerxía a un custo menor que as fontes de enerxía tradicionais. Cando as instalacións de enerxía solar se combinan con sistemas de almacenamento en baterías, a súa enerxía pódese usar durante períodos de tempo específicos e o rápido tempo de resposta das baterías permite que os seus proxectos respondan con flexibilidade ás necesidades tanto do mercado de capacidade como do mercado de servizos auxiliares.
Actualmente,As baterías de ións de litio baseadas na tecnoloxía de fosfato de litio e ferro (LiFePO4) dominan o mercado do almacenamento de enerxía.Estas baterías úsanse amplamente debido á súa alta seguridade, longa vida útil e rendemento térmico estable. Aínda que a densidade de enerxía debaterías de litio-fosfato de ferroé lixeiramente inferior ao doutros tipos de baterías de litio, aínda así fixeron progresos significativos ao optimizar os procesos de produción, mellorar a eficiencia da fabricación e reducir os custos. Espérase que para 2030 o prezo das baterías de fosfato de ferro e litio diminúa aínda máis, mentres que a súa competitividade no mercado do almacenamento de enerxía seguirá aumentando.
Co rápido crecemento da demanda de vehículos eléctricos,sistema de almacenamento de enerxía residencial, Sistema de almacenamento de enerxía C&Ie os sistemas de almacenamento de enerxía a grande escala, as vantaxes das baterías de Li-FePO4 en termos de custo, vida útil e seguridade convértenas nunha opción fiable. Aínda que os seus obxectivos de densidade enerxética poden non ser tan significativos como os doutras baterías químicas, as súas vantaxes en seguridade e lonxevidade concédenlle un lugar en escenarios de aplicación que requiren fiabilidade a longo prazo.
Factores a ter en conta ao despregar equipos de almacenamento de enerxía en baterías
Hai moitos factores a ter en conta ao despregar equipos de almacenamento de enerxía. A potencia e a duración do sistema de almacenamento de enerxía en baterías dependen do seu propósito no proxecto. O propósito do proxecto está determinado polo seu valor económico. O seu valor económico depende do mercado no que participe o sistema de almacenamento de enerxía. Este mercado determina en última instancia como a batería distribuirá a enerxía, cargará ou descargará e canto tempo durará. Polo tanto, a potencia e a duración da batería non só determinan o custo de investimento do sistema de almacenamento de enerxía, senón tamén a vida útil.
O proceso de carga e descarga dun sistema de almacenamento de enerxía en baterías será rendible nalgúns mercados. Noutros casos, só se require o custo da carga, e o custo da carga é o custo de levar a cabo o negocio de almacenamento de enerxía. A cantidade e a taxa de carga non son as mesmas que a cantidade de descarga.
Por exemplo, en instalacións de almacenamento de enerxía solar+batería a escala de rede, ou en aplicacións de sistemas de almacenamento no lado do cliente que empregan enerxía solar, o sistema de almacenamento en baterías utiliza a enerxía da instalación de xeración solar para optar a créditos fiscais por investimento (CFI). Por exemplo, existen matices no concepto de pago por cargo para os sistemas de almacenamento de enerxía nas Organizacións Rexionais de Transmisión (ORT). No exemplo do crédito fiscal por investimento (CFI), o sistema de almacenamento en baterías aumenta o valor patrimonial do proxecto, aumentando así a taxa de retorno interna do propietario. No exemplo do PJM, o sistema de almacenamento en baterías paga pola carga e a descarga, polo que a súa compensación de retorno é proporcional ao seu rendemento eléctrico.
Parece contraintuitivo dicir que a potencia e a duración dunha batería determinan a súa vida útil. Unha serie de factores como a potencia, a duración e a vida útil fan que as tecnoloxías de almacenamento en baterías sexan diferentes doutras tecnoloxías enerxéticas. No corazón dun sistema de almacenamento de enerxía en batería está a batería. Do mesmo xeito que as células solares, os seus materiais degrádanse co tempo, o que reduce o rendemento. As células solares perden potencia de saída e eficiencia, mentres que a degradación da batería provoca a perda de capacidade de almacenamento de enerxía.Mentres que os sistemas solares poden durar entre 20 e 25 anos, os sistemas de almacenamento en baterías adoitan durar só entre 10 e 15 anos.
Débense ter en conta a substitución e os custos de substitución en calquera proxecto. O potencial de substitución depende do rendemento do proxecto e das condicións asociadas ao seu funcionamento.
Os catro factores principais que provocan unha diminución do rendemento da batería son?
- Temperatura de funcionamento da batería
- corrente da batería
- Estado medio de carga da batería (SOC)
- A "oscilación" do estado de carga medio da batería (SOC), é dicir, o intervalo do estado de carga medio da batería (SOC) no que se atopa a batería a maior parte do tempo. O terceiro e o cuarto factores están relacionados.
Hai dúas estratexias para xestionar a duración da batería no proxecto.A primeira estratexia consiste en reducir o tamaño da batería se o proxecto está financiado con ingresos e en reducir o custo de substitución futuro previsto. En moitos mercados, os ingresos previstos poden sufragar os custos de substitución futuros. En xeral, as reducións de custos futuras nos compoñentes deben terse en conta ao estimar os custos de substitución futuros, o que é coherente coa experiencia do mercado nos últimos 10 anos. A segunda estratexia consiste en aumentar o tamaño da batería para minimizar a súa corrente total (ou taxa C, definida simplemente como carga ou descarga por hora) mediante a implementación de celas paralelas. As correntes de carga e descarga máis baixas tenden a producir temperaturas máis baixas, xa que a batería xera calor durante a carga e a descarga. Se hai un exceso de enerxía no sistema de almacenamento da batería e se usa menos enerxía, a cantidade de carga e descarga da batería reducirase e a súa vida útil prolongarase.
A carga/descarga da batería é un termo clave.A industria do automóbil emprega normalmente os "ciclos" como medida da duración da batería. Nas aplicacións de almacenamento de enerxía estacionaria, é máis probable que as baterías sexan parcialmente cicladas, o que significa que poden estar parcialmente cargadas ou parcialmente descargadas, sendo insuficiente cada carga e descarga.
Enerxía da batería dispoñible.As aplicacións de sistemas de almacenamento de enerxía poden realizar ciclos menos dunha vez ao día e, dependendo da aplicación do mercado, poden superar esta métrica. Polo tanto, o persoal debe determinar a duración da batería avaliando o rendemento da batería.
Vida útil e verificación do dispositivo de almacenamento de enerxía
As probas de dispositivos de almacenamento de enerxía constan de dúas áreas principais.En primeiro lugar, as probas das celas da batería son fundamentais para avaliar a vida útil dun sistema de almacenamento de enerxía da batería.As probas das celas de batería revelan os puntos fortes e débiles das celas da batería e axudan aos operadores a comprender como se deben integrar as baterías no sistema de almacenamento de enerxía e se esta integración é axeitada.
As configuracións en serie e en paralelo das celas de batería axudan a comprender como funciona un sistema de batería e como está deseñado.As celas de batería conectadas en serie permiten o apilamento das voltaxes das baterías, o que significa que a voltaxe do sistema dun sistema de baterías con varias celas de batería conectadas en serie é igual á voltaxe da cela de batería individual multiplicada polo número de celas. As arquitecturas de baterías conectadas en serie ofrecen vantaxes de custo, pero tamén teñen algunhas desvantaxes. Cando as baterías se conectan en serie, as celas individuais consumen a mesma corrente que o paquete de baterías. Por exemplo, se unha cela ten unha voltaxe máxima de 1 V e unha corrente máxima de 1 A, entón 10 celas en serie teñen unha voltaxe máxima de 10 V, pero aínda así teñen unha corrente máxima de 1 A, para unha potencia total de 10 V * 1 A = 10 W. Cando se conectan en serie, o sistema de baterías enfróntase ao desafío de monitorización da voltaxe. A monitorización da voltaxe pódese realizar en paquetes de baterías conectados en serie para reducir os custos, pero é difícil detectar danos ou degradación da capacidade de celas individuais.
Por outra banda, as baterías en paralelo permiten o apilamento de corrente, o que significa que a tensión do paquete de baterías en paralelo é igual á tensión de cada cela e a corrente do sistema é igual á corrente de cada cela multiplicada polo número de celas en paralelo. Por exemplo, se se usa a mesma batería de 1 V e 1 A, pódense conectar dúas baterías en paralelo, o que reducirá a corrente á metade e, a continuación, pódense conectar 10 pares de baterías en paralelo en serie para conseguir 10 V a unha tensión de 1 V e unha corrente de 1 A, pero isto é máis común nunha configuración en paralelo.
Esta diferenza entre os métodos de conexión de baterías en serie e en paralelo é importante á hora de considerar as garantías de capacidade da batería ou as políticas de garantía. Os seguintes factores flutúan pola xerarquía e, en última instancia, afectan á duración da batería:características do mercado ➜ comportamento de carga/descarga ➜ limitacións do sistema ➜ arquitectura de baterías en serie e paralelo.Polo tanto, a capacidade da placa de identificación da batería non indica que poida existir unha sobrecarga no sistema de almacenamento da batería. A presenza de sobrecarga é importante para a garantía da batería, xa que determina a corrente e a temperatura da batería (temperatura de permanencia da cela no rango SOC), mentres que o funcionamento diario determinará a vida útil da batería.
As probas do sistema son un complemento das probas das celas da batería e adoitan ser máis aplicables aos requisitos do proxecto que demostren o funcionamento correcto do sistema de baterías.
Para cumprir un contrato, os fabricantes de baterías de almacenamento de enerxía adoitan desenvolver protocolos de probas de posta en servizo en fábrica ou no campo para verificar a funcionalidade do sistema e do subsistema, pero poden non abordar o risco de que o rendemento do sistema de baterías supere a vida útil da batería. Un debate común sobre a posta en servizo no campo son as condicións de proba de capacidade e se son relevantes para a aplicación do sistema de baterías.
Importancia das probas de baterías
Despois de que DNV GL probe unha batería, os datos incorpóranse a unha táboa de puntuación anual do rendemento da batería, que proporciona datos independentes para os compradores de sistemas de baterías. A táboa de puntuación mostra como responde a batería a catro condicións de aplicación: temperatura, corrente, estado medio de carga (SOC) e flutuacións do estado medio de carga (SOC).
A proba compara o rendemento da batería coa súa configuración en serie-paralelo, as limitacións do sistema, o comportamento de carga/descarga do mercado e a funcionalidade do mercado. Este servizo único verifica de forma independente que os fabricantes de baterías son responsables e avalían correctamente as súas garantías para que os propietarios de sistemas de baterías poidan facer unha avaliación informada da súa exposición ao risco técnico.
Selección de provedores de equipos de almacenamento de enerxía
Para facer realidade a visión do almacenamento en baterías,a selección de provedores é fundamental– polo tanto, traballar con expertos técnicos de confianza que comprendan todos os aspectos dos desafíos e as oportunidades a escala de servizos públicos é a mellor receita para o éxito do proxecto. A selección dun provedor de sistemas de almacenamento en baterías debe garantir que o sistema cumpra cos estándares internacionais de certificación. Por exemplo, os sistemas de almacenamento en baterías foron probados de acordo coa norma UL9450A e hai informes de probas dispoñibles para a súa revisión. Calquera outro requisito específico da localización, como a detección e protección adicionais contra incendios ou a ventilación, pode non estar incluído no produto base do fabricante e deberá etiquetarse como un complemento obrigatorio.
En resumo, os dispositivos de almacenamento de enerxía a escala de servizos públicos poden empregarse para proporcionar almacenamento de enerxía eléctrica e dar soporte a solucións de enerxía no punto de carga, na demanda máxima e intermitente. Estes sistemas utilízanse en moitas áreas onde os sistemas de combustibles fósiles e/ou as actualizacións tradicionais se consideran ineficientes, pouco prácticas ou custosas. Moitos factores poden afectar o desenvolvemento exitoso destes proxectos e a súa viabilidade financeira.
É importante traballar cun fabricante de almacenamento en baterías fiable.BSLBATT Energy é un provedor líder no mercado de solucións intelixentes de almacenamento en baterías, que deseña, fabrica e ofrece solucións de enxeñaría avanzadas para aplicacións especializadas. A visión da empresa céntrase en axudar aos clientes a resolver os problemas enerxéticos únicos que afectan aos seus negocios, e a experiencia de BSLBATT pode proporcionar solucións totalmente personalizadas para cumprir os obxectivos dos clientes.
Data de publicación: 28 de agosto de 2024