2024-re a fellendülő globális energiatárolási piac a következők kritikus értékének fokozatos felismeréséhez vezetett:akkumulátoros energiatároló rendszerekkülönböző piacokon, különösen a napenergia-piacon, amely fokozatosan a hálózat fontos részévé vált. A napenergia szakaszos jellege miatt ellátása instabil, és az akkumulátoros energiatároló rendszerek képesek frekvenciaszabályozást biztosítani, ezáltal hatékonyan kiegyensúlyozva a hálózat működését. A jövőben az energiatároló eszközök még fontosabb szerepet fognak játszani a csúcskapacitás biztosításában és az elosztó, átviteli és energiatermelő létesítményekbe történő költséges beruházások szükségességének elhalasztásában.
A napelemes és akkumulátoros energiatároló rendszerek költsége az elmúlt évtizedben drámaian csökkent. Számos piacon a megújuló energia alkalmazásai fokozatosan aláássák a hagyományos fosszilis és nukleáris energiatermelés versenyképességét. Míg egykor széles körben elterjedt volt a vélemény, hogy a megújuló energiatermelés túl költséges, ma bizonyos fosszilis energiaforrások költsége jóval magasabb, mint a megújuló energiatermelés költsége.
Továbbá,A napelemes és energiatároló létesítmények kombinációja képes ellátni az áramot a hálózatba, felváltva a földgáztüzelésű erőművek szerepét. Mivel a naperőművek beruházási költségei jelentősen csökkentek, és életciklusuk során nem merülnek fel üzemanyagköltségek, ez a kombináció már most is alacsonyabb költséggel biztosít energiát, mint a hagyományos energiaforrások. Amikor a naperőműveket akkumulátoros tárolórendszerekkel kombinálják, energiájuk meghatározott ideig használható, és az akkumulátorok gyors reakcióideje lehetővé teszi, hogy projektjeik rugalmasan reagáljanak mind a kapacitáspiac, mind a kiegészítő szolgáltatások piacának igényeire.
Jelenleg,A lítium-vas-foszfát (LiFePO4) technológián alapuló lítium-ion akkumulátorok uralják az energiatárolási piacot.Ezeket az akkumulátorokat széles körben használják magas biztonságuk, hosszú élettartamuk és stabil hőteljesítményük miatt. Bár az energiasűrűségüklítium-vas-foszfát akkumulátorokBár valamivel alacsonyabb, mint más típusú lítium akkumulátorok ára, mégis jelentős előrelépést tettek a termelési folyamatok optimalizálása, a gyártási hatékonyság javítása és a költségek csökkentése terén. Várhatóan 2030-ra a lítium-vas-foszfát akkumulátorok ára tovább csökken, miközben versenyképességük az energiatárolási piacon továbbra is növekedni fog.
Az elektromos járművek iránti kereslet gyors növekedésével,lakossági energiatároló rendszer, C&I energiatároló rendszerés nagyméretű energiatároló rendszerek esetében a Li-FePO4 akkumulátorok költség-, élettartam- és biztonságbeli előnyei megbízható választássá teszik őket. Bár energiasűrűségi céljaik nem feltétlenül olyan jelentősek, mint más kémiai akkumulátoroké, biztonsági és hosszú élettartambeli előnyei helyet biztosítanak számukra olyan alkalmazási forgatókönyvekben, amelyek hosszú távú megbízhatóságot igényelnek.
Figyelembe veendő tényezők akkumulátoros energiatároló berendezések telepítésekor
Számos tényezőt kell figyelembe venni az energiatároló berendezések telepítésekor. Az akkumulátoros energiatároló rendszer teljesítménye és időtartama a projektben betöltött céljától függ. A projekt célját a gazdasági értéke határozza meg. Gazdasági értéke attól a piactól függ, amelyen az energiatároló rendszer részt vesz. Ez a piac végső soron meghatározza, hogyan fogja az akkumulátor elosztani az energiát, tölteni vagy kisütni, és mennyi ideig fog tartani. Tehát az akkumulátor teljesítménye és időtartama nemcsak az energiatároló rendszer beruházási költségét határozza meg, hanem az üzemidőt is.
Az akkumulátoros energiatároló rendszer töltésének és kisütésének folyamata egyes piacokon nyereséges lehet. Más esetekben csak a töltés költségére van szükség, és a töltés költsége az energiatárolási üzletág lebonyolításának költsége. A töltés mennyisége és sebessége nem egyezik meg a kisütés mennyiségével.
Például a hálózati méretű napelemes + akkumulátoros energiatároló berendezésekben, vagy a napenergiát használó kliensoldali tárolórendszer-alkalmazásokban az akkumulátoros tárolórendszer a napelemes termelőlétesítmény energiáját használja fel ahhoz, hogy jogosult legyen beruházási adójóváírásra (ITC). Például a regionális átviteli szervezetek (RTO-k) energiatároló rendszereinek díjfizetéses koncepciójában vannak árnyalatok. A beruházási adójóváírás (ITC) példájában az akkumulátoros tárolórendszer növeli a projekt saját tőke értékét, ezáltal növelve a tulajdonos belső megtérülési rátáját. A PJM példában az akkumulátoros tárolórendszer fizet a töltésért és a kisütésért, így a megtérülési kompenzációja arányos az elektromos áteresztőképességével.
Ellentmondásosnak tűnik azt állítani, hogy egy akkumulátor teljesítménye és időtartama határozza meg az élettartamát. Számos tényező, mint például a teljesítmény, az időtartam és az élettartam, megkülönbözteti az akkumulátoros tárolási technológiákat más energiatechnológiáktól. Az akkumulátoros energiatároló rendszer középpontjában az akkumulátor áll. A napelemekhez hasonlóan az anyagaik idővel lebomlanak, csökkentve a teljesítményt. A napelemek veszítenek a teljesítményükből és a hatékonyságukból, míg az akkumulátor degradációja az energiatároló kapacitás elvesztését eredményezi.Míg a napelemes rendszerek akár 20-25 évig is működhetnek, az akkumulátoros energiatároló rendszerek jellemzően csak 10-15 évig.
A pótlást és a pótlási költségeket minden projekt esetében figyelembe kell venni. A pótlás lehetősége a projekt áteresztőképességétől és a működéséhez kapcsolódó feltételektől függ.
Mi a négy fő tényező, ami az akkumulátor teljesítményének csökkenéséhez vezet?
- Akkumulátor üzemi hőmérséklete
- Akkumulátor áramerőssége
- Az akkumulátor átlagos töltöttségi szintje (SOC)
- Az akkumulátor átlagos töltöttségi állapotának (SOC) „oszcillációja”, azaz az akkumulátor átlagos töltöttségi állapotának (SOC) intervalluma, amelyben az akkumulátor az idő nagy részében van. A harmadik és a negyedik tényező összefügg.
A projektben két stratégia létezik az akkumulátor élettartamának kezelésére.Az első stratégia az akkumulátor méretének csökkentése, ha a projektet bevétel támogatja, valamint a tervezett jövőbeni csereköltség csökkentése. Számos piacon a tervezett bevételek támogathatják a jövőbeni csereköltségeket. Általánosságban elmondható, hogy a jövőbeni csereköltségek becslésekor figyelembe kell venni az alkatrészek jövőbeni költségeinek csökkenését, ami összhangban van az elmúlt 10 év piaci tapasztalataival. A második stratégia az akkumulátor méretének növelése a teljes áram (vagy C-arány, egyszerűen óránkénti töltésként vagy kisütésként definiálva) minimalizálása érdekében párhuzamos cellák bevezetésével. Az alacsonyabb töltési és kisütési áramok általában alacsonyabb hőmérsékletet eredményeznek, mivel az akkumulátor töltés és kisütés közben hőt termel. Ha az akkumulátor tárolórendszerében felesleges energia van, és kevesebb energiát használnak fel, az akkumulátor töltési és kisütési mennyisége csökken, és élettartama meghosszabbodik.
Az akkumulátor töltése/kisütése kulcsfontosságú fogalom.Az autóipar jellemzően a „ciklusokat” használja az akkumulátorok élettartamának mérésére. A helyhez kötött energiatároló alkalmazásokban az akkumulátorok nagyobb valószínűséggel részlegesen ciklusosak, ami azt jelenti, hogy részben feltölthetők vagy részben lemerülhetnek, és minden egyes töltés és kisütés nem elegendő.
Elérhető akkumulátor-energia.Az energiatároló rendszeralkalmazások naponta kevesebb mint egyszer ciklusba kapcsolhatnak, és a piaci alkalmazástól függően túlléphetik ezt a mutatót. Ezért a személyzetnek az akkumulátor élettartamát az akkumulátor áteresztőképességének felmérésével kell meghatároznia.
Energiatároló eszköz élettartama és ellenőrzése
Az energiatároló eszközök tesztelése két fő területről áll.Először is, az akkumulátorcellák tesztelése kritikus fontosságú az akkumulátoros energiatároló rendszer élettartamának felméréséhez.Az akkumulátorcellák tesztelése feltárja az akkumulátorcellák erősségeit és gyengeségeit, és segít a kezelőknek megérteni, hogyan kell az akkumulátorokat integrálni az energiatároló rendszerbe, és hogy ez az integráció megfelelő-e.
Az akkumulátorcellák soros és párhuzamos konfigurációi segítenek megérteni, hogyan működik egy akkumulátorrendszer, és hogyan van kialakítva.A sorba kapcsolt akkumulátorcellák lehetővé teszik az akkumulátorfeszültségek egymásra rakását, ami azt jelenti, hogy egy több sorba kapcsolt akkumulátorcellából álló akkumulátorrendszer feszültsége megegyezik az egyes akkumulátorcellák feszültségének és a cellák számának szorzatával. A sorba kapcsolt akkumulátorarchitektúrák költségelőnyöket kínálnak, de vannak hátrányaik is. Amikor az akkumulátorokat sorba kötik, az egyes cellák ugyanannyi áramot vesznek fel, mint az akkumulátorcsomag. Például, ha egy cella maximális feszültsége 1 V és maximális árama 1 A, akkor 10 sorba kapcsolt cella maximális feszültsége 10 V, de a maximális áramuk továbbra is 1 A, így a teljes teljesítmény 10 V * 1 A = 10 W. Sorba kapcsolt akkumulátorrendszer számára kihívást jelent a feszültségfigyelés. A feszültségfigyelés sorba kapcsolt akkumulátorcsomagokon is elvégezhető a költségek csökkentése érdekében, de nehéz észlelni az egyes cellák károsodását vagy kapacitáscsökkenését.
Másrészt a párhuzamosan kapcsolt akkumulátorok lehetővé teszik az áram egymásra halmozását, ami azt jelenti, hogy a párhuzamosan kapcsolt akkumulátorcsomag feszültsége megegyezik az egyes cellák feszültségével, a rendszeráram pedig egyenlő az egyes cellák áramának és a párhuzamosan kapcsolt cellák számának szorzatával. Például, ha ugyanazt az 1 V-os, 1 A-es akkumulátort használják, két akkumulátort párhuzamosan lehet kötni, ami az áram felére csökkenti, majd 10 pár párhuzamos akkumulátort lehet sorba kötni, így 1 V feszültségen és 1 A áramerősségen 10 V-ot lehet elérni, de ez gyakoribb párhuzamos konfigurációban.
Ez a különbség az akkumulátorok soros és párhuzamos csatlakoztatási módjai között fontos az akkumulátorkapacitási garanciák vagy jótállási szabályzatok mérlegelésekor. A következő tényezők haladnak lefelé a hierarchiában, és végső soron befolyásolják az akkumulátor élettartamát:piaci jellemzők ➜ töltési/kisütési viselkedés ➜ rendszerkorlátok ➜ akkumulátorsoros és párhuzamos architektúra.Ezért az akkumulátor adattábláján szereplő kapacitás nem jelzi a túlzott feltöltődést az akkumulátoros tárolórendszerben. A túlzott feltöltődés megléte fontos az akkumulátor garanciája szempontjából, mivel meghatározza az akkumulátor áramát és hőmérsékletét (a cella tartózkodási hőmérséklete a SOC tartományban), míg a napi működés az akkumulátor élettartamát határozza meg.
A rendszer tesztelése kiegészíti az akkumulátorcellák tesztelését, és gyakran jobban alkalmazható azokra a projektkövetelményekre, amelyek az akkumulátorrendszer megfelelő működését igazolják.
A szerződés teljesítése érdekében az energiatároló akkumulátorok gyártói jellemzően gyári vagy terepi üzembe helyezési tesztprotokollokat dolgoznak ki a rendszer és az alrendszerek működésének ellenőrzésére, de előfordulhat, hogy nem foglalkoznak azzal a kockázattal, hogy az akkumulátorrendszer teljesítménye meghaladja az akkumulátor élettartamát. A terepi üzembe helyezéssel kapcsolatos gyakori vita a kapacitástesztelési feltételekről és arról, hogy ezek relevánsak-e az akkumulátorrendszer alkalmazására nézve.
Az akkumulátor tesztelésének fontossága
Miután a DNV GL tesztelt egy akkumulátort, az adatokat egy éves akkumulátorteljesítmény-értékelő táblázatba építik be, amely független adatokat nyújt az akkumulátorrendszerek vásárlóinak. Az értékelő táblázat bemutatja, hogyan reagál az akkumulátor négy alkalmazási körülményre: hőmérséklet, áramerősség, átlagos töltöttségi szint (SOC) és átlagos töltöttségi szint (SOC) ingadozása.
A teszt összehasonlítja az akkumulátor teljesítményét a soros-párhuzamos konfigurációval, a rendszer korlátaival, a piaci töltési/kisütési viselkedéssel és a piaci funkcionalitással. Ez az egyedülálló szolgáltatás függetlenül ellenőrzi, hogy az akkumulátorgyártók felelősségteljesen járnak-e el, és helyesen mérik-e fel a garanciáikat, hogy az akkumulátorrendszer-tulajdonosok megalapozottan felmérhessék a műszaki kockázatoknak való kitettségüket.
Energiatároló berendezések szállítójának kiválasztása
Az akkumulátoros tárolási vízió megvalósítása érdekébena beszállítók kiválasztása kritikus fontosságú– tehát a projekt sikerének legjobb receptje a megbízható műszaki szakértőkkel való együttműködés, akik ismerik a közműipari szintű kihívások és lehetőségek minden aspektusát. Az akkumulátoros tárolórendszer-szállító kiválasztásának biztosítania kell, hogy a rendszer megfeleljen a nemzetközi tanúsítási szabványoknak. Például az akkumulátoros tárolórendszereket az UL9450A szabvány szerint tesztelték, és a tesztjelentések áttekintésre rendelkezésre állnak. Előfordulhat, hogy minden egyéb, helyspecifikus követelmény, például a kiegészítő tűzérzékelés és -védelem vagy a szellőztetés, nem szerepel a gyártó alaptermékében, és kötelező kiegészítőként kell feltüntetni őket.
Összefoglalva, a közműméretű energiatároló eszközök használhatók elektromos energia tárolására, valamint terhelésponti, csúcsidőszaki és időszakos energiaellátási megoldások támogatására. Ezeket a rendszereket számos olyan területen használják, ahol a fosszilis tüzelőanyag-rendszereket és/vagy a hagyományos fejlesztéseket nem hatékonynak, praktikusnak vagy költségesnek tekintik. Számos tényező befolyásolhatja az ilyen projektek sikeres fejlesztését és pénzügyi életképességét.
Fontos, hogy megbízható akkumulátorgyártóval dolgozzunk együtt.A BSLBATT Energy piacvezető szállítója az intelligens akkumulátoros tárolási megoldásoknak, amely fejlett mérnöki megoldásokat tervez, gyárt és szállít speciális alkalmazásokhoz. A vállalat jövőképe arra összpontosít, hogy segítsen az ügyfeleknek megoldani az üzleti tevékenységüket érintő egyedi energiaproblémákat, és a BSLBATT szakértelme teljesen testreszabott megoldásokat kínál az ügyfelek céljainak elérése érdekében.
Közzététel ideje: 2024. augusztus 28.