Ի՞նչ պետք է իմանալ մարտկոցային էներգիայի կուտակիչ ընտրելիս։

Մինչև 2024 թվականը էներգախնայողության համաշխարհային արագ զարգացող շուկան հանգեցրել է կրիտիկական արժեքի աստիճանական ճանաչմանը։մարտկոցային էներգիայի կուտակման համակարգերտարբեր շուկաներում, մասնավորապես՝ արևային էներգիայի շուկայում, որը աստիճանաբար դարձել է ցանցի կարևոր մաս: Արևային էներգիայի ընդհատվող բնույթի պատճառով դրա մատակարարումը անկայուն է, և մարտկոցային էներգիայի կուտակման համակարգերը կարող են ապահովել հաճախականության կարգավորում, այդպիսով արդյունավետորեն հավասարակշռելով ցանցի գործունեությունը: Առաջիկայում էներգիայի կուտակման սարքերը կխաղան ավելի կարևոր դեր՝ ապահովելու գագաթնակետային հզորությունը և հետաձգելու բաշխման, փոխանցման և արտադրության կայաններում թանկարժեք ներդրումների անհրաժեշտությունը:

Վերջին տասնամյակում արևային և մարտկոցային էներգիայի կուտակման համակարգերի արժեքը կտրուկ նվազել է: Շատ շուկաներում վերականգնվող էներգիայի կիրառությունները աստիճանաբար խաթարում են ավանդական բրածո և միջուկային էներգիայի արտադրության մրցունակությունը: Մինչդեռ մի ժամանակ լայնորեն տարածված էր այն կարծիքը, որ վերականգնվող էներգիայի արտադրությունը չափազանց թանկ է, այսօր որոշակի բրածո էներգիայի աղբյուրների արժեքը շատ ավելի բարձր է, քան վերականգնվող էներգիայի արտադրության արժեքը:

Բացի այդ,Արևային էներգիայի + կուտակիչ կայանքների համադրությունը կարող է էլեկտրաէներգիա մատակարարել ցանցին, փոխարինելով բնական գազով աշխատող էլեկտրակայանների դերը: Քանի որ արևային էներգիայի կայանների ներդրումային ծախսերը զգալիորեն նվազել են, և դրանց ողջ կյանքի ցիկլի ընթացքում վառելիքի ծախսեր չեն առաջացել, այս համադրությունն արդեն իսկ ապահովում է էներգիա ավելի ցածր գնով, քան ավանդական էներգիայի աղբյուրները: Երբ արևային էներգիայի կայանները համակցվում են մարտկոցային կուտակիչ համակարգերի հետ, դրանց էներգիան կարող է օգտագործվել որոշակի ժամանակահատվածներում, իսկ մարտկոցների արագ արձագանքման ժամանակը թույլ է տալիս դրանց նախագծերին ճկունորեն արձագանքել ինչպես հզորության շուկայի, այնպես էլ օժանդակ ծառայությունների շուկայի կարիքներին:

Ներկայումս,Լիթիում-երկաթի ֆոսֆատի (LiFePO4) տեխնոլոգիայի վրա հիմնված լիթիում-իոնային մարտկոցները գերիշխում են էներգիայի կուտակման շուկայում։Այս մարտկոցները լայնորեն օգտագործվում են իրենց բարձր անվտանգության, երկար ցիկլի և կայուն ջերմային կատարողականի շնորհիվ։ Չնայած էներգիայի խտությանըլիթիում-երկաթի ֆոսֆատային մարտկոցներԹեև գինը մի փոքր ցածր է լիթիումային մարտկոցների այլ տեսակների համեմատ, դրանք դեռևս զգալի առաջընթաց են գրանցել՝ օպտիմալացնելով արտադրական գործընթացները, բարելավելով արտադրության արդյունավետությունը և կրճատելով ծախսերը: Ակնկալվում է, որ մինչև 2030 թվականը լիթիում-երկաթի ֆոսֆատային մարտկոցների գինը կնվազի, մինչդեռ դրանց մրցունակությունը էներգիայի կուտակման շուկայում կշարունակի աճել:

Էլեկտրական մեքենաների պահանջարկի արագ աճի հետ մեկտեղ,բնակելի էներգախնայողության համակարգ, C&I էներգիայի կուտակման համակարգև մեծածավալ էներգիայի կուտակման համակարգերում, Li-FePO4 մարտկոցների առավելությունները՝ արժեքի, կյանքի տևողության և անվտանգության առումով, դրանք դարձնում են հուսալի տարբերակ: Չնայած դրա էներգիայի խտության նպատակները կարող են այնքան նշանակալից չլինել, որքան այլ քիմիական մարտկոցներինը, անվտանգության և երկարակեցության առավելությունները դրան տեղ են տալիս երկարաժամկետ հուսալիություն պահանջող կիրառման սցենարներում:

Մարտկոցի էներգիայի կուտակման սարքավորումներ տեղակայելիս հաշվի առնելի գործոններ

Էներգիայի կուտակման սարքավորումներ տեղակայելիս հաշվի են առնվում բազմաթիվ գործոններ: Մարտկոցի էներգիայի կուտակման համակարգի հզորությունը և տևողությունը կախված են դրա նպատակից նախագծում: Նախագծի նպատակը որոշվում է դրա տնտեսական արժեքով: Դրա տնտեսական արժեքը կախված է այն շուկայից, որին մասնակցում է էներգիայի կուտակման համակարգը: Այս շուկան, վերջին հաշվով, որոշում է, թե ինչպես է մարտկոցը բաշխելու էներգիան, լիցքավորվելու կամ լիցքաթափվելու, և որքան ժամանակ այն կտևի: Այսպիսով, մարտկոցի հզորությունը և տևողությունը որոշում են ոչ միայն էներգիայի կուտակման համակարգի ներդրումային արժեքը, այլև շահագործման ժամկետը:

Մարտկոցի էներգիայի կուտակման համակարգի լիցքավորման և լիցքաթափման գործընթացը որոշ շուկաներում շահութաբեր կլինի: Այլ դեպքերում պահանջվում է միայն լիցքավորման արժեքը, և լիցքավորման արժեքը էներգիայի կուտակման բիզնեսը վարելու արժեքն է: Լիցքավորման քանակը և տեմպը նույնը չեն, ինչ լիցքաթափման քանակը:

Օրինակ՝ ցանցային մասշտաբի արևային + մարտկոցային էներգիայի կուտակման կայանքներում կամ արևային էներգիա օգտագործող հաճախորդի կողմից կուտակման համակարգերի կիրառություններում, մարտկոցային կուտակման համակարգը օգտագործում է արևային արտադրող կայանի էներգիան՝ ներդրումային հարկային վարկերի (ITC) համար որակավորվելու համար: Օրինակ, տարածաշրջանային փոխանցման կազմակերպություններում (RTO) էներգիայի կուտակման համակարգերի համար վճարելու հայեցակարգում կան նրբերանգներ: Ներդրումային հարկային վարկի (ITC) օրինակում մարտկոցային կուտակման համակարգը մեծացնում է նախագծի սեփական կապիտալի արժեքը, դրանով իսկ մեծացնելով սեփականատիրոջ ներքին եկամտաբերությունը: PJM օրինակում մարտկոցային կուտակման համակարգը վճարում է լիցքավորման և լիցքաթափման համար, ուստի դրա փոխհատուցումը համեմատական ​​է իր էլեկտրական թողունակությանը:

Հակասական է թվում ասել, որ մարտկոցի հզորությունն ու տևողությունը որոշում են դրա կյանքի տևողությունը: Մի շարք գործոններ, ինչպիսիք են հզորությունը, տևողությունը և կյանքի տևողությունը, մարտկոցի կուտակման տեխնոլոգիաները տարբերում են այլ էներգետիկ տեխնոլոգիաներից: Մարտկոցի էներգիայի կուտակման համակարգի հիմքում ընկած է մարտկոցը: Ինչպես արևային մարտկոցները, դրանց նյութերը ժամանակի ընթացքում քայքայվում են, ինչը նվազեցնում է արտադրողականությունը: Արևային մարտկոցները կորցնում են հզորություն և արդյունավետություն, մինչդեռ մարտկոցի քայքայումը հանգեցնում է էներգիայի կուտակման հզորության կորստի:Մինչդեռ արևային համակարգերը կարող են ծառայել 20-25 տարի, մարտկոցային կուտակիչ համակարգերը սովորաբար ծառայում են ընդամենը 10-15 տարի։

Ցանկացած նախագծի համար պետք է հաշվի առնել փոխարինման և փոխարինման ծախսերը: Փոխարինման հնարավորությունը կախված է նախագծի արտադրողականությունից և դրա շահագործման հետ կապված պայմաններից:

Մարտկոցի աշխատանքի անկմանը հանգեցնող չորս հիմնական գործոններն են՝

• Մարտկոցի աշխատանքային ջերմաստիճանը
• Մարտկոցի հոսանքը
• Մարտկոցի միջին լիցքի վիճակը (SOC)
• Մարտկոցի միջին լիցքի վիճակի (SOC) «տատանումը», այսինքն՝ մարտկոցի միջին լիցքի վիճակի (SOC) այն ինտերվալը, որի մեջ գտնվում է մարտկոցը ժամանակի մեծ մասում։ Երրորդ և չորրորդ գործոնները փոխկապակցված են։

Նախագծում մարտկոցի լիցքը կառավարելու երկու ռազմավարություն կա։Առաջին ռազմավարությունը մարտկոցի չափսը կրճատելն է, եթե նախագիծը ապահովվում է եկամուտներով, և ապագա փոխարինման նախատեսված ծախսերի կրճատումը։ Շատ շուկաներում նախատեսված եկամուտները կարող են ապահովել ապագա փոխարինման ծախսերը։ Ընդհանուր առմամբ, ապագա փոխարինման ծախսերը գնահատելիս պետք է հաշվի առնել բաղադրիչների ապագա ծախսերի կրճատումը, ինչը համապատասխանում է վերջին 10 տարիների շուկայական փորձին։ Երկրորդ ռազմավարությունը մարտկոցի չափսը մեծացնելն է՝ դրա ընդհանուր հոսանքը (կամ C-արագությունը, որը պարզապես սահմանվում է որպես ժամում լիցքավորում կամ լիցքաթափում) նվազագույնի հասցնելու համար՝ զուգահեռ բջիջներ տեղադրելով։ Ավելի ցածր լիցքավորման և լիցքաթափման հոսանքները հակված են ավելի ցածր ջերմաստիճաններ առաջացնելու, քանի որ մարտկոցը ջերմություն է առաջացնում լիցքավորման և լիցքաթափման ընթացքում։ Եթե մարտկոցի կուտակման համակարգում ավելցուկային էներգիա կա և օգտագործվում է ավելի քիչ էներգիա, մարտկոցի լիցքավորման և լիցքաթափման քանակը կնվազի, և դրա կյանքը կերկարաձգվի։

Մարտկոցի լիցքավորումը/լիցքաթափումը հիմնական տերմին է։Ավտոմոբիլային արդյունաբերությունը սովորաբար «ցիկլերը» օգտագործում է որպես մարտկոցի կյանքի չափանիշ: Էներգիայի կուտակման ստացիոնար կիրառություններում մարտկոցները ավելի հավանական է, որ մասնակի ցիկլավորվեն, ինչը նշանակում է, որ դրանք կարող են մասամբ լիցքավորվել կամ մասամբ լիցքաթափվել, ընդ որում՝ յուրաքանչյուր լիցքավորում և լիցքաթափում անբավարար է:

Մարտկոցի հասանելի էներգիա։Էներգիայի կուտակման համակարգերի կիրառությունները կարող են օրական մեկից պակաս ցիկլով աշխատել և, կախված շուկայի կիրառությունից, կարող են գերազանցել այս չափանիշը: Հետևաբար, անձնակազմը պետք է որոշի մարտկոցի աշխատանքային ժամանակը` գնահատելով մարտկոցի թողունակությունը:

Էներգիայի կուտակիչ սարքի կյանքի տևողությունը և ստուգումը

Էներգիայի կուտակիչ սարքերի փորձարկումը բաղկացած է երկու հիմնական ոլորտներից։Նախ, մարտկոցի բջիջների թեստավորումը կարևոր է մարտկոցի էներգիայի կուտակման համակարգի կյանքը գնահատելու համար։Մարտկոցի բջիջների փորձարկումը բացահայտում է մարտկոցների ուժեղ և թույլ կողմերը և օգնում է օպերատորներին հասկանալ, թե ինչպես պետք է մարտկոցները ինտեգրվեն էներգիայի կուտակման համակարգում և արդյոք այս ինտեգրումը նպատակահարմար է։

Մարտկոցի բջիջների հաջորդական և զուգահեռ կոնֆիգուրացիաները օգնում են հասկանալ, թե ինչպես է աշխատում մարտկոցային համակարգը և ինչպես է այն նախագծված։Հաջորդական միացված մարտկոցային բջիջները թույլ են տալիս կուտակել մարտկոցի լարումները, ինչը նշանակում է, որ մի քանի հաջորդական միացված մարտկոցային բջիջներով մարտկոցային համակարգի համակարգի լարումը հավասար է առանձին մարտկոցի բջիջի լարման բազմապատկած բջիջների քանակով: Հաջորդական միացված մարտկոցային ճարտարապետությունները առաջարկում են գնային առավելություններ, բայց նաև ունեն որոշ թերություններ: Երբ մարտկոցները հաջորդական միացված են, առանձին բջիջները սպառում են նույն հոսանքը, ինչ մարտկոցի բլոկը: Օրինակ, եթե մեկ բջիջն ունի առավելագույն 1 Վ լարում և առավելագույն 1 Ա հոսանք, ապա հաջորդական միացված 10 բջիջներն ունեն առավելագույն 10 Վ լարում, բայց դրանք դեռևս ունեն առավելագույն 1 Ա հոսանք՝ 10 Վ * 1 Ա = 10 Վ ընդհանուր հզորության համար: Հաջորդական միացման դեպքում մարտկոցային համակարգը բախվում է լարման մոնիթորինգի խնդրին: Լարման մոնիթորինգը կարող է իրականացվել հաջորդական միացված մարտկոցների վրա՝ ծախսերը նվազեցնելու համար, բայց դժվար է հայտնաբերել առանձին բջիջների վնասը կամ հզորության նվազումը:

Մյուս կողմից, զուգահեռ մարտկոցները թույլ են տալիս հոսանքի կուտակում, ինչը նշանակում է, որ զուգահեռ մարտկոցի լարումը հավասար է առանձին բջիջների լարմանը, իսկ համակարգի հոսանքը՝ առանձին բջիջների հոսանքի բազմապատկմանը զուգահեռ միացված բջիջների քանակով։ Օրինակ, եթե օգտագործվում է նույն 1 Վ, 1 Ա մարտկոցը, կարելի է զուգահեռ միացնել երկու մարտկոց, ինչը կկրճատի հոսանքը կիսով չափ, ապա կարելի է հաջորդաբար միացնել զուգահեռ մարտկոցների 10 զույգ՝ 1 Վ լարման և 1 Ա հոսանքի դեպքում 10 Վ ստանալու համար, բայց սա ավելի տարածված է զուգահեռ կոնֆիգուրացիայի դեպքում։

Մարտկոցի հաջորդական և զուգահեռ միացման մեթոդների միջև այս տարբերությունը կարևոր է մարտկոցի հզորության երաշխիքները կամ երաշխիքային քաղաքականությունը դիտարկելիս: Հետևյալ գործոնները հոսում են ներքև՝ հիերարխիայի միջով և, ի վերջո, ազդում են մարտկոցի կյանքի վրա.շուկայի առանձնահատկությունները ➜ լիցքավորման/լիցքաթափման վարքագիծը ➜ համակարգի սահմանափակումները ➜ մարտկոցների շարքը և զուգահեռ ճարտարապետությունը։Հետևաբար, մարտկոցի անվանական ցուցանակի վրա նշված հզորությունը չի նշանակում, որ մարտկոցի կուտակման համակարգում կարող է լինել գերբեռնվածություն։ Գերբեռնվածության առկայությունը կարևոր է մարտկոցի երաշխիքի համար, քանի որ այն որոշում է մարտկոցի հոսանքը և ջերմաստիճանը (բջիջների աշխատանքային ջերմաստիճանը SOC միջակայքում), մինչդեռ ամենօրյա շահագործումը կորոշի մարտկոցի կյանքի տևողությունը։

Համակարգի թեստավորումը մարտկոցի բջիջների թեստավորման լրացուցիչ միջոց է և հաճախ ավելի կիրառելի է այն նախագծային պահանջների համար, որոնք ցույց են տալիս մարտկոցի համակարգի պատշաճ գործունեությունը։

Պայմանագիրը կատարելու համար էներգակուտակիչ մարտկոցների արտադրողները սովորաբար մշակում են գործարանային կամ դաշտային շահագործման փորձարկման արձանագրություններ՝ համակարգի և ենթահամակարգի ֆունկցիոնալությունը ստուգելու համար, բայց կարող են չանդրադառնալ մարտկոցի համակարգի աշխատանքի մարտկոցի կյանքի ժամկետը գերազանցելու ռիսկին: Դաշտային շահագործման վերաբերյալ տարածված քննարկումը հզորության փորձարկման պայմաններն են և դրանց համապատասխանությունը մարտկոցի համակարգի կիրառմանը:

Մարտկոցի թեստավորման կարևորությունը

DNV GL-ի կողմից մարտկոցի փորձարկումից հետո տվյալները ներառվում են մարտկոցի տարեկան աշխատանքի գնահատման քարտում, որը մարտկոցային համակարգի գնորդներին տրամադրում է անկախ տվյալներ: Գնահատական ​​քարտը ցույց է տալիս, թե ինչպես է մարտկոցը արձագանքում չորս կիրառման պայմաններին. ջերմաստիճան, հոսանք, միջին լիցքավորման վիճակ (SOC) և միջին լիցքավորման վիճակի (SOC) տատանումներ:

Թեստը համեմատում է մարտկոցի աշխատանքը դրա հաջորդական-զուգահեռ կոնֆիգուրացիայի, համակարգի սահմանափակումների, շուկայի լիցքավորման/լիցքաթափման վարքագծի և շուկայական ֆունկցիոնալության հետ: Այս եզակի ծառայությունը անկախ կերպով ստուգում է, որ մարտկոցների արտադրողները պատասխանատու են և ճիշտ են գնահատում իրենց երաշխիքները, որպեսզի մարտկոցային համակարգի սեփականատերերը կարողանան տեղեկացված գնահատական ​​տալ տեխնիկական ռիսկի ենթարկվելու վերաբերյալ:

Էներգիայի կուտակման սարքավորումների մատակարարի ընտրություն

Մարտկոցի կուտակիչի տեսլականը իրականացնելու համար՝մատակարարի ընտրությունը կարևոր է– այսպիսով, նախագծի հաջողության լավագույն բաղադրատոմսը վստահելի տեխնիկական փորձագետների հետ աշխատելն է, ովքեր հասկանում են կոմունալ ծառայությունների մասշտաբի մարտահրավերների և հնարավորությունների բոլոր ասպեկտները: Մարտկոցային կուտակիչ համակարգի մատակարար ընտրելը պետք է ապահովի, որ համակարգը համապատասխանի միջազգային հավաստագրման չափանիշներին: Օրինակ, մարտկոցային կուտակիչ համակարգերը փորձարկվել են UL9450A-ի համաձայն, և փորձարկման զեկույցները հասանելի են վերանայման համար: Տեղակայմանը հատուկ ցանկացած այլ պահանջ, ինչպիսիք են լրացուցիչ հրդեհի հայտնաբերումը և պաշտպանությունը կամ օդափոխությունը, կարող են չներառվել արտադրողի հիմնական արտադրանքի մեջ և պետք է պիտակավորվեն որպես պարտադիր լրացում:

Ամփոփելով՝ կոմունալ մասշտաբի էներգիայի կուտակման սարքերը կարող են օգտագործվել էլեկտրական էներգիայի կուտակում ապահովելու և բեռնվածության կետում, գագաթնակետային պահանջարկում և ընդհատվող էներգիայի լուծումներ ապահովելու համար: Այս համակարգերը կիրառվում են բազմաթիվ ոլորտներում, որտեղ բրածո վառելիքի համակարգերը և/կամ ավանդական արդիականացումները համարվում են անարդյունավետ, անիրագործելի կամ թանկ: Նման նախագծերի հաջող զարգացման և դրանց ֆինանսական կենսունակության վրա կարող են ազդել բազմաթիվ գործոններ:

Կարևոր է համագործակցել հուսալի մարտկոցների արտադրողի հետ։BSLBATT Energy-ն ինտելեկտուալ մարտկոցային կուտակիչ լուծումների շուկայում առաջատար մատակարար է, որը նախագծում, արտադրում և մատակարարում է մասնագիտացված կիրառությունների համար առաջադեմ ճարտարագիտական ​​լուծումներ: Ընկերության տեսլականը կենտրոնացած է հաճախորդներին օգնելու լուծել իրենց բիզնեսի վրա ազդող եզակի էներգետիկ խնդիրները, և BSLBATT-ի փորձը կարող է ապահովել լիովին անհատականացված լուծումներ՝ հաճախորդների նպատակներին հասնելու համար: