Pada tahun 2024, pasar penyimpanan energi global yang sedang berkembang pesat telah menyebabkan pengakuan bertahap atas nilai pentingsistem penyimpanan energi bateraidi berbagai pasar, terutama di pasar energi surya, yang secara bertahap telah menjadi bagian penting dari jaringan listrik. Karena sifat energi surya yang tidak menentu, pasokannya tidak stabil, dan sistem penyimpanan energi baterai mampu menyediakan pengaturan frekuensi, sehingga secara efektif menyeimbangkan operasi jaringan listrik. Ke depannya, perangkat penyimpanan energi akan memainkan peran yang lebih penting dalam menyediakan kapasitas puncak dan menunda kebutuhan investasi yang mahal dalam fasilitas distribusi, transmisi, dan pembangkitan.
Biaya sistem penyimpanan energi surya dan baterai telah turun drastis selama dekade terakhir. Di banyak pasar, aplikasi energi terbarukan secara bertahap melemahkan daya saing pembangkitan tenaga fosil dan nuklir tradisional. Meskipun dulu banyak yang percaya bahwa pembangkitan energi terbarukan terlalu mahal, kini biaya sumber energi fosil tertentu jauh lebih tinggi daripada biaya pembangkitan energi terbarukan.
Selain itu,kombinasi fasilitas penyimpanan + tenaga surya dapat menyediakan listrik ke jaringan listrik, menggantikan peran pembangkit listrik berbahan bakar gas alam. Dengan biaya investasi untuk fasilitas tenaga surya yang berkurang secara signifikan dan tidak ada biaya bahan bakar yang dikeluarkan selama siklus hidupnya, kombinasi tersebut sudah menyediakan energi dengan biaya yang lebih rendah daripada sumber energi tradisional. Ketika fasilitas tenaga surya digabungkan dengan sistem penyimpanan baterai, dayanya dapat digunakan untuk jangka waktu tertentu, dan waktu respons baterai yang cepat memungkinkan proyeknya untuk merespons secara fleksibel kebutuhan pasar kapasitas dan pasar layanan tambahan.
Saat ini,Baterai lithium-ion berbasis teknologi lithium besi fosfat (LiFePO4) mendominasi pasar penyimpanan energi.Baterai ini banyak digunakan karena keamanannya yang tinggi, siklus hidup yang panjang, dan kinerja termal yang stabil. Meskipun kepadatan energibaterai lithium besi fosfatsedikit lebih rendah daripada jenis baterai litium lainnya, baterai ini tetap mengalami kemajuan signifikan dengan mengoptimalkan proses produksi, meningkatkan efisiensi produksi, dan mengurangi biaya. Diperkirakan pada tahun 2030, harga baterai litium besi fosfat akan semakin menurun, sementara daya saingnya di pasar penyimpanan energi akan terus meningkat.
Dengan pesatnya pertumbuhan permintaan kendaraan listrik,sistem penyimpanan energi perumahan, Sistem penyimpanan energi C&Idan sistem penyimpanan energi berskala besar, keunggulan baterai Li-FePO4 dalam hal biaya, masa pakai, dan keamanan menjadikannya pilihan yang andal. Meskipun target kepadatan energinya mungkin tidak sepenting baterai kimia lainnya, keunggulannya dalam hal keamanan dan keawetan memberikannya tempat dalam skenario aplikasi yang membutuhkan keandalan jangka panjang.
Faktor-Faktor yang Perlu Dipertimbangkan Saat Menggunakan Peralatan Penyimpanan Energi Baterai
Ada banyak faktor yang perlu dipertimbangkan saat memasang peralatan penyimpanan energi. Daya dan durasi sistem penyimpanan energi baterai bergantung pada tujuannya dalam proyek. Tujuan proyek ditentukan oleh nilai ekonominya. Nilai ekonominya bergantung pada pasar tempat sistem penyimpanan energi berpartisipasi. Pasar ini pada akhirnya menentukan bagaimana baterai akan mendistribusikan energi, pengisian atau pengosongan daya, dan berapa lama baterai akan bertahan. Jadi daya dan durasi baterai tidak hanya menentukan biaya investasi sistem penyimpanan energi, tetapi juga masa pakainya.
Proses pengisian dan pengosongan daya sistem penyimpanan energi baterai akan menguntungkan di beberapa pasar. Dalam kasus lain, hanya biaya pengisian daya yang diperlukan, dan biaya pengisian daya adalah biaya menjalankan bisnis penyimpanan energi. Jumlah dan laju pengisian daya tidak sama dengan jumlah pengosongan daya.
Misalnya, dalam instalasi penyimpanan energi surya+baterai skala jaringan, atau dalam aplikasi sistem penyimpanan sisi klien yang menggunakan energi surya, sistem penyimpanan baterai menggunakan daya dari fasilitas pembangkit tenaga surya agar memenuhi syarat untuk kredit pajak investasi (ITC). Misalnya, ada nuansa pada konsep bayar-untuk-mengisi daya untuk sistem penyimpanan energi di Organisasi Transmisi Regional (RTO). Dalam contoh kredit pajak investasi (ITC), sistem penyimpanan baterai meningkatkan nilai ekuitas proyek, sehingga meningkatkan tingkat pengembalian internal pemilik. Dalam contoh PJM, sistem penyimpanan baterai membayar untuk pengisian dan pengosongan daya, sehingga kompensasi pengembaliannya proporsional dengan keluaran listriknya.
Tampaknya berlawanan dengan intuisi untuk mengatakan bahwa daya dan durasi baterai menentukan masa pakainya. Sejumlah faktor seperti daya, durasi, dan masa pakai membuat teknologi penyimpanan baterai berbeda dari teknologi energi lainnya. Inti dari sistem penyimpanan energi baterai adalah baterai. Seperti sel surya, materialnya mengalami degradasi seiring waktu, sehingga mengurangi kinerja. Sel surya kehilangan daya keluaran dan efisiensi, sementara degradasi baterai mengakibatkan hilangnya kapasitas penyimpanan energi.Sementara sistem tenaga surya dapat bertahan 20-25 tahun, sistem penyimpanan baterai biasanya hanya bertahan 10 hingga 15 tahun.
Penggantian dan biaya penggantian harus dipertimbangkan untuk setiap proyek. Potensi penggantian bergantung pada hasil proyek dan kondisi yang terkait dengan operasinya.
Empat faktor utama yang menyebabkan penurunan kinerja baterai adalah?
- Suhu pengoperasian baterai
- Arus baterai
- Status pengisian daya baterai rata-rata (SOC)
- 'Osilasi' status pengisian daya baterai (SOC) rata-rata, yaitu interval status pengisian daya baterai (SOC) rata-rata yang dialami baterai hampir sepanjang waktu. Faktor ketiga dan keempat saling terkait.
Ada dua strategi untuk mengelola masa pakai baterai dalam proyek.Strategi pertama adalah mengurangi ukuran baterai jika proyek didukung oleh pendapatan dan mengurangi biaya penggantian yang direncanakan di masa mendatang. Di banyak pasar, pendapatan yang direncanakan dapat mendukung biaya penggantian di masa mendatang. Secara umum, pengurangan biaya komponen di masa mendatang perlu dipertimbangkan saat memperkirakan biaya penggantian di masa mendatang, yang konsisten dengan pengalaman pasar selama 10 tahun terakhir. Strategi kedua adalah meningkatkan ukuran baterai untuk meminimalkan arus totalnya (atau C-rate, yang didefinisikan secara sederhana sebagai pengisian atau pengosongan daya per jam) dengan menerapkan sel paralel. Arus pengisian dan pengosongan daya yang lebih rendah cenderung menghasilkan suhu yang lebih rendah karena baterai menghasilkan panas selama pengisian dan pengosongan daya. Jika ada kelebihan energi dalam sistem penyimpanan baterai dan lebih sedikit energi yang digunakan, jumlah pengisian dan pengosongan daya baterai akan berkurang dan masa pakainya diperpanjang.
Pengisian/pengosongan baterai adalah istilah kunci.Industri otomotif biasanya menggunakan "siklus" sebagai ukuran masa pakai baterai. Dalam aplikasi penyimpanan energi stasioner, baterai cenderung mengalami siklus parsial, artinya baterai mungkin terisi sebagian atau sebagian habis, dengan setiap pengisian dan pengosongan tidak mencukupi.
Energi Baterai yang Tersedia.Aplikasi sistem penyimpanan energi dapat beroperasi kurang dari sekali sehari dan, tergantung pada aplikasi pasar, dapat melebihi metrik ini. Oleh karena itu, staf harus menentukan masa pakai baterai dengan menilai throughput baterai.
Masa Pakai dan Verifikasi Perangkat Penyimpanan Energi
Pengujian perangkat penyimpanan energi terdiri dari dua area utama.Pertama, pengujian sel baterai sangat penting untuk menilai umur sistem penyimpanan energi baterai.Pengujian sel baterai mengungkap kekuatan dan kelemahan sel baterai dan membantu operator memahami bagaimana baterai harus diintegrasikan ke dalam sistem penyimpanan energi dan apakah integrasi ini tepat.
Konfigurasi seri dan paralel sel baterai membantu untuk memahami cara kerja sistem baterai dan cara desainnya.Sel baterai yang dihubungkan secara seri memungkinkan penumpukan tegangan baterai, yang berarti bahwa tegangan sistem dari sistem baterai dengan beberapa sel baterai yang dihubungkan secara seri sama dengan tegangan sel baterai individual dikalikan dengan jumlah sel. Arsitektur baterai yang dihubungkan secara seri menawarkan keuntungan biaya, tetapi juga memiliki beberapa kelemahan. Ketika baterai dihubungkan secara seri, sel-sel individual menarik arus yang sama dengan paket baterai. Misalnya, jika satu sel memiliki tegangan maksimum 1V dan arus maksimum 1A, maka 10 sel dalam seri memiliki tegangan maksimum 10V, tetapi mereka masih memiliki arus maksimum 1A, untuk daya total 10V * 1A = 10W. Ketika dihubungkan secara seri, sistem baterai menghadapi tantangan pemantauan tegangan. Pemantauan tegangan dapat dilakukan pada paket baterai yang dihubungkan secara seri untuk mengurangi biaya, tetapi sulit untuk mendeteksi kerusakan atau penurunan kapasitas sel-sel individual.
Di sisi lain, baterai paralel memungkinkan penumpukan arus, yang berarti bahwa tegangan paket baterai paralel sama dengan tegangan sel individual dan arus sistem sama dengan arus sel individual dikalikan dengan jumlah sel yang paralel. Misalnya, jika baterai 1V, 1A yang sama digunakan, dua baterai dapat dihubungkan secara paralel, yang akan memotong arus menjadi setengahnya, dan kemudian 10 pasang baterai paralel dapat dihubungkan secara seri untuk mencapai 10V pada tegangan 1V dan arus 1A, tetapi ini lebih umum dalam konfigurasi paralel.
Perbedaan antara metode penyambungan baterai seri dan paralel ini penting saat mempertimbangkan jaminan kapasitas baterai atau kebijakan garansi. Faktor-faktor berikut mengalir melalui hierarki dan pada akhirnya memengaruhi masa pakai baterai:fitur pasar ➜ perilaku pengisian/pengosongan ➜ keterbatasan sistem ➜ arsitektur seri dan paralel baterai.Oleh karena itu, kapasitas pelat nama baterai bukan merupakan indikasi bahwa mungkin ada penumpukan berlebih dalam sistem penyimpanan baterai. Keberadaan penumpukan berlebih penting untuk garansi baterai, karena menentukan arus dan suhu baterai (suhu sel dalam rentang SOC), sementara pengoperasian harian akan menentukan masa pakai baterai.
Pengujian sistem merupakan tambahan untuk pengujian sel baterai dan sering kali lebih berlaku untuk persyaratan proyek yang menunjukkan pengoperasian sistem baterai yang tepat.
Untuk memenuhi kontrak, produsen baterai penyimpanan energi biasanya mengembangkan protokol uji komisioning pabrik atau lapangan untuk memverifikasi fungsionalitas sistem dan subsistem, tetapi mungkin tidak mengatasi risiko kinerja sistem baterai yang melebihi masa pakai baterai. Pembahasan umum tentang komisioning lapangan adalah kondisi uji kapasitas dan apakah kondisi tersebut relevan dengan aplikasi sistem baterai.
Pentingnya Pengujian Baterai
Setelah DNV GL menguji baterai, data tersebut dimasukkan ke dalam kartu skor kinerja baterai tahunan, yang menyediakan data independen bagi pembeli sistem baterai. Kartu skor menunjukkan bagaimana baterai merespons empat kondisi aplikasi: suhu, arus, status pengisian daya rata-rata (SOC), dan fluktuasi status pengisian daya rata-rata (SOC).
Pengujian ini membandingkan kinerja baterai dengan konfigurasi seri-paralelnya, keterbatasan sistem, perilaku pengisian/pengosongan daya di pasaran, dan fungsionalitas pasar. Layanan unik ini secara independen memverifikasi bahwa produsen baterai bertanggung jawab dan menilai garansi mereka dengan benar sehingga pemilik sistem baterai dapat membuat penilaian yang tepat tentang paparan mereka terhadap risiko teknis.
Pemilihan Pemasok Peralatan Penyimpanan Energi
Untuk mewujudkan visi penyimpanan baterai,Pemilihan pemasok sangatlah penting– jadi bekerja sama dengan pakar teknis tepercaya yang memahami semua aspek tantangan dan peluang berskala utilitas adalah resep terbaik untuk keberhasilan proyek. Memilih pemasok sistem penyimpanan baterai harus memastikan bahwa sistem tersebut memenuhi standar sertifikasi internasional. Misalnya, sistem penyimpanan baterai telah diuji sesuai dengan UL9450A dan laporan pengujian tersedia untuk ditinjau. Persyaratan khusus lokasi lainnya, seperti deteksi dan proteksi kebakaran tambahan atau ventilasi, mungkin tidak disertakan dalam produk dasar pabrikan dan perlu diberi label sebagai tambahan yang diperlukan.
Singkatnya, perangkat penyimpanan energi berskala utilitas dapat digunakan untuk menyediakan penyimpanan energi listrik dan mendukung solusi daya titik beban, permintaan puncak, dan daya terputus-putus. Sistem ini digunakan di banyak area di mana sistem bahan bakar fosil dan/atau peningkatan tradisional dianggap tidak efisien, tidak praktis, atau mahal. Banyak faktor yang dapat memengaruhi keberhasilan pengembangan proyek tersebut dan kelayakan finansialnya.
Penting untuk bekerja dengan produsen penyimpanan baterai yang andal.BSLBATT Energy adalah penyedia solusi penyimpanan baterai cerdas terkemuka di pasar, yang merancang, memproduksi, dan menyediakan solusi rekayasa canggih untuk aplikasi khusus. Visi perusahaan difokuskan pada membantu pelanggan memecahkan masalah energi unik yang memengaruhi bisnis mereka, dan keahlian BSLBATT dapat menyediakan solusi yang sepenuhnya disesuaikan untuk memenuhi tujuan pelanggan.
Waktu posting: 28-Agu-2024