რა უნდა იცოდეთ ენერგიის დაზოგვის მოწყობილობის ბატარეის არჩევისას?

2024 წლისთვის, ენერგიის შენახვის გლობალური ბაზრის აყვავებამ გამოიწვია კრიტიკული მნიშვნელობის თანდათანობითი აღიარება.ბატარეის ენერგიის შენახვის სისტემებისხვადასხვა ბაზარზე, განსაკუთრებით მზის ენერგიის ბაზარზე, რომელიც თანდათან ქსელის მნიშვნელოვან ნაწილად იქცა. მზის ენერგიის წყვეტილი ბუნების გამო, მისი მიწოდება არასტაბილურია და ბატარეის ენერგიის შენახვის სისტემებს შეუძლიათ სიხშირის რეგულირება, რითაც ეფექტურად აბალანსებენ ქსელის მუშაობას. მომავალში, ენერგიის შენახვის მოწყობილობები კიდევ უფრო მნიშვნელოვან როლს შეასრულებენ პიკური სიმძლავრის უზრუნველყოფაში და განაწილების, გადაცემის და გენერაციის ობიექტებში ძვირადღირებული ინვესტიციების საჭიროების გადადებაში.

მზისა და ბატარეებით ენერგიის შენახვის სისტემების ღირებულება ბოლო ათწლეულის განმავლობაში მკვეთრად შემცირდა. ბევრ ბაზარზე განახლებადი ენერგიის გამოყენება თანდათან ამცირებს ტრადიციული წიაღისეული და ბირთვული ენერგიის წარმოების კონკურენტუნარიანობას. მიუხედავად იმისა, რომ ოდესღაც ფართოდ იყო გავრცელებული მოსაზრება, რომ განახლებადი ენერგიის წარმოება ძალიან ძვირი იყო, დღეს გარკვეული წიაღისეული ენერგიის წყაროების ღირებულება გაცილებით მაღალია, ვიდრე განახლებადი ენერგიის წარმოების ღირებულება.

გარდა ამისა,მზის ენერგიისა და შენახვის ობიექტების კომბინაციას შეუძლია ელექტროენერგიით უზრუნველყოს ქსელი, რომელიც ცვლის ბუნებრივი აირის ელექტროსადგურების როლს. მზის ენერგიის ობიექტებში საინვესტიციო ხარჯების მნიშვნელოვნად შემცირებისა და მათი სასიცოცხლო ციკლის განმავლობაში საწვავის ხარჯების არარსებობის გამო, ეს კომბინაცია უკვე უზრუნველყოფს ენერგიას უფრო დაბალ ფასად, ვიდრე ტრადიციული ენერგიის წყაროები. როდესაც მზის ენერგიის ობიექტები გაერთიანებულია ბატარეების დაგროვების სისტემებთან, მათი ენერგიის გამოყენება შესაძლებელია გარკვეული პერიოდის განმავლობაში, ხოლო ბატარეების სწრაფი რეაგირების დრო საშუალებას აძლევს მათ პროექტებს მოქნილად უპასუხონ როგორც სიმძლავრის ბაზრის, ასევე დამხმარე მომსახურების ბაზრის საჭიროებებს.

ამჟამად,ენერგიის შენახვის ბაზარზე დომინირებს ლითიუმის რკინის ფოსფატის (LiFePO4) ტექნოლოგიაზე დაფუძნებული ლითიუმ-იონური ბატარეები.ეს ბატარეები ფართოდ გამოიყენება მათი მაღალი უსაფრთხოების, ხანგრძლივი ციკლის და სტაბილური თერმული მახასიათებლების გამო. მიუხედავად იმისა, რომ ენერგიის სიმკვრიველითიუმის რკინის ფოსფატის ბატარეებირამდენადაც სხვა ტიპის ლითიუმის აკუმულატორების ფასი ოდნავ დაბალია, მათ მაინც მიაღწიეს მნიშვნელოვან პროგრესს წარმოების პროცესების ოპტიმიზაციის, წარმოების ეფექტურობის გაუმჯობესებისა და ხარჯების შემცირების გზით. მოსალოდნელია, რომ 2030 წლისთვის ლითიუმის რკინის ფოსფატის აკუმულატორების ფასი კიდევ უფრო შემცირდება, ხოლო ენერგიის შენახვის ბაზარზე მათი კონკურენტუნარიანობა გააგრძელებს ზრდას.

ელექტრომობილებზე მოთხოვნის სწრაფი ზრდის გათვალისწინებით,საცხოვრებელი სახლის ენერგიის შენახვის სისტემა, C&I ენერგიის შენახვის სისტემადა ფართომასშტაბიანი ენერგიის შენახვის სისტემებისთვის, Li-FePO4 აკუმულატორების უპირატესობები ფასის, სიცოცხლის ხანგრძლივობისა და უსაფრთხოების თვალსაზრისით მათ საიმედო ვარიანტად აქცევს. მიუხედავად იმისა, რომ მისი ენერგიის სიმკვრივის მიზნები შეიძლება ისეთი მნიშვნელოვანი არ იყოს, როგორც სხვა ქიმიური აკუმულატორების, მისი უპირატესობები უსაფრთხოებასა და ხანგრძლივობაში მას ადგილს ანიჭებს იმ გამოყენების სცენარებში, რომლებიც გრძელვადიან საიმედოობას მოითხოვს.

აკუმულატორის ენერგიის შენახვის აღჭურვილობის განლაგებისას გასათვალისწინებელი ფაქტორები

ენერგიის დაგროვების მოწყობილობების განლაგებისას გასათვალისწინებელია მრავალი ფაქტორი. აკუმულატორის ენერგიის დაგროვების სისტემის სიმძლავრე და ხანგრძლივობა დამოკიდებულია მის დანიშნულებაზე პროექტში. პროექტის დანიშნულება განისაზღვრება მისი ეკონომიკური ღირებულებით. მისი ეკონომიკური ღირებულება დამოკიდებულია იმ ბაზარზე, რომელშიც მონაწილეობს ენერგიის დაგროვების სისტემა. საბოლოო ჯამში, ეს ბაზარი განსაზღვრავს, თუ როგორ გაანაწილებს აკუმულატორი ენერგიას, დატენვას ან განმუხტვას და რამდენ ხანს გაძლებს ის. ამრიგად, აკუმულატორის სიმძლავრე და ხანგრძლივობა არა მხოლოდ განსაზღვრავს ენერგიის დაგროვების სისტემის საინვესტიციო ღირებულებას, არამედ ექსპლუატაციის ვადასაც.

აკუმულატორის ენერგიის შენახვის სისტემის დატენვისა და განტვირთვის პროცესი ზოგიერთ ბაზარზე მომგებიანი იქნება. სხვა შემთხვევებში, საჭიროა მხოლოდ დატენვის ღირებულება და დატენვის ღირებულება ენერგიის შენახვის ბიზნესის წარმოების ღირებულებაა. დატენვის რაოდენობა და ტემპი არ არის იგივე, რაც განტვირთვის რაოდენობა.

მაგალითად, ქსელის მასშტაბის მზის ენერგიისა და აკუმულატორის ენერგიის შენახვის დანადგარებში, ან კლიენტის მხარეს მზის ენერგიის გამოყენებით ენერგიის შენახვის სისტემის აპლიკაციებში, აკუმულატორის შენახვის სისტემა იყენებს მზის გენერაციის ობიექტიდან მიღებულ ენერგიას, რათა მიიღოს საინვესტიციო საგადასახადო კრედიტები (ITC). მაგალითად, რეგიონული გადამცემი ორგანიზაციების (RTO) ენერგიის შენახვის სისტემებისთვის გადახდის კონცეფციას აქვს თავისი ნიუანსები. საინვესტიციო საგადასახადო კრედიტის (ITC) მაგალითში, აკუმულატორის შენახვის სისტემა ზრდის პროექტის კაპიტალის ღირებულებას, რითაც იზრდება მფლობელის შიდა შემოსავლიანობის მაჩვენებელი. PJM მაგალითში, აკუმულატორის შენახვის სისტემა იხდის დატენვისა და განმუხტვის ხარჯებს, ამიტომ მისი ანაზღაურების კომპენსაცია პროპორციულია მისი ელექტროენერგიის გამტარუნარიანობისა.

არაინტუიციურად ჟღერს იმის თქმა, რომ აკუმულატორის სიმძლავრე და ხანგრძლივობა განსაზღვრავს მის სიცოცხლის ხანგრძლივობას. აკუმულატორის შენახვის ტექნოლოგიებს სხვა ენერგეტიკული ტექნოლოგიებისგან განსხვავებული ფაქტორები, როგორიცაა სიმძლავრე, ხანგრძლივობა და სიცოცხლის ხანგრძლივობა, აკუმულატორის ენერგიის შენახვის სისტემის ცენტრში აკუმულატორია. მზის უჯრედების მსგავსად, მათი მასალა დროთა განმავლობაში ფუჭდება, რაც ამცირებს მუშაობას. მზის უჯრედები კარგავენ სიმძლავრეს და ეფექტურობას, ხოლო აკუმულატორის დეგრადაცია იწვევს ენერგიის შენახვის ტევადობის დაკარგვას.მიუხედავად იმისა, რომ მზის სისტემებს შეუძლიათ 20-25 წელი გაძლონ, ბატარეის დაგროვების სისტემები, როგორც წესი, მხოლოდ 10-15 წელი ძლებენ.

ნებისმიერი პროექტისთვის გათვალისწინებული უნდა იყოს ჩანაცვლება და ჩანაცვლების ხარჯები. ჩანაცვლების პოტენციალი დამოკიდებულია პროექტის გამტარუნარიანობასა და მის ექსპლუატაციასთან დაკავშირებულ პირობებზე.

ბატარეის მუშაობის შემცირებას ოთხი ძირითადი ფაქტორი იწვევს?

• ბატარეის მუშაობის ტემპერატურა
• ბატარეის დენი
• ბატარეის საშუალო დატენვის მდგომარეობა (SOC)
• აკუმულატორის საშუალო დამუხტვის მდგომარეობის (SOC) „რხევა“, ანუ აკუმულატორის საშუალო დამუხტვის მდგომარეობის (SOC) ინტერვალი, რომელშიც აკუმულატორი უმეტესად იმყოფება. მესამე და მეოთხე ფაქტორები ერთმანეთთანაა დაკავშირებული.

პროექტში ბატარეის ხანგრძლივობის მართვის ორი სტრატეგია არსებობს.პირველი სტრატეგიაა აკუმულატორის ზომის შემცირება, თუ პროექტი შემოსავლით არის მხარდაჭერილი და დაგეგმილი ჩანაცვლების ხარჯების შემცირება. ბევრ ბაზარზე დაგეგმილ შემოსავლებს შეუძლიათ მომავალი ჩანაცვლების ხარჯების მხარდაჭერა. ზოგადად, კომპონენტების მომავალი ხარჯების შემცირება უნდა იქნას გათვალისწინებული მომავალი ჩანაცვლების ხარჯების შეფასებისას, რაც შეესაბამება ბოლო 10 წლის ბაზრის გამოცდილებას. მეორე სტრატეგიაა აკუმულატორის ზომის გაზრდა, რათა მინიმუმამდე იქნას დაყვანილი მისი საერთო დენი (ან C-სიჩქარე, რომელიც უბრალოდ განისაზღვრება, როგორც საათში დატენვა ან განმუხტვა) პარალელური ელემენტების განთავსებით. დატენვისა და განმუხტვის დაბალი დენი, როგორც წესი, უფრო დაბალ ტემპერატურას წარმოქმნის, რადგან აკუმულატორი დატენვისა და განმუხტვის დროს სითბოს გამოიმუშავებს. თუ აკუმულატორის შენახვის სისტემაში ზედმეტი ენერგიაა და ნაკლები ენერგია გამოიყენება, აკუმულატორის დატენვისა და განმუხტვის რაოდენობა შემცირდება და მისი სიცოცხლის ხანგრძლივობა გახანგრძლივდება.

ბატარეის დატენვა/განმუხტვა საკვანძო ტერმინია.საავტომობილო ინდუსტრია, როგორც წესი, ბატარეის ხანგრძლივობის საზომად „ციკლებს“ იყენებს. სტაციონარულ ენერგიის შენახვის აპლიკაციებში, აკუმულატორები, სავარაუდოდ, ნაწილობრივ ციკლურ რეჟიმში დატენვის, ანუ შესაძლოა ნაწილობრივ დამუხტული ან ნაწილობრივ განმუხტული იყოს, სადაც თითოეული დამუხტვა და განმუხტვა არასაკმარისი იქნება.

ხელმისაწვდომი ბატარეის ენერგია.ენერგიის შენახვის სისტემის აპლიკაციები შეიძლება დღეში ერთზე ნაკლებად ციკლურად მუშაობდეს და, ბაზრის გამოყენების მიხედვით, შეიძლება ამ მაჩვენებელს გადააჭარბოს. ამიტომ, პერსონალმა ბატარეის ხანგრძლივობა უნდა განსაზღვროს ბატარეის გამტარუნარიანობის შეფასებით.

ენერგიის შენახვის მოწყობილობის სიცოცხლის ხანგრძლივობა და შემოწმება

ენერგიის შენახვის მოწყობილობის ტესტირება ორი ძირითადი სფეროსგან შედგება.პირველ რიგში, ბატარეის ელემენტების ტესტირება კრიტიკულად მნიშვნელოვანია ბატარეის ენერგიის შენახვის სისტემის სიცოცხლის ხანგრძლივობის შესაფასებლად.ბატარეის ელემენტების ტესტირება ავლენს ბატარეის ელემენტების ძლიერ და სუსტ მხარეებს და ეხმარება ოპერატორებს იმის გაგებაში, თუ როგორ უნდა იყოს ინტეგრირებული ბატარეები ენერგიის შენახვის სისტემაში და არის თუ არა ეს ინტეგრაცია მიზანშეწონილი.

ბატარეის ელემენტების სერიული და პარალელური კონფიგურაციები ხელს უწყობს ბატარეის სისტემის მუშაობისა და მისი დიზაინის გაგებას.მიმდევრობით შეერთებული ბატარეის ელემენტები ძაბვების დაწყობის საშუალებას იძლევა, რაც ნიშნავს, რომ მრავალი მიმდევრობით შეერთებული ბატარეის ელემენტის მქონე ბატარეის სისტემის ძაბვა უდრის ცალკეული ბატარეის უჯრედის ძაბვის გამრავლებას უჯრედების რაოდენობაზე. მიმდევრობით შეერთებული ბატარეის არქიტექტურა გთავაზობთ ფასებში უპირატესობებს, მაგრამ ასევე აქვთ გარკვეული ნაკლოვანებები. როდესაც ბატარეები მიმდევრობით არის შეერთებული, ცალკეული უჯრედები მოიხმარენ იგივე დენს, რასაც ბატარეის ბლოკი. მაგალითად, თუ ერთ ელემენტს აქვს მაქსიმალური ძაბვა 1 ვ და მაქსიმალური დენი 1 ა, მაშინ მიმდევრობით დაკავშირებულ 10 ელემენტს აქვს მაქსიმალური ძაბვა 10 ვ, მაგრამ მათ მაინც აქვთ მაქსიმალური დენი 1 ა, 10 ვ * 1 ა = 10 ვტ საერთო სიმძლავრისთვის. მიმდევრობით შეერთებული ბატარეის სისტემა ძაბვის მონიტორინგის გამოწვევის წინაშე დგას. ძაბვის მონიტორინგი შეიძლება განხორციელდეს მიმდევრობით დაკავშირებულ ბატარეის ბლოკებზე ხარჯების შესამცირებლად, მაგრამ რთულია ცალკეული უჯრედების დაზიანების ან სიმძლავრის შემცირების აღმოჩენა.

მეორე მხრივ, პარალელური აკუმულატორები დენის დაგროვების საშუალებას იძლევა, რაც ნიშნავს, რომ პარალელური აკუმულატორის ძაბვა უდრის ინდივიდუალური უჯრედის ძაბვას, ხოლო სისტემის დენი უდრის ინდივიდუალური უჯრედის დენის გამრავლებას პარალელურად შეერთებული უჯრედების რაოდენობაზე. მაგალითად, თუ გამოიყენება ერთი და იგივე 1 ვოლტიანი, 1 ამპერიანი აკუმულატორი, შესაძლებელია ორი აკუმულატორის პარალელურად შეერთება, რაც დენს გაანახევრებს და შემდეგ პარალელური აკუმულატორების 10 წყვილის მიმდევრობით შეერთება შესაძლებელია 1 ვოლტიანი ძაბვისა და 1 ამპერიანი დენის დროს 10 ვოლტის მისაღწევად, თუმცა ეს უფრო ხშირია პარალელური კონფიგურაციის დროს.

ბატარეის სერიულ და პარალელურ შეერთების მეთოდებს შორის ეს განსხვავება მნიშვნელოვანია ბატარეის სიმძლავრის გარანტიების ან გარანტიის პოლიტიკის განხილვისას. შემდეგი ფაქტორები იერარქიაში ქვემოთ მიედინება და საბოლოოდ გავლენას ახდენს ბატარეის ხანგრძლივობაზე:ბაზრის მახასიათებლები ➜ დატენვის/განმუხტვის ქცევა ➜ სისტემის შეზღუდვები ➜ აკუმულატორების სერიული და პარალელური არქიტექტურა.ამგვარად, აკუმულატორის სახელზე მითითებული სიმძლავრე არ მიუთითებს იმაზე, რომ აკუმულატორის შენახვის სისტემაში შესაძლოა ზედმეტად გადატვირთული იყოს. ზედმეტად გადატვირთული ყოფნა მნიშვნელოვანია აკუმულატორის გარანტიისთვის, რადგან ის განსაზღვრავს აკუმულატორის დენს და ტემპერატურას (უჯრედის ყოფნის ტემპერატურა SOC დიაპაზონში), ხოლო ყოველდღიური მუშაობა განსაზღვრავს აკუმულატორის სიცოცხლის ხანგრძლივობას.

სისტემის ტესტირება ბატარეის უჯრედების ტესტირების დამატებაა და ხშირად უფრო მეტად გამოიყენება პროექტის მოთხოვნებთან, რომლებიც ადასტურებს ბატარეის სისტემის სათანადო მუშაობას.

კონტრაქტის შესასრულებლად, ენერგიის დამზოგავი აკუმულატორების მწარმოებლები, როგორც წესი, ქმნიან ქარხნული ან საველე ექსპლუატაციაში გაშვების ტესტირების პროტოკოლებს სისტემისა და ქვესისტემის ფუნქციონირების დასადასტურებლად, თუმცა შესაძლოა არ განიხილონ ბატარეის სისტემის მუშაობის ბატარეის სიცოცხლის ხანგრძლივობაზე მეტი ხნის რისკი. საველე ექსპლუატაციაში გაშვების შესახებ გავრცელებული დისკუსია არის სიმძლავრის ტესტირების პირობები და ის, თუ რამდენად აქტუალურია ისინი ბატარეის სისტემის გამოყენებისთვის.

ბატარეის ტესტირების მნიშვნელობა

მას შემდეგ, რაც DNV GL შეამოწმებს აკუმულატორს, მონაცემები შედის ყოველწლიურ აკუმულატორის მუშაობის შეფასების ცხრილში, რომელიც აკუმულატორის სისტემის მყიდველებს დამოუკიდებელ მონაცემებს აწვდის. შეფასების ცხრილი აჩვენებს, თუ როგორ რეაგირებს აკუმულატორი ოთხ გამოყენების პირობაზე: ტემპერატურა, დენი, საშუალო დატენვის მდგომარეობა (SOC) და საშუალო დატენვის მდგომარეობის (SOC) რყევები.

ტესტი ადარებს აკუმულატორის მუშაობას მის სერიულ-პარალეალურ კონფიგურაციას, სისტემის შეზღუდვებს, ბაზრის დატენვის/განმუხტვის ქცევას და ბაზრის ფუნქციონალურობას. ეს უნიკალური სერვისი დამოუკიდებლად ადასტურებს, რომ აკუმულატორების მწარმოებლები პასუხისმგებელნი არიან და სწორად აფასებენ თავიანთ გარანტიებს, რათა აკუმულატორის სისტემის მფლობელებმა შეძლონ ტექნიკური რისკისადმი მათი ზემოქმედების ინფორმირებული შეფასება.

ენერგიის შენახვის აღჭურვილობის მომწოდებლის შერჩევა

ბატარეის შენახვის ხედვის რეალიზებისთვის,მომწოდებლის შერჩევა კრიტიკულია– ამგვარად, სანდო ტექნიკურ ექსპერტებთან მუშაობა, რომლებიც კარგად ესმით კომუნალური მასშტაბის გამოწვევებისა და შესაძლებლობების ყველა ასპექტი, პროექტის წარმატების საუკეთესო რეცეპტია. აკუმულატორის დაგროვების სისტემის მიმწოდებლის შერჩევა უნდა უზრუნველყოფდეს, რომ სისტემა აკმაყოფილებს საერთაშორისო სერტიფიცირების სტანდარტებს. მაგალითად, აკუმულატორის დაგროვების სისტემები გამოცდილია UL9450A სტანდარტის შესაბამისად და ტესტის ანგარიშები ხელმისაწვდომია განსახილველად. ნებისმიერი სხვა ადგილმდებარეობისთვის სპეციფიკური მოთხოვნა, როგორიცაა დამატებითი ხანძრის აღმოჩენა და დაცვა ან ვენტილაცია, შეიძლება არ იყოს შეტანილი მწარმოებლის ძირითად პროდუქტში და საჭირო გახდეს მისი მონიშვნა, როგორც სავალდებულო დამატება.

შეჯამებისთვის, კომუნალური მასშტაბის ენერგიის დაგროვების მოწყობილობების გამოყენება შესაძლებელია ელექტროენერგიის დაგროვების უზრუნველსაყოფად და დატვირთვის წერტილებში, პიკური მოთხოვნისა და წყვეტილი ენერგიის გადაწყვეტის მხარდასაჭერად. ეს სისტემები გამოიყენება მრავალ სფეროში, სადაც წიაღისეული საწვავის სისტემები და/ან ტრადიციული განახლებები არაეფექტურად, არაპრაქტიკულად ან ძვირადღირებულად ითვლება. ასეთი პროექტების წარმატებულ განვითარებასა და მათ ფინანსურ სიცოცხლისუნარიანობაზე გავლენას ახდენს მრავალი ფაქტორი.

მნიშვნელოვანია ითანამშრომლოთ საიმედო ბატარეის შენახვის მწარმოებელთან.BSLBATT Energy ინტელექტუალური აკუმულატორების შენახვის გადაწყვეტილებების ბაზარზე წამყვანი მიმწოდებელია, რომელიც სპეციალიზებული აპლიკაციებისთვის მოწინავე საინჟინრო გადაწყვეტილებებს ქმნის, აწარმოებს და აწვდის. კომპანიის ხედვა ორიენტირებულია მომხმარებლებისთვის იმ უნიკალური ენერგეტიკული პრობლემების გადაჭრაში დახმარებაზე, რომლებიც მათ ბიზნესზე ახდენს გავლენას, ხოლო BSLBATT-ის ექსპერტიზას შეუძლია უზრუნველყოს სრულად მორგებული გადაწყვეტილებები მომხმარებლის მიზნების დასაკმაყოფილებლად.