Iki 2024 m. sparčiai auganti pasaulinė energijos kaupimo rinka lėmė laipsnišką kritinės vertės pripažinimą.akumuliatorinės energijos kaupimo sistemosįvairiose rinkose, ypač saulės energijos rinkoje, kuri palaipsniui tapo svarbia tinklo dalimi. Dėl saulės energijos pertraukiamo pobūdžio jos tiekimas yra nestabilus, o akumuliatorinės energijos kaupimo sistemos gali užtikrinti dažnio reguliavimą, taip efektyviai subalansuodamos tinklo veikimą. Ateityje energijos kaupimo įrenginiai atliks dar svarbesnį vaidmenį užtikrinant didžiausią pajėgumą ir atidedant brangių investicijų į paskirstymo, perdavimo ir gamybos įrenginius poreikį.
Saulės ir akumuliatorių energijos kaupimo sistemų kaina per pastarąjį dešimtmetį smarkiai sumažėjo. Daugelyje rinkų atsinaujinančios energijos taikymas palaipsniui mažina tradicinės iškastinio ir branduolinio kuro energijos gamybos konkurencingumą. Nors anksčiau buvo plačiai manoma, kad atsinaujinančios energijos gamyba yra per brangi, šiandien tam tikrų iškastinių energijos šaltinių kaina yra daug didesnė nei atsinaujinančios energijos gamybos kaina.
Be to,Saulės energijos ir kaupimo įrenginių derinys gali tiekti energiją tinklui, pakeisdamos gamtinėmis dujomis kūrenamų elektrinių vaidmenį. Žymiai sumažinus investicines saulės energijos įrenginių sąnaudas ir nepatiriant jokių kuro sąnaudų per visą jų gyvavimo ciklą, šis derinys jau tiekia energiją pigiau nei tradiciniai energijos šaltiniai. Kai saulės energijos įrenginiai derinami su akumuliatorinėmis kaupimo sistemomis, jų energija gali būti naudojama tam tikrą laiką, o greitas akumuliatorių reagavimo laikas leidžia jų projektams lanksčiai reaguoti į tiek pajėgumų rinkos, tiek pagalbinių paslaugų rinkos poreikius.
Šiuo metuLičio jonų akumuliatoriai, pagaminti naudojant ličio geležies fosfato (LiFePO4) technologiją, dominuoja energijos kaupimo rinkoje.Šios baterijos yra plačiai naudojamos dėl didelio saugumo, ilgo ciklo tarnavimo laiko ir stabilių šiluminių savybių. Nors energijos tankisličio geležies fosfato baterijosyra šiek tiek mažesnė nei kitų tipų ličio baterijų, jos vis tiek padarė didelę pažangą optimizuodamos gamybos procesus, gerindamos gamybos efektyvumą ir mažindamos sąnaudas. Tikimasi, kad iki 2030 m. ličio geležies fosfato baterijų kaina dar labiau sumažės, o jų konkurencingumas energijos kaupimo rinkoje toliau didės.
Sparčiai augant elektromobilių paklausai,gyvenamųjų namų energijos kaupimo sistema, C&I energijos kaupimo sistemair didelio masto energijos kaupimo sistemose, Li-FePO4 baterijų privalumai kainos, tarnavimo laiko ir saugumo požiūriu daro jas patikimu pasirinkimu. Nors jų energijos tankio tikslai gali būti ne tokie reikšmingi kaip kitų cheminių baterijų, jų saugumo ir ilgaamžiškumo privalumai suteikia jas pritaikymo scenarijuose, kuriems reikalingas ilgalaikis patikimumas.
Į ką reikia atsižvelgti diegiant akumuliatorinę energijos kaupimo įrangą
Diegiant energijos kaupimo įrangą, reikia atsižvelgti į daugelį veiksnių. Baterijos energijos kaupimo sistemos galia ir veikimo trukmė priklauso nuo jos paskirties projekte. Projekto tikslą lemia jo ekonominė vertė. Jos ekonominė vertė priklauso nuo rinkos, kurioje dalyvauja energijos kaupimo sistema. Ši rinka galiausiai lemia, kaip baterija paskirstys energiją, įkraus ar išsikraus ir kiek laiko ji tarnaus. Taigi baterijos galia ir veikimo trukmė lemia ne tik energijos kaupimo sistemos investicinę kainą, bet ir eksploatavimo laiką.
Baterijų energijos kaupimo sistemos įkrovimo ir iškrovimo procesas kai kuriose rinkose bus pelningas. Kitais atvejais reikia padengti tik įkrovimo išlaidas, o įkrovimo išlaidos yra energijos kaupimo verslo vykdymo išlaidos. Įkrovimo kiekis ir greitis nėra tas pats, kas iškrovimo kiekis.
Pavyzdžiui, tinklo masto saulės ir baterijų energijos kaupimo įrenginiuose arba kliento pusės kaupimo sistemose, kurios naudoja saulės energiją, baterijų kaupimo sistema naudoja saulės energijos gamybos įrenginio energiją, kad galėtų gauti investicinius mokesčių kreditus (ITC). Pavyzdžiui, regioninių perdavimo organizacijų (RTO) energijos kaupimo sistemų apmokėjimo už mokestį koncepcijoje yra niuansų. Investicijų mokesčių kredito (ITC) pavyzdyje baterijų kaupimo sistema padidina projekto nuosavo kapitalo vertę, taip padidindama savininko vidinę grąžos normą. PJM pavyzdyje baterijų kaupimo sistema apmoka įkrovimą ir iškrovimą, todėl jos atsipirkimo kompensacija yra proporcinga jos elektros pralaidumui.
Atrodytų nelogiška teigti, kad baterijos galia ir veikimo laikas lemia jos tarnavimo laiką. Daugybė veiksnių, tokių kaip galia, veikimo laikas ir veikimo laikas, skiria baterijų kaupimo technologijas nuo kitų energijos technologijų. Baterijų energijos kaupimo sistemos pagrindas yra baterija. Kaip ir saulės elementai, jų medžiagos laikui bėgant susidėvi, mažindamos našumą. Saulės elementai praranda galią ir efektyvumą, o baterijos degradacija lemia energijos kaupimo talpos praradimą.Nors saulės energijos sistemos gali tarnauti 20–25 metus, akumuliatorinės energijos kaupimo sistemos paprastai tarnauja tik 10–15 metų.
Bet kuriame projekte reikėtų atsižvelgti į pakeitimo ir pakeitimo išlaidas. Pakeitimo potencialas priklauso nuo projekto našumo ir su jo eksploatavimu susijusių sąlygų.
Keturi pagrindiniai veiksniai, lemiantys akumuliatoriaus veikimo sumažėjimą?
- Baterijos darbinė temperatūra
- Akumuliatoriaus srovė
- Vidutinė akumuliatoriaus įkrovos būsena (SOC)
- Vidutinės akumuliatoriaus įkrovos būsenos (SOC) „svyravimas“, t. y. vidutinės akumuliatoriaus įkrovos būsenos (SOC) intervalas, kuriame akumuliatorius yra didžiąją laiko dalį. Trečiasis ir ketvirtasis veiksniai yra susiję.
Projekte yra dvi baterijos veikimo laiko valdymo strategijos.Pirmoji strategija – sumažinti akumuliatoriaus dydį, jei projektą remia pajamos, ir sumažinti planuojamas būsimas pakeitimo išlaidas. Daugelyje rinkų planuojamos pajamos gali padengti būsimas pakeitimo išlaidas. Apskritai, vertinant būsimas pakeitimo išlaidas, reikia atsižvelgti į būsimą komponentų kainos sumažėjimą, o tai atitinka rinkos patirtį per pastaruosius 10 metų. Antroji strategija – padidinti akumuliatoriaus dydį, siekiant sumažinti jo bendrą srovę (arba C greitį, tiesiog apibrėžiamą kaip įkrovimą arba iškrovimą per valandą), įdiegiant lygiagrečius elementus. Mažesnės įkrovimo ir iškrovimo srovės paprastai lemia žemesnę temperatūrą, nes akumuliatorius įkrovimo ir iškrovimo metu generuoja šilumą. Jei akumuliatoriaus kaupimo sistemoje yra energijos perteklius ir sunaudojama mažiau energijos, sumažės akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo kiekis, o jo tarnavimo laikas pailgės.
Baterijos įkrovimas / iškrovimas yra pagrindinis terminas.Automobilių pramonėje akumuliatoriaus veikimo laikui matuoti paprastai naudojamas „ciklų“ skaičius. Stacionariose energijos kaupimo sistemose akumuliatoriai dažniau cikluojami iš dalies, tai reiškia, kad jie gali būti iš dalies įkrauti arba iš dalies iškrauti, o kiekvienas įkrovimas ir iškrovimas yra nepakankamas.
Galima akumuliatoriaus energija.Energijos kaupimo sistemų taikymas gali įjungti ciklą rečiau nei kartą per dieną ir, priklausomai nuo rinkos taikymo, gali viršyti šį rodiklį. Todėl darbuotojai turėtų nustatyti akumuliatoriaus veikimo laiką įvertindami akumuliatoriaus pralaidumą.
Energijos kaupimo įrenginio tarnavimo laikas ir patikrinimas
Energijos kaupimo įrenginių bandymai susideda iš dviejų pagrindinių sričių.Pirma, akumuliatoriaus elementų bandymas yra labai svarbus vertinant akumuliatoriaus energijos kaupimo sistemos tarnavimo laiką.Baterijų elementų bandymai atskleidžia baterijų elementų stipriąsias ir silpnąsias puses ir padeda operatoriams suprasti, kaip baterijos turėtų būti integruotos į energijos kaupimo sistemą ir ar ši integracija yra tinkama.
Baterijų elementų nuosekliosios ir lygiagrečiosios konfigūracijos padeda suprasti, kaip veikia baterijų sistema ir kaip ji suprojektuota.Nuosekliai sujungti akumuliatorių elementai leidžia kaupti akumuliatorių įtampas, o tai reiškia, kad akumuliatorių sistemos su keliais nuosekliai sujungtais akumuliatorių elementais įtampa yra lygi atskirų akumuliatoriaus elementų įtampai, padaugintai iš elementų skaičiaus. Nuosekliai sujungtų akumuliatorių architektūros suteikia kainos pranašumų, tačiau taip pat turi ir tam tikrų trūkumų. Kai akumuliatoriai sujungti nuosekliai, atskiri elementai sunaudoja tokią pačią srovę kaip ir visas akumuliatorių blokas. Pavyzdžiui, jei vieno elemento maksimali įtampa yra 1 V, o maksimali srovė – 1 A, tai 10 nuosekliai sujungtų elementų maksimali įtampa yra 10 V, tačiau jų maksimali srovė vis tiek yra 1 A, o bendra galia yra 10 V * 1 A = 10 W. Sujungus nuosekliai, akumuliatorių sistema susiduria su įtampos stebėjimo iššūkiu. Įtampos stebėjimas gali būti atliekamas nuosekliai sujungtuose akumuliatorių blokuose, siekiant sumažinti išlaidas, tačiau sunku aptikti atskirų elementų pažeidimus ar talpos sumažėjimą.
Kita vertus, lygiagrečiai sujungtos baterijos leidžia srovę kaupti, o tai reiškia, kad lygiagrečiai sujungtų baterijų bloko įtampa yra lygi atskirų celių įtampai, o sistemos srovė yra lygi atskirų celių srovei, padaugintai iš lygiagrečiai sujungtų celių skaičiaus. Pavyzdžiui, jei naudojama ta pati 1 V, 1 A baterija, dvi baterijas galima prijungti lygiagrečiai, taip sumažinant srovę perpus, o tada 10 porų lygiagrečiai sujungtų baterijų galima prijungti nuosekliai, kad būtų pasiekta 10 V esant 1 V įtampai ir 1 A srovei, tačiau tai dažniau pasitaiko lygiagrečioje konfigūracijoje.
Šis skirtumas tarp nuosekliojo ir lygiagrečiojo akumuliatorių jungimo būdų yra svarbus svarstant akumuliatorių talpos garantijas arba garantijų politiką. Šie veiksniai nuosekliai pereina į hierarchiją ir galiausiai turi įtakos akumuliatoriaus veikimo laikui:rinkos ypatybės ➜ įkrovimo / iškrovimo elgsena ➜ sistemos apribojimai ➜ akumuliatorių nuoseklioji ir lygiagrečioji architektūra.Todėl akumuliatoriaus vardinėje lentelėje nurodyta talpa nerodo, kad akumuliatoriaus kaupimo sistemoje gali būti perkrova. Perkrovos buvimas yra svarbus akumuliatoriaus garantijai, nes nuo jos priklauso akumuliatoriaus srovė ir temperatūra (elementų temperatūra SOC diapazone), o kasdienis veikimas nulems akumuliatoriaus tarnavimo laiką.
Sistemos testavimas yra akumuliatorių elementų testavimo priedas ir dažnai labiau taikomas projekto reikalavimams, kurie įrodo tinkamą akumuliatorių sistemos veikimą.
Siekdami įvykdyti sutartį, energijos akumuliatorių gamintojai paprastai parengia gamyklinius arba lauko paleidimo bandymų protokolus, kad patikrintų sistemos ir posistemių funkcionalumą, tačiau gali neatsižvelgti į akumuliatorių sistemos veikimo riziką, kai jų veikimo laikas viršija akumuliatoriaus veikimo laiką. Dažnai diskutuojama apie paleidimą lauke, kad būtų aptartos talpos bandymų sąlygos ir ar jos yra svarbios akumuliatorių sistemos taikymui.
Baterijų testavimo svarba
DNV GL išbandžius akumuliatorių, duomenys įtraukiami į metinę akumuliatoriaus veikimo vertinimo kortelę, kuri teikia nepriklausomus duomenis akumuliatorių sistemų pirkėjams. Vertinimo kortelėje rodoma, kaip akumuliatorius reaguoja į keturias naudojimo sąlygas: temperatūrą, srovę, vidutinę įkrovos būseną (SOC) ir vidutinės įkrovos būsenos (SOC) svyravimus.
Testo metu akumuliatoriaus veikimas lyginamas su jo nuosekliosios-lygiagrečiosios konfigūracijos duomenimis, sistemos apribojimais, rinkoje esančia įkrovimo/iškrovimo elgsena ir rinkos funkcionalumu. Ši unikali paslauga nepriklausomai patikrina, ar akumuliatorių gamintojai yra atsakingi ir teisingai įvertina savo garantijas, kad akumuliatorių sistemų savininkai galėtų pagrįstai įvertinti savo techninės rizikos poveikį.
Energijos kaupimo įrangos tiekėjo pasirinkimas
Norint įgyvendinti akumuliatorių kaupimo viziją,tiekėjų pasirinkimas yra labai svarbus– taigi, bendradarbiavimas su patikimais technikos ekspertais, kurie supranta visus komunalinių paslaugų masto iššūkių ir galimybių aspektus, yra geriausias projekto sėkmės receptas. Renkantis akumuliatorių kaupimo sistemos tiekėją, reikėtų užtikrinti, kad sistema atitiktų tarptautinius sertifikavimo standartus. Pavyzdžiui, akumuliatorių kaupimo sistemos buvo išbandytos pagal UL9450A standartą, o bandymų ataskaitos yra prieinamos peržiūrai. Bet kokie kiti su vieta susiję reikalavimai, pvz., papildomas gaisro aptikimas ir apsauga arba vėdinimas, gali būti neįtraukti į gamintojo bazinį produktą ir turės būti pažymėti kaip privalomas priedas.
Apibendrinant galima teigti, kad komunalinio masto energijos kaupimo įrenginiai gali būti naudojami elektros energijos kaupimui ir apkrovos taško, didžiausios paklausos bei pertraukiamos energijos tiekimo sprendimams palaikyti. Šios sistemos naudojamos daugelyje sričių, kur iškastinio kuro sistemos ir (arba) tradiciniai atnaujinimai laikomi neefektyviais, nepraktiškais ar brangiais. Sėkmingam tokių projektų vystymui ir jų finansiniam gyvybingumui gali turėti įtakos daug veiksnių.
Svarbu bendradarbiauti su patikimu akumuliatorių gamintoju.„BSLBATT Energy“ yra rinkoje pirmaujanti išmaniųjų akumuliatorinių energijos kaupimo sprendimų tiekėja, projektuojanti, gaminanti ir teikianti pažangius inžinerinius sprendimus specializuotoms reikmėms. Įmonės vizija – padėti klientams išspręsti unikalias energetikos problemas, turinčias įtakos jų verslui, o „BSLBATT“ patirtis gali pasiūlyti visiškai individualius sprendimus, atitinkančius klientų tikslus.
Įrašo laikas: 2024 m. rugpjūčio 28 d.