Kas jāzina, izvēloties akumulatora enerģijas uzkrāšanas ierīci?

Līdz 2024. gadam strauji augošais globālais enerģijas uzglabāšanas tirgus ir novedis pie pakāpeniskas kritiskās vērtības atzīšanas.akumulatoru enerģijas uzglabāšanas sistēmasdažādos tirgos, īpaši saules enerģijas tirgū, kas pakāpeniski ir kļuvis par svarīgu tīkla daļu. Saules enerģijas periodiskā rakstura dēļ tās piegāde ir nestabila, un akumulatoru enerģijas uzkrāšanas sistēmas spēj nodrošināt frekvences regulēšanu, tādējādi efektīvi līdzsvarojot tīkla darbību. Nākotnē enerģijas uzkrāšanas ierīcēm būs vēl svarīgāka loma maksimālās jaudas nodrošināšanā un nepieciešamības pēc dārgām investīcijām sadales, pārvades un ražošanas iekārtās atlikšanā.

Saules un akumulatoru enerģijas uzkrāšanas sistēmu izmaksas pēdējās desmitgades laikā ir ievērojami samazinājušās. Daudzos tirgos atjaunojamās enerģijas pielietojums pakāpeniski grauj tradicionālās fosilā kurināmā un kodolenerģijas ražošanas konkurētspēju. Lai gan kādreiz tika plaši uzskatīts, ka atjaunojamās enerģijas ražošana ir pārāk dārga, mūsdienās dažu fosilo enerģijas avotu izmaksas ir daudz augstākas nekā atjaunojamās enerģijas ražošanas izmaksas.

Turklāt,Saules paneļu un uzglabāšanas iekārtu kombinācija var nodrošināt elektroenerģiju tīklam, aizstājot dabasgāzes spēkstaciju lomu. Tā kā saules enerģijas iekārtu investīciju izmaksas ir ievērojami samazinātas un visā to dzīves ciklā nav jāsedz degvielas izmaksas, šī kombinācija jau nodrošina enerģiju par zemākām izmaksām nekā tradicionālie enerģijas avoti. Apvienojot saules enerģijas iekārtas ar akumulatoru uzglabāšanas sistēmām, to enerģiju var izmantot noteiktu laika periodu, un akumulatoru ātrais reakcijas laiks ļauj to projektiem elastīgi reaģēt gan uz jaudu tirgus, gan palīgpakalpojumu tirgus vajadzībām.

PašlaikEnerģijas uzglabāšanas tirgū dominē litija jonu akumulatori, kuru pamatā ir litija dzelzs fosfāta (LiFePO4) tehnoloģija.Šīs baterijas tiek plaši izmantotas to augstās drošības, ilgā cikla kalpošanas laika un stabilās termiskās veiktspējas dēļ. Lai gan enerģijas blīvumslitija dzelzs fosfāta baterijasLai gan tā ir nedaudz zemāka nekā cita veida litija baterijām, tās joprojām ir guvušas ievērojamus panākumus, optimizējot ražošanas procesus, uzlabojot ražošanas efektivitāti un samazinot izmaksas. Paredzams, ka līdz 2030. gadam litija dzelzs fosfāta bateriju cena vēl vairāk samazināsies, savukārt to konkurētspēja enerģijas uzkrāšanas tirgū turpinās pieaugt.

Līdz ar straujo pieprasījuma pieaugumu pēc elektroautomobiļiem,dzīvojamo māju enerģijas uzglabāšanas sistēma, C&I enerģijas uzglabāšanas sistēmaun liela mēroga enerģijas uzkrāšanas sistēmas, Li-FePO4 akumulatoru priekšrocības izmaksu, kalpošanas laika un drošības ziņā padara tos par uzticamu izvēli. Lai gan to enerģijas blīvuma mērķi var nebūt tik nozīmīgi kā citiem ķīmiskajiem akumulatoriem, to drošības un ilgmūžības priekšrocības dod tiem vietu lietojumu scenārijos, kuros nepieciešama ilgtermiņa uzticamība.

Faktori, kas jāņem vērā, ieviešot akumulatora enerģijas uzkrāšanas iekārtas

Izvietojot enerģijas uzkrāšanas iekārtas, jāņem vērā daudzi faktori. Akumulatora enerģijas uzkrāšanas sistēmas jauda un darbības ilgums ir atkarīgs no tās mērķa projektā. Projekta mērķi nosaka tā ekonomiskā vērtība. Tās ekonomiskā vērtība ir atkarīga no tirgus, kurā enerģijas uzkrāšanas sistēma piedalās. Šis tirgus galu galā nosaka, kā akumulators sadalīs enerģiju, uzlādēsies vai izlādēsies, un cik ilgi tas kalpos. Tātad akumulatora jauda un darbības ilgums nosaka ne tikai enerģijas uzkrāšanas sistēmas investīciju izmaksas, bet arī ekspluatācijas laiku.

Akumulatora enerģijas uzkrāšanas sistēmas uzlādes un izlādes process dažos tirgos būs ienesīgs. Citos gadījumos ir nepieciešamas tikai uzlādes izmaksas, un uzlādes izmaksas ir enerģijas uzkrāšanas biznesa izmaksas. Uzlādes apjoms un ātrums nav tāds pats kā izlādes apjoms.

Piemēram, tīkla mēroga saules + akumulatoru enerģijas uzkrāšanas iekārtās vai klienta puses uzkrāšanas sistēmu lietojumprogrammās, kas izmanto saules enerģiju, akumulatoru uzkrāšanas sistēma izmanto saules enerģijas ražošanas iekārtas enerģiju, lai varētu pretendēt uz investīciju nodokļu atlaidēm (ITC). Piemēram, reģionālo pārvades organizāciju (RTO) enerģijas uzkrāšanas sistēmu maksas par samaksu koncepcijā ir nianses. Investīciju nodokļu atlaides (ITC) piemērā akumulatoru uzkrāšanas sistēma palielina projekta pašu kapitāla vērtību, tādējādi palielinot īpašnieka iekšējo atdeves likmi. PJM piemērā akumulatoru uzkrāšanas sistēma sedz uzlādi un izlādi, tāpēc tās atmaksas kompensācija ir proporcionāla tās elektriskajai caurlaidspējai.

Šķiet neloģiski apgalvot, ka akumulatora jauda un darbības laiks nosaka tā kalpošanas laiku. Vairāki faktori, piemēram, jauda, ​​darbības laiks un kalpošanas laiks, atšķir akumulatoru uzglabāšanas tehnoloģijas no citām enerģijas tehnoloģijām. Akumulatora enerģijas uzglabāšanas sistēmas pamatā ir akumulators. Tāpat kā saules baterijas, arī to materiāli laika gaitā nolietojas, samazinot veiktspēju. Saules baterijas zaudē jaudu un efektivitāti, savukārt akumulatora degradācija izraisa enerģijas uzglabāšanas jaudas zudumu.Lai gan saules enerģijas sistēmas var kalpot 20–25 gadus, akumulatoru uzglabāšanas sistēmas parasti kalpo tikai 10 līdz 15 gadus.

Jebkurā projektā jāņem vērā nomaiņas un nomaiņas izmaksas. Aizvietošanas potenciāls ir atkarīgs no projekta caurlaidspējas un ar tā darbību saistītajiem apstākļiem.

Kādi ir četri galvenie faktori, kas izraisa akumulatora veiktspējas samazināšanos?

• Akumulatora darba temperatūra
• Akumulatora strāva
• Vidējais akumulatora uzlādes līmenis (SOC)
• Vidējā akumulatora uzlādes stāvokļa (SOC) "svārstības", t. i., vidējā akumulatora uzlādes stāvokļa (SOC) intervāls, kurā akumulators atrodas lielāko daļu laika. Trešais un ceturtais faktors ir saistīti.

Projektā ir divas akumulatora darbības laika pārvaldības stratēģijas.Pirmā stratēģija ir samazināt akumulatora izmēru, ja projektu atbalsta ieņēmumi, un samazināt plānotās nākotnes nomaiņas izmaksas. Daudzos tirgos plānotie ieņēmumi var segt nākotnes nomaiņas izmaksas. Kopumā, aplēšot nākotnes nomaiņas izmaksas, jāņem vērā komponentu izmaksu samazinājums nākotnē, kas atbilst tirgus pieredzei pēdējo 10 gadu laikā. Otrā stratēģija ir palielināt akumulatora izmēru, lai samazinātu tā kopējo strāvu (jeb C ātrumu, kas vienkārši definēts kā uzlāde vai izlāde stundā), ieviešot paralēlas šūnas. Zemākas uzlādes un izlādes strāvas parasti rada zemāku temperatūru, jo akumulators uzlādes un izlādes laikā rada siltumu. Ja akumulatora uzglabāšanas sistēmā ir enerģijas pārpalikums un tiek patērēts mazāk enerģijas, akumulatora uzlādes un izlādes apjoms samazināsies un tā kalpošanas laiks pagarināsies.

Akumulatora uzlāde/izlāde ir atslēgas termins.Automobiļu rūpniecībā akumulatora darbības laika mēram parasti tiek izmantoti "cikli". Stacionārās enerģijas uzkrāšanas ierīcēs akumulatori, visticamāk, tiek daļēji cikliski uzlādēti, kas nozīmē, ka tie var būt daļēji uzlādēti vai daļēji izlādēti, un katra uzlāde un izlāde ir nepietiekama.

Pieejamā akumulatora enerģija.Enerģijas uzkrāšanas sistēmu lietojumprogrammas var darboties retāk nekā vienu reizi dienā un atkarībā no tirgus lietojumprogrammas var pārsniegt šo rādītāju. Tāpēc darbiniekiem akumulatora darbības laiks jānosaka, novērtējot akumulatora caurlaidspēju.

Enerģijas uzkrāšanas ierīces kalpošanas laiks un verifikācija

Enerģijas uzkrāšanas ierīču testēšana sastāv no divām galvenajām jomām.Pirmkārt, akumulatora elementu testēšana ir ļoti svarīga, lai novērtētu akumulatora enerģijas uzkrāšanas sistēmas kalpošanas laiku.Akumulatora elementu testēšana atklāj akumulatora elementu stiprās un vājās puses un palīdz operatoriem saprast, kā akumulatori jāintegrē enerģijas uzkrāšanas sistēmā un vai šī integrācija ir piemērota.

Akumulatoru elementu virknes un paralēlās konfigurācijas palīdz izprast, kā darbojas akumulatoru sistēma un kā tā ir izstrādāta.Virknē savienoti akumulatoru elementi ļauj sakraut akumulatoru spriegumus, kas nozīmē, ka akumulatoru sistēmas spriegums ar vairākiem virknē savienotiem akumulatoru elementiem ir vienāds ar atsevišķu akumulatora elementu spriegumu, kas reizināts ar elementu skaitu. Virknē savienotu akumulatoru arhitektūras piedāvā izmaksu priekšrocības, taču tām ir arī daži trūkumi. Savienojot akumulatorus virknē, atsevišķie elementi patērē tādu pašu strāvu kā akumulatoru bloks. Piemēram, ja viena elementa maksimālais spriegums ir 1 V un maksimālā strāva ir 1 A, tad 10 elementu virknē maksimālais spriegums ir 10 V, bet to maksimālā strāva joprojām ir 1 A, kopējai jaudai sasniedzot 10 V * 1 A = 10 W. Savienojot virknē, akumulatoru sistēma saskaras ar sprieguma uzraudzības izaicinājumu. Sprieguma uzraudzību var veikt virknē savienotiem akumulatoru blokiem, lai samazinātu izmaksas, taču ir grūti noteikt atsevišķu elementu bojājumus vai jaudas samazināšanos.

No otras puses, paralēli slēgtie akumulatori ļauj veikt strāvas sakraušanu, kas nozīmē, ka paralēli slēgtā akumulatoru bloka spriegums ir vienāds ar atsevišķu elementu spriegumu, un sistēmas strāva ir vienāda ar atsevišķu elementu strāvu, kas reizināta ar paralēli slēgto elementu skaitu. Piemēram, ja tiek izmantots viens un tas pats 1 V, 1 A akumulators, paralēli var savienot divus akumulatorus, kas samazinās strāvu uz pusi, un pēc tam 10 paralēlo akumulatoru pārus var savienot virknē, lai sasniegtu 10 V pie 1 V sprieguma un 1 A strāvas, taču tas ir biežāk sastopams paralēlā konfigurācijā.

Šī atšķirība starp akumulatoru sērijas un paralēlajām pieslēgšanas metodēm ir svarīga, apsverot akumulatoru ietilpības garantijas vai garantijas politiku. Šādi faktori virzās uz leju pa hierarhiju un galu galā ietekmē akumulatora darbības laiku:Tirgus iezīmes ➜ uzlādes/izlādes darbība ➜ sistēmas ierobežojumi ➜ akumulatoru sērijveida un paralēlā arhitektūra.Tāpēc akumulatora plāksnītē norādītā ietilpība neliecina par to, ka akumulatora uzglabāšanas sistēmā varētu būt pārpildīšana. Pārpildīšanas klātbūtne ir svarīga akumulatora garantijai, jo tā nosaka akumulatora strāvu un temperatūru (šūnu uzturēšanās temperatūra SOC diapazonā), savukārt ikdienas darbība noteiks akumulatora kalpošanas laiku.

Sistēmas testēšana ir papildinājums akumulatoru elementu testēšanai un bieži vien ir vairāk piemērojama projekta prasībām, kas demonstrē akumulatoru sistēmas pareizu darbību.

Lai izpildītu līgumu, enerģijas akumulatoru ražotāji parasti izstrādā rūpnīcā vai uz vietas nodošanas ekspluatācijā testēšanas protokolus, lai pārbaudītu sistēmas un apakšsistēmas funkcionalitāti, taču tie var neņemt vērā risku, ka akumulatoru sistēmas veiktspēja pārsniedz akumulatora darbības laiku. Bieži apspriesta diskusija par nodošanu ekspluatācijā ir kapacitātes testēšanas apstākļi un tas, vai tie ir atbilstoši akumulatoru sistēmas lietojumam.

Akumulatora testēšanas nozīme

Pēc tam, kad DNV GL ir pārbaudījis akumulatoru, dati tiek iekļauti ikgadējā akumulatora veiktspējas vērtēšanas tabulā, kas sniedz neatkarīgus datus akumulatoru sistēmu pircējiem. Vērtēšanas tabulā ir parādīts, kā akumulators reaģē uz četriem lietošanas apstākļiem: temperatūru, strāvu, vidējo uzlādes stāvokli (SOC) un vidējā uzlādes stāvokļa (SOC) svārstībām.

Tests salīdzina akumulatora veiktspēju ar tā sērijveida-paralēlslēguma konfigurāciju, sistēmas ierobežojumiem, tirgus uzlādes/izlādes uzvedību un tirgus funkcionalitāti. Šis unikālais pakalpojums neatkarīgi pārbauda, ​​vai akumulatoru ražotāji ir atbildīgi un pareizi novērtē savas garantijas, lai akumulatoru sistēmu īpašnieki varētu veikt pamatotu novērtējumu par savu pakļautību tehniskajam riskam.

Enerģijas uzkrāšanas iekārtu piegādātāja izvēle

Lai īstenotu akumulatoru uzglabāšanas vīziju,piegādātāja izvēle ir kritiska– tāpēc sadarbība ar uzticamiem tehniskajiem ekspertiem, kuri izprot visus komunālo pakalpojumu mēroga izaicinājumu un iespēju aspektus, ir labākā projekta panākumu recepte. Izvēloties akumulatoru uzglabāšanas sistēmu piegādātāju, jānodrošina, ka sistēma atbilst starptautiskajiem sertifikācijas standartiem. Piemēram, akumulatoru uzglabāšanas sistēmas ir pārbaudītas saskaņā ar UL9450A, un testu pārskati ir pieejami pārskatīšanai. Jebkuras citas ar atrašanās vietu saistītas prasības, piemēram, papildu ugunsgrēka atklāšana un aizsardzība vai ventilācija, var nebūt iekļautas ražotāja bāzes produktā, un tās būs jāmarķē kā obligāts papildinājums.

Rezumējot, enerģijas uzkrāšanas ierīces var izmantot, lai nodrošinātu elektroenerģijas uzkrāšanu un atbalstītu slodzes punkta, maksimālā pieprasījuma un intermitējošas jaudas risinājumus. Šīs sistēmas tiek izmantotas daudzās jomās, kur fosilā kurināmā sistēmas un/vai tradicionālās modernizācijas tiek uzskatītas par neefektīvām, nepraktiskām vai dārgām. Šādu projektu veiksmīgu attīstību un to finansiālo dzīvotspēju var ietekmēt daudzi faktori.

Ir svarīgi sadarboties ar uzticamu akumulatoru ražotāju.BSLBATT Energy ir tirgū vadošais viedo akumulatoru uzglabāšanas risinājumu piegādātājs, kas projektē, ražo un piegādā progresīvus inženiertehniskos risinājumus specializētām lietojumprogrammām. Uzņēmuma vīzija ir vērsta uz to, lai palīdzētu klientiem atrisināt unikālas enerģijas problēmas, kas ietekmē viņu uzņēmējdarbību, un BSLBATT zināšanas var nodrošināt pilnībā pielāgotus risinājumus klientu mērķu sasniegšanai.