Innen 2024 har det blomstrende globale markedet for energilagring ført til en gradvis erkjennelse av den kritiske verdien avbatterilagringssystemeri ulike markeder, spesielt i solenergimarkedet, som gradvis har blitt en viktig del av nettet. På grunn av solenergiens intermitterende natur er forsyningen ustabil, og batterilagringssystemer er i stand til å regulere frekvensen, og dermed effektivt balansere driften av nettet. Fremover vil energilagringsenheter spille en enda viktigere rolle i å gi toppkapasitet og utsette behovet for kostbare investeringer i distribusjons-, overførings- og genereringsanlegg.
Kostnaden for sol- og batterilagringssystemer har falt dramatisk det siste tiåret. I mange markeder undergraver fornybare energiapplikasjoner gradvis konkurranseevnen til tradisjonell fossil- og kjernekraftproduksjon. Mens det en gang var en utbredt oppfatning at fornybar energiproduksjon var for kostbart, er kostnaden for visse fossile energikilder i dag mye høyere enn kostnaden for fornybar energiproduksjon.
I tillegg,En kombinasjon av solenergi og lagringsanlegg kan forsyne strømnettet, og erstatter rollen til naturgasskraftverk. Med betydelig reduserte investeringskostnader for solenergianlegg og ingen drivstoffkostnader gjennom hele livssyklusen, gir kombinasjonen allerede energi til en lavere kostnad enn tradisjonelle energikilder. Når solenergianlegg kombineres med batterilagringssystemer, kan strømmen deres brukes i bestemte tidsperioder, og batterienes raske responstid gjør at prosjektene deres kan reagere fleksibelt på behovene til både kapasitetsmarkedet og markedet for tilleggstjenester.
For tiden,Litiumionbatterier basert på litiumjernfosfat (LiFePO4)-teknologi dominerer markedet for energilagring.Disse batteriene er mye brukt på grunn av deres høye sikkerhet, lange levetid og stabile termiske ytelse. Selv om energitettheten tillitiumjernfosfatbatterierSelv om prisen er litt lavere enn for andre typer litiumbatterier, har de likevel gjort betydelige fremskritt ved å optimalisere produksjonsprosesser, forbedre produksjonseffektiviteten og redusere kostnader. Det forventes at prisen på litiumjernfosfatbatterier vil synke ytterligere innen 2030, mens konkurranseevnen deres i energilagringsmarkedet vil fortsette å øke.
Med den raske veksten i etterspørselen etter elbiler,energilagringssystem for boliger, C&I energilagringssystemog storskala energilagringssystemer, gjør fordelene med Li-FePO4-batterier når det gjelder kostnad, levetid og sikkerhet dem til et pålitelig alternativ. Selv om energitetthetsmålene kanskje ikke er like viktige som for andre kjemiske batterier, gir fordelene med sikkerhet og levetid dem en plass i bruksscenarier som krever langsiktig pålitelighet.
Faktorer å vurdere når du distribuerer batterilagringsutstyr
Det er mange faktorer å vurdere når man distribuerer energilagringsutstyr. Effekten og varigheten til batterilagringssystemet avhenger av formålet i prosjektet. Formålet med prosjektet bestemmes av dets økonomiske verdi. Den økonomiske verdien avhenger av markedet energilagringssystemet deltar i. Dette markedet bestemmer til syvende og sist hvordan batteriet vil distribuere energi, lade eller utlade, og hvor lenge det vil vare. Så batteriets effekt og varighet bestemmer ikke bare investeringskostnaden for energilagringssystemet, men også driftslevetiden.
Prosessen med å lade og utlade et batterilagringssystem vil være lønnsom i noen markeder. I andre tilfeller kreves det bare kostnaden for lading, og kostnaden for lading er kostnaden ved å drive energilagringsvirksomheten. Mengden og hastigheten for lading er ikke det samme som mengden utlading.
For eksempel, i nettskala sol- + batterilagringsinstallasjoner, eller i klientsidelagringssystemapplikasjoner som bruker solenergi, bruker batterilagringssystemet strøm fra solcelleanlegget for å kvalifisere for investeringsskattefradrag (ITC-er). For eksempel er det nyanser i konseptet med betaling for å lade for energilagringssystemer i regionale overføringsorganisasjoner (RTO-er). I eksemplet med investeringsskattefradrag (ITC) øker batterilagringssystemet prosjektets egenkapitalverdi, og øker dermed eierens interne avkastning. I PJM-eksemplet betaler batterilagringssystemet for lading og utlading, slik at tilbakebetalingskompensasjonen er proporsjonal med den elektriske gjennomstrømningen.
Det virker kontraintuitivt å si at et batteris effekt og varighet bestemmer levetiden. En rekke faktorer, som effekt, varighet og levetid, gjør batterilagringsteknologier forskjellige fra andre energiteknologier. Kjernen i et batterilagringssystem er batteriet. I likhet med solceller brytes materialene deres ned over tid, noe som reduserer ytelsen. Solceller mister effekt og effektivitet, mens batteriforringelse resulterer i tap av energilagringskapasitet.Mens solcelleanlegg kan vare i 20–25 år, varer batterilagringssystemer vanligvis bare 10–15 år.
Utskifting og utskiftingskostnader bør vurderes for ethvert prosjekt. Potensialet for utskifting avhenger av prosjektets gjennomstrømning og forholdene knyttet til driften.
De fire hovedfaktorene som fører til en nedgang i batteriytelsen er?
- Batteriets driftstemperatur
- Batteristrøm
- Gjennomsnittlig batteriladetilstand (SOC)
- «Oscillasjonen» i den gjennomsnittlige batteriets ladetilstand (SOC), dvs. intervallet for den gjennomsnittlige batteriets ladetilstand (SOC) som batteriet er i mesteparten av tiden. Den tredje og fjerde faktoren er relatert.
Det finnes to strategier for å håndtere batterilevetiden i prosjektet.Den første strategien er å redusere størrelsen på batteriet hvis prosjektet støttes av inntekter, og å redusere de planlagte fremtidige erstatningskostnadene. I mange markeder kan planlagte inntekter støtte fremtidige erstatningskostnader. Generelt må fremtidige kostnadsreduksjoner i komponenter vurderes når man estimerer fremtidige erstatningskostnader, noe som er i samsvar med markedserfaring de siste 10 årene. Den andre strategien er å øke størrelsen på batteriet for å minimere den totale strømmen (eller C-hastighet, enkelt definert som lading eller utlading per time) ved å implementere parallelle celler. Lavere lade- og utladingsstrømmer har en tendens til å produsere lavere temperaturer siden batteriet genererer varme under lading og utlading. Hvis det er overflødig energi i batterilagringssystemet og mindre energi brukes, vil mengden lading og utlading av batteriet reduseres og levetiden forlenges.
Batterilading/-utlading er et nøkkelbegrep.Bilindustrien bruker vanligvis «sykluser» som et mål på batterilevetid. I stasjonære energilagringsapplikasjoner er det mer sannsynlig at batterier er delvis syklet, noe som betyr at de kan være delvis ladet eller delvis utladet, der hver lading og utlading er utilstrekkelig.
Tilgjengelig batterienergi.Energilagringssystemer kan ha en syklus mindre enn én gang per dag, og avhengig av markedsapplikasjonen kan de overskride denne målingen. Derfor bør ansatte bestemme batterilevetiden ved å vurdere batteriets gjennomstrømning.
Levetid og verifisering av energilagringsenheter
Testing av energilagringsenheter består av to hovedområder.For det første er testing av battericeller avgjørende for å vurdere levetiden til et batterilagringssystem.Battericelletesting avdekker battericellenes styrker og svakheter og hjelper operatører med å forstå hvordan batteriene bør integreres i energilagringssystemet og om denne integrasjonen er hensiktsmessig.
Serie- og parallellkonfigurasjoner av battericeller hjelper til med å forstå hvordan et batterisystem fungerer og hvordan det er utformet.Battericeller koblet i serie tillater stabling av batterispenninger, noe som betyr at systemspenningen til et batterisystem med flere seriekoblede battericeller er lik den individuelle battericellespenningen multiplisert med antall celler. Seriekoblede batteriarkitekturer gir kostnadsfordeler, men har også noen ulemper. Når batterier er koblet i serie, trekker de individuelle cellene samme strøm som batteripakken. Hvis for eksempel én celle har en maksimal spenning på 1 V og en maksimal strøm på 1 A, har 10 celler i serie en maksimal spenning på 10 V, men de har fortsatt en maksimal strøm på 1 A, for en total effekt på 10 V * 1 A = 10 W. Når de er koblet i serie, står batterisystemet overfor en utfordring med spenningsovervåking. Spenningsovervåking kan utføres på seriekoblede batteripakker for å redusere kostnader, men det er vanskelig å oppdage skader eller kapasitetsforringelse av individuelle celler.
På den annen side tillater parallelle batterier strømstabling, som betyr at spenningen til den parallelle batteripakken er lik den individuelle cellespenningen, og systemstrømmen er lik den individuelle cellestrømmen multiplisert med antall celler parallelt. Hvis for eksempel det samme 1V, 1A-batteriet brukes, kan to batterier kobles parallelt, noe som vil halvere strømmen, og deretter kan 10 par parallelle batterier kobles i serie for å oppnå 10V ved 1V spenning og 1A strøm, men dette er mer vanlig i en parallellkonfigurasjon.
Denne forskjellen mellom serie- og parallelle metoder for batteritilkobling er viktig når man vurderer batterikapasitetsgarantier eller garantipolicyer. Følgende faktorer går nedover gjennom hierarkiet og påvirker til slutt batteriets levetid:markedsfunksjoner ➜ lade-/utladeatferd ➜ systembegrensninger ➜ batteriserie- og parallellarkitektur.Derfor er ikke batterikapasiteten på merkeplaten en indikasjon på at det kan være overbygging i batterilagringssystemet. Overbygging er viktig for batterigarantien, ettersom det bestemmer batteriets strøm og temperatur (cellens oppholdstemperatur i SOC-området), mens daglig drift vil bestemme batteriets levetid.
Systemtesting er et supplement til battericelletesting og er ofte mer anvendelig for prosjektkrav som demonstrerer riktig drift av batterisystemet.
For å oppfylle en kontrakt utvikler produsenter av energiakkumulatorer vanligvis testprotokoller for fabrikk- eller feltdriftsetting for å verifisere system- og delsystemfunksjonalitet, men de tar kanskje ikke hensyn til risikoen for at batterisystemets ytelse overstiger batteriets levetid. En vanlig diskusjon om feltdriftsetting er kapasitetstestforhold og hvorvidt de er relevante for batterisystemets applikasjon.
Viktigheten av batteritesting
Etter at DNV GL har testet et batteri, innlemmes dataene i en årlig batteriytelsesvurdering, som gir uavhengige data for kjøpere av batterisystemer. Vurderingen viser hvordan batteriet reagerer på fire bruksforhold: temperatur, strøm, gjennomsnittlig ladetilstand (SOC) og svingninger i gjennomsnittlig ladetilstand (SOC).
Testen sammenligner batteriets ytelse med serie-parallell konfigurasjon, systembegrensninger, markedslade-/utladingsatferd og markedsfunksjonalitet. Denne unike tjenesten bekrefter uavhengig at batteriprodusenter er ansvarlige og vurderer garantiene sine korrekt, slik at batterisystemeiere kan gjøre en informert vurdering av sin eksponering for teknisk risiko.
Valg av leverandør av energilagringsutstyr
For å realisere visjonen om batterilagring,leverandørvalg er avgjørende– så det å samarbeide med pålitelige tekniske eksperter som forstår alle aspekter ved utfordringer og muligheter på stor skala er den beste oppskriften på et prosjektsuksess. Valg av en leverandør av batterilagringssystemer bør sikre at systemet oppfyller internasjonale sertifiseringsstandarder. For eksempel er batterilagringssystemer testet i samsvar med UL9450A, og testrapporter er tilgjengelige for gjennomgang. Eventuelle andre stedsspesifikke krav, for eksempel ekstra branndeteksjon og -beskyttelse eller ventilasjon, er kanskje ikke inkludert i produsentens basisprodukt og må merkes som et obligatorisk tillegg.
Kort sagt kan energilagringsenheter i stor skala brukes til å lagre elektrisk energi og støtte løsninger for belastningspunkter, toppbelastning og periodisk strømforsyning. Disse systemene brukes i mange områder der fossile brenselsystemer og/eller tradisjonelle oppgraderinger anses som ineffektive, upraktiske eller kostbare. Mange faktorer kan påvirke den vellykkede utviklingen av slike prosjekter og deres økonomiske levedyktighet.
Det er viktig å samarbeide med en pålitelig produsent av batterilagring.BSLBATT Energy er en markedsledende leverandør av intelligente batterilagringsløsninger, og designer, produserer og leverer avanserte ingeniørløsninger for spesialiserte applikasjoner. Selskapets visjon er å hjelpe kunder med å løse de unike energiproblemene som påvirker virksomheten deres, og BSLBATTs ekspertise kan tilby fullstendig tilpassede løsninger for å møte kundenes mål.
Publisert: 28. august 2024