Do leta 2024 je cvetoči svetovni trg shranjevanja energije privedel do postopnega prepoznavanja kritične vrednostisistemi za shranjevanje energije v baterijahna različnih trgih, zlasti na trgu sončne energije, ki je postopoma postal pomemben del omrežja. Zaradi nestalne narave sončne energije je njena oskrba nestabilna, sistemi za shranjevanje energije v baterijah pa lahko zagotavljajo regulacijo frekvence in s tem učinkovito uravnavajo delovanje omrežja. V prihodnje bodo naprave za shranjevanje energije igrale še pomembnejšo vlogo pri zagotavljanju konične zmogljivosti in odlašanju potrebe po dragih naložbah v distribucijske, prenosne in proizvodne objekte.
Stroški sončnih in baterijskih sistemov za shranjevanje energije so se v zadnjem desetletju močno znižali. Na mnogih trgih uporaba obnovljivih virov energije postopoma spodkopava konkurenčnost tradicionalne proizvodnje energije iz fosilnih goriv in jedrske energije. Medtem ko je nekoč veljalo splošno prepričanje, da je proizvodnja obnovljive energije predraga, so danes stroški nekaterih fosilnih virov energije veliko višji od stroškov proizvodnje obnovljive energije.
Poleg tega,Kombinacija sončne energije in skladiščnih naprav lahko oskrbuje omrežje z energijo, ki nadomešča vlogo elektrarn na zemeljski plin. Ker so se investicijski stroški za sončne elektrarne znatno zmanjšali in v celotnem njihovem življenjskem ciklu ni stroškov goriva, ta kombinacija že zagotavlja energijo po nižji ceni kot tradicionalni viri energije. Ko se sončne elektrarne kombinirajo s sistemi za shranjevanje energije v baterijah, se lahko njihova energija uporablja za določena časovna obdobja, hiter odzivni čas baterij pa omogoča, da se njihovi projekti prožno odzivajo na potrebe tako trga zmogljivosti kot trga pomožnih storitev.
Trenutno,Litij-ionske baterije, ki temeljijo na tehnologiji litijevega železovega fosfata (LiFePO4), prevladujejo na trgu shranjevanja energije.Te baterije se pogosto uporabljajo zaradi visoke varnosti, dolge življenjske dobe in stabilne toplotne učinkovitosti. Čeprav je gostota energijelitijeve železove fosfatne baterijeČeprav je nekoliko nižja kot pri drugih vrstah litijevih baterij, so kljub temu dosegle znaten napredek z optimizacijo proizvodnih procesov, izboljšanjem učinkovitosti proizvodnje in zmanjšanjem stroškov. Pričakuje se, da se bo cena litijevih železovih fosfatnih baterij do leta 2030 še znižala, njihova konkurenčnost na trgu shranjevanja energije pa se bo še naprej povečevala.
Zaradi hitre rasti povpraševanja po električnih vozilih,sistem za shranjevanje energije v stanovanjskih objektih, Sistem shranjevanja energije C&Iin sisteme za shranjevanje energije velikega obsega, prednosti baterij Li-FePO4 glede stroškov, življenjske dobe in varnosti jih delajo zanesljivo možnost. Čeprav njihove ciljne vrednosti gostote energije morda niso tako pomembne kot pri drugih kemičnih baterijah, jim prednosti glede varnosti in dolge življenjske dobe dajejo mesto v scenarijih uporabe, ki zahtevajo dolgoročno zanesljivost.
Dejavniki, ki jih je treba upoštevati pri uvajanju opreme za shranjevanje energije v baterijah
Pri uvajanju opreme za shranjevanje energije je treba upoštevati veliko dejavnikov. Moč in trajanje sistema za shranjevanje energije v baterijah sta odvisna od njegovega namena v projektu. Namen projekta je določen z njegovo ekonomsko vrednostjo. Njegova ekonomsko vrednost je odvisna od trga, na katerem sistem za shranjevanje energije sodeluje. Ta trg na koncu določa, kako bo baterija distribuirala energijo, se polnila ali praznila in kako dolgo bo zdržala. Torej moč in trajanje baterije ne določata le investicijskih stroškov sistema za shranjevanje energije, temveč tudi obratovalno dobo.
Postopek polnjenja in praznjenja sistema za shranjevanje energije v baterijah bo na nekaterih trgih donosen. V drugih primerih so potrebni le stroški polnjenja, stroški polnjenja pa so stroški poslovanja s shranjevanjem energije. Količina in hitrost polnjenja nista enaka količini praznjenja.
Na primer, pri omrežnih instalacijah za shranjevanje sončne energije in baterij ali v aplikacijah shranjevalnih sistemov na strani odjemalca, ki uporabljajo sončno energijo, sistem za shranjevanje baterij uporablja energijo iz sončne elektrarne, da bi bil upravičen do davčnih olajšav za naložbe (ITC). Na primer, koncept plačila po zaračunavanju za sisteme za shranjevanje energije v regionalnih prenosnih organizacijah (RTO) ima svoje nianse. V primeru davčne olajšave za naložbe (ITC) sistem za shranjevanje baterij poveča vrednost lastniškega kapitala projekta in s tem poveča notranjo stopnjo donosa lastnika. V primeru PJM sistem za shranjevanje baterij plača za polnjenje in praznjenje, zato je njegovo nadomestilo za vračilo sorazmerno z njegovo električno prepustnostjo.
Zdi se nelogično trditi, da moč in trajanje baterije določata njeno življenjsko dobo. Številni dejavniki, kot so moč, trajanje in življenjska doba, razlikujejo tehnologije shranjevanja energije v baterijah od drugih energetskih tehnologij. V središču sistema za shranjevanje energije v baterijah je baterija. Tako kot pri sončnih celicah se tudi njihovi materiali sčasoma razgradijo, kar zmanjša zmogljivost. Sončne celice izgubljajo izhodno moč in učinkovitost, medtem ko razgradnja baterije povzroči izgubo zmogljivosti shranjevanja energije.Medtem ko lahko sončni sistemi zdržijo 20–25 let, sistemi za shranjevanje energije v baterijah običajno zdržijo le 10 do 15 let.
Pri vsakem projektu je treba upoštevati zamenjavo in stroške zamenjave. Možnost zamenjave je odvisna od pretočnosti projekta in pogojev, povezanih z njegovim delovanjem.
Štirje glavni dejavniki, ki vodijo do zmanjšanja zmogljivosti baterije, so?
- Delovna temperatura baterije
- Tok baterije
- Povprečno stanje napolnjenosti baterije (SOC)
- 'Nihanje' povprečnega stanja napolnjenosti baterije (SOC), tj. interval povprečnega stanja napolnjenosti baterije (SOC), v katerem je baterija večino časa. Tretji in četrti dejavnik sta povezana.
V projektu obstajata dve strategiji za upravljanje življenjske dobe baterije.Prva strategija je zmanjšanje velikosti baterije, če projekt podpirajo prihodki, in zmanjšanje načrtovanih prihodnjih stroškov zamenjave. Na mnogih trgih lahko načrtovani prihodki podprejo prihodnje stroške zamenjave. Na splošno je treba pri ocenjevanju prihodnjih stroškov zamenjave upoštevati prihodnje znižanje stroškov komponent, kar je skladno s tržnimi izkušnjami v zadnjih 10 letih. Druga strategija je povečanje velikosti baterije, da se zmanjša njen skupni tok (ali C-stopnja, preprosto opredeljena kot polnjenje ali praznjenje na uro) z uporabo vzporednih celic. Nižji polnilni in praznilni tokovi običajno povzročijo nižje temperature, saj baterija med polnjenjem in praznjenjem proizvaja toploto. Če je v sistemu za shranjevanje baterije presežek energije in se porabi manj energije, se bo količina polnjenja in praznjenja baterije zmanjšala, njena življenjska doba pa podaljšala.
Polnjenje/praznjenje baterije je ključni izraz.Avtomobilska industrija običajno uporablja »cikle« kot merilo življenjske dobe baterije. V stacionarnih aplikacijah za shranjevanje energije je večja verjetnost, da se baterije delno ciklično polnijo, kar pomeni, da so lahko delno napolnjene ali delno izpraznjene, pri čemer je vsako polnjenje in praznjenje nezadostno.
Razpoložljiva energija baterije.Aplikacije sistemov za shranjevanje energije se lahko ciklično polnijo manj kot enkrat na dan in, odvisno od uporabe na trgu, lahko presežejo to metriko. Zato mora osebje določiti življenjsko dobo baterije z oceno prepustnosti baterije.
Življenjska doba in preverjanje naprave za shranjevanje energije
Testiranje naprav za shranjevanje energije je sestavljeno iz dveh glavnih področij.Prvič, testiranje baterijskih celic je ključnega pomena za oceno življenjske dobe sistema za shranjevanje energije v baterijah.Testiranje baterijskih celic razkriva njihove prednosti in slabosti ter pomaga operaterjem razumeti, kako je treba baterije integrirati v sistem za shranjevanje energije in ali je ta integracija ustrezna.
Zaporedne in vzporedne konfiguracije baterijskih celic pomagajo razumeti, kako deluje baterijski sistem in kako je zasnovan.Zaporedno povezane baterijske celice omogočajo zlaganje napetosti baterij, kar pomeni, da je sistemska napetost baterijskega sistema z več zaporedno povezanimi baterijskimi celicami enaka napetosti posamezne baterije, pomnoženi s številom celic. Zaporedno povezane baterije ponujajo stroškovne prednosti, imajo pa tudi nekaj slabosti. Ko so baterije zaporedno povezane, posamezne celice porabijo enak tok kot baterijski sklop. Če ima na primer ena celica največjo napetost 1 V in največji tok 1 A, potem ima 10 zaporedno povezanih celic največjo napetost 10 V, vendar imajo še vedno največji tok 1 A, kar pomeni skupno moč 10 V * 1 A = 10 W. Pri zaporedni povezavi se baterijski sistem sooča z izzivom spremljanja napetosti. Spremljanje napetosti se lahko izvaja na zaporedno povezanih baterijskih sklopih, da se zmanjšajo stroški, vendar je težko odkriti poškodbe ali zmanjšanje kapacitete posameznih celic.
Po drugi strani pa vzporedne baterije omogočajo zlaganje toka, kar pomeni, da je napetost vzporednega baterijskega sklopa enaka napetosti posamezne celice, sistemski tok pa je enak toku posamezne celice, pomnoženemu s številom vzporedno povezanih celic. Na primer, če se uporablja ista baterija 1 V in 1 A, se lahko dve bateriji povežeta vzporedno, kar bo tok prepolovilo, nato pa se lahko 10 parov vzporednih baterij poveže zaporedno, da se doseže 10 V pri napetosti 1 V in toku 1 A, vendar je to pogostejše pri vzporedni konfiguraciji.
Ta razlika med serijsko in vzporedno metodo priključitve baterij je pomembna pri upoštevanju garancij za kapaciteto baterij ali garancijskih politik. Naslednji dejavniki se spuščajo po hierarhiji in na koncu vplivajo na življenjsko dobo baterije:tržne značilnosti ➜ obnašanje polnjenja/praznjenja ➜ sistemske omejitve ➜ zaporedna in vzporedna arhitektura baterij.Zato nazivna zmogljivost baterije ni pokazatelj morebitnega prekomernega napolnjenja v sistemu za shranjevanje baterij. Prisotnost prekomernega napolnjenja je pomembna za garancijo baterije, saj določa tok in temperaturo baterije (temperaturo zadrževanja celic v območju napolnjenosti), medtem ko vsakodnevno delovanje določa življenjsko dobo baterije.
Sistemsko testiranje je dodatek k testiranju baterijskih celic in je pogosto bolj uporabno za projektne zahteve, ki dokazujejo pravilno delovanje baterijskega sistema.
Da bi izpolnili pogodbo, proizvajalci baterij za shranjevanje energije običajno razvijejo tovarniške ali terenske protokole za preskuse zagona, da preverijo delovanje sistema in podsistema, vendar morda ne obravnavajo tveganja, da zmogljivost baterijskega sistema preseže življenjsko dobo baterije. Pogosta razprava o zagonu na terenu je o pogojih preskusa kapacitete in o tem, ali so ti pomembni za uporabo baterijskega sistema.
Pomen testiranja baterij
Ko DNV GL preizkusi baterijo, se podatki vključijo v letno kartico ocenjevanja delovanja baterije, ki kupcem baterijskih sistemov zagotavlja neodvisne podatke. Kartica ocenjevanja prikazuje, kako se baterija odziva na štiri pogoje uporabe: temperaturo, tok, povprečno stanje napolnjenosti (SOC) in nihanja povprečnega stanja napolnjenosti (SOC).
Test primerja delovanje baterije z njeno serijsko-vzporedno konfiguracijo, sistemskimi omejitvami, tržnim obnašanjem pri polnjenju/praznjenju in tržno funkcionalnostjo. Ta edinstvena storitev neodvisno preverja, ali so proizvajalci baterij odgovorni in pravilno ocenjujejo svoje garancije, tako da lahko lastniki baterijskih sistemov opravijo premišljeno oceno svoje izpostavljenosti tehničnemu tveganju.
Izbira dobavitelja opreme za shranjevanje energije
Da bi uresničili vizijo shranjevanja baterij,Izbira dobavitelja je ključnega pomena– zato je sodelovanje z zaupanja vrednimi tehničnimi strokovnjaki, ki razumejo vse vidike izzivov in priložnosti na ravni komunalnih podjetij, najboljši recept za uspeh projekta. Izbira dobavitelja sistema za shranjevanje baterij mora zagotoviti, da sistem izpolnjuje mednarodne standarde certificiranja. Sistemi za shranjevanje baterij so bili na primer preizkušeni v skladu s standardom UL9450A, poročila o preskusih pa so na voljo za pregled. Vse druge zahteve, specifične za lokacijo, kot so dodatno odkrivanje in zaščita pred požarom ali prezračevanje, morda niso vključene v osnovni izdelek proizvajalca in jih bo treba označiti kot obvezen dodatek.
Skratka, naprave za shranjevanje energije v velikem obsegu se lahko uporabljajo za shranjevanje električne energije in podporo rešitvam za napajanje na točki obremenitve, pri največji porabi in občasno napajanje. Ti sistemi se uporabljajo na mnogih področjih, kjer se sistemi na fosilna goriva in/ali tradicionalne nadgradnje štejejo za neučinkovite, nepraktične ali drage. Na uspešen razvoj takšnih projektov in njihovo finančno izvedljivost lahko vpliva veliko dejavnikov.
Pomembno je sodelovati z zanesljivim proizvajalcem baterijskih shranjevalnikov.BSLBATT Energy je vodilni ponudnik inteligentnih rešitev za shranjevanje energije v baterijah, ki načrtuje, proizvaja in zagotavlja napredne inženirske rešitve za specializirane aplikacije. Vizija podjetja je osredotočena na pomoč strankam pri reševanju edinstvenih energetskih težav, ki vplivajo na njihovo poslovanje, strokovno znanje podjetja BSLBATT pa lahko zagotovi popolnoma prilagojene rešitve za doseganje ciljev strank.
Čas objave: 28. avg. 2024