До 2024. године, процват глобалног тржишта складиштења енергије довео је до постепеног препознавања критичне вредностисистеми за складиштење енергије у батеријамана различитим тржиштима, посебно на тржишту соларне енергије, које је постепено постало важан део мреже. Због повремене природе соларне енергије, њено снабдевање је нестабилно, а системи за складиштење енергије у батеријама су у стању да обезбеде регулацију фреквенције, чиме ефикасно балансирају рад мреже. У будућности, уређаји за складиштење енергије играће још важнију улогу у обезбеђивању вршног капацитета и одлагању потребе за скупим инвестицијама у дистрибутивне, преносне и производне објекте.
Цена соларних и батеријских система за складиштење енергије драматично је пала током последње деценије. На многим тржиштима, примена обновљивих извора енергије постепено поткопава конкурентност традиционалне производње енергије из фосилних и нуклеарних горива. Док се некада веровало да је производња обновљивих извора енергије прескупа, данас је цена одређених фосилних извора енергије много већа од цене производње обновљивих извора енергије.
Поред тога,Комбинација соларне енергије и постројења за складиштење може да обезбеди енергију мрежи, замењујући улогу термоелектрана на природни гас. Са значајно смањеним инвестиционим трошковима за постројења за соларну енергију и без трошкова горива током њиховог животног циклуса, ова комбинација већ обезбеђује енергију по нижој цени од традиционалних извора енергије. Када се постројења за соларну енергију комбинују са системима за складиштење батерија, њихова енергија се може користити током одређеног временског периода, а брзо време одзива батерија омогућава њиховим пројектима да флексибилно реагују на потребе и тржишта капацитета и тржишта помоћних услуга.
Тренутно,Литијум-јонске батерије засноване на технологији литијум-гвожђе-фосфата (LiFePO4) доминирају тржиштем складиштења енергије.Ове батерије се широко користе због своје високе безбедности, дугог животног века и стабилних термичких перформанси. Иако је густина енергијелитијум-гвожђе-фосфатне батеријеје нешто нижа него код других врста литијумских батерија, оне су ипак постигле значајан напредак оптимизацијом производних процеса, побољшањем ефикасности производње и смањењем трошкова. Очекује се да ће до 2030. године цена литијум-гвожђе-фосфатних батерија додатно пасти, док ће њихова конкурентност на тржишту складиштења енергије наставити да расте.
Са брзим растом потражње за електричним возилима,систем за складиштење енергије у стамбеним објектима, C&I систем за складиштење енергијеи системи за складиштење енергије великих размера, предности Li-FePO4 батерија у погледу трошкова, века трајања и безбедности чине их поузданом опцијом. Иако њихове циљне густине енергије можда нису толико значајне као код других хемијских батерија, њихове предности у безбедности и дуговечности дају им место у сценаријима примене који захтевају дугорочну поузданост.
Фактори које треба узети у обзир приликом примене опреме за складиштење енергије у батеријама
Постоји много фактора које треба узети у обзир приликом распоређивања опреме за складиштење енергије. Снага и трајање система за складиштење енергије у батеријама зависе од његове намене у пројекту. Сврха пројекта је одређена његовом економском вредношћу. Његова економска вредност зависи од тржишта на којем систем за складиштење енергије учествује. Ово тржиште у крајњој линији одређује како ће батерија дистрибуирати енергију, пунити се или празнити, и колико дуго ће трајати. Дакле, снага и трајање батерије не само да одређују трошкове улагања у систем за складиштење енергије, већ и оперативни век.
Процес пуњења и пражњења система за складиштење енергије у батеријама биће профитабилан на неким тржиштима. У другим случајевима, потребни су само трошкови пуњења, а трошкови пуњења су трошкови обављања послова складиштења енергије. Количина и брзина пуњења нису исти као количина пражњења.
На пример, у инсталацијама за складиштење енергије соларне енергије и батерија на нивоу мреже, или у апликацијама система за складиштење на страни клијента који користе соларну енергију, систем за складиштење батерија користи енергију из соларног постројења како би се квалификовао за инвестиционе пореске кредите (ITC). На пример, постоје нијансе у концепту плаћања по наплати за системе за складиштење енергије у регионалним организацијама за пренос (RTO). У примеру инвестиционог пореског кредита (ITC), систем за складиштење батерија повећава вредност капитала пројекта, чиме се повећава интерна стопа поврата власника. У PJM примеру, систем за складиштење батерија плаћа за пуњење и пражњење, тако да је његова надокнада за повраћај пропорционална његовом електричном протоку.
Делује контраинтуитивно рећи да снага и трајање батерије одређују њен век трајања. Бројни фактори као што су снага, трајање и век трајања чине технологије складиштења батерија другачијим од других енергетских технологија. У срцу система за складиштење енергије у батеријама је батерија. Као и соларне ћелије, њихови материјали се временом деградирају, смањујући перформансе. Соларне ћелије губе излазну снагу и ефикасност, док деградација батерије доводи до губитка капацитета складиштења енергије.Док соларни системи могу трајати 20-25 година, системи за складиштење батерија обично трају само 10 до 15 година.
Трошкове замене и замене треба узети у обзир за сваки пројекат. Потенцијал за замену зависи од пропусности пројекта и услова повезаних са његовим радом.
Четири главна фактора која доводе до пада перформанси батерије су?
- Радна температура батерије
- Струја батерије
- Просечно стање напуњености батерије (SOC)
- „Осцилација“ просечног стања напуњености батерије (SOC), тј. интервал просечног стања напуњености батерије (SOC) у којем се батерија налази већину времена. Трећи и четврти фактор су повезани.
Постоје две стратегије за управљање трајањем батерије у пројекту.Прва стратегија је смањење величине батерије ако је пројекат подржан приходима и смањење планираних будућих трошкова замене. На многим тржиштима, планирани приходи могу подржати будуће трошкове замене. Генерално, будућа смањења трошкова компоненти морају се узети у обзир приликом процене будућих трошкова замене, што је у складу са тржишним искуством у протеклих 10 година. Друга стратегија је повећање величине батерије како би се минимизирала њена укупна струја (или C-брзина, једноставно дефинисана као пуњење или пражњење по сату) применом паралелних ћелија. Ниже струје пуњења и пражњења имају тенденцију да производе ниже температуре, јер батерија генерише топлоту током пуњења и пражњења. Ако постоји вишак енергије у систему за складиштење батерије и користи се мање енергије, количина пуњења и пражњења батерије ће се смањити, а њен век трајања продужити.
Пуњење/пражњење батерије је кључни појам.Аутомобилска индустрија обично користи „циклусе“ као меру трајања батерије. У стационарним апликацијама за складиштење енергије, батерије ће вероватније бити делимично циклиране, што значи да могу бити делимично напуњене или делимично испражњене, при чему је свако пуњење и пражњење недовољно.
Доступна енергија батерије.Апликације система за складиштење енергије могу се пунити ређе од једном дневно и, у зависности од тржишне примене, могу премашити ову метрику. Стога, особље треба да утврди век трајања батерије проценом пропусног опсега батерије.
Век трајања и верификација уређаја за складиштење енергије
Тестирање уређаја за складиштење енергије састоји се од две главне области.Прво, тестирање батеријских ћелија је кључно за процену века трајања система за складиштење енергије батерије.Тестирање батеријских ћелија открива снаге и слабости батеријских ћелија и помаже оператерима да разумеју како батерије треба интегрисати у систем за складиштење енергије и да ли је та интеграција одговарајућа.
Серијске и паралелне конфигурације батеријских ћелија помажу у разумевању како систем батерија функционише и како је дизајниран.Ћелије батерија повезане серијски омогућавају слагање напона батерија, што значи да је системски напон батеријског система са више серијски повезаних ћелија батерија једнак напону појединачне ћелије батерије помноженом са бројем ћелија. Архитектуре серијски повезаних батерија нуде предности у погледу трошкова, али имају и неке недостатке. Када су батерије повезане серијски, појединачне ћелије вуку исту струју као и батеријски пакет. На пример, ако једна ћелија има максимални напон од 1 V и максималну струју од 1 A, онда 10 ћелија у серији имају максимални напон од 10 V, али и даље имају максималну струју од 1 A, за укупну снагу од 10 V * 1 A = 10 W. Када су повезане серијски, систем батерија се суочава са изазовом праћења напона. Праћење напона може се вршити на серијски повезаним батеријским пакетима како би се смањили трошкови, али је тешко открити оштећења или смањење капацитета појединачних ћелија.
С друге стране, паралелне батерије омогућавају слагање струје, што значи да је напон паралелног батеријског пакета једнак напону појединачне ћелије, а струја система једнака је струји појединачне ћелије помноженој са бројем ћелија у паралелном повезивању. На пример, ако се користи иста батерија од 1 V и 1 A, две батерије се могу повезати паралелно, што ће преполовити струју, а затим се 10 пари паралелних батерија може повезати серијски да би се постигло 10 V при напону од 1 V и струји од 1 A, али ово је чешће у паралелној конфигурацији.
Ова разлика између серијског и паралелног начина повезивања батерија је важна када се разматрају гаранције капацитета батерије или политике гаранције. Следећи фактори се спуштају кроз хијерархију и на крају утичу на век трајања батерије:карактеристике тржишта ➜ понашање при пуњењу/пражњењу ➜ системска ограничења ➜ серијска и паралелна архитектура батерије.Стога, капацитет батерије на натписној плочици није показатељ да може доћи до прекомерног пуњења у систему за складиштење батерије. Присуство прекомерног пуњења је важно за гаранцију батерије, јер одређује струју и температуру батерије (температуру задржавања ћелије у опсегу напуњености), док ће свакодневни рад одредити век трајања батерије.
Тестирање система је додатак тестирању батеријских ћелија и често је применљивије на пројектне захтеве који демонстрирају правилан рад батеријског система.
Да би испунили уговор, произвођачи батерија за складиштење енергије обично развијају фабричке или протоколе за тестирање пуштања у рад на терену како би проверили функционалност система и подсистема, али можда не решавају ризик од преласка животног века батерије у перформансе система батерија. Уобичајена дискусија о пуштању у рад на терену јесу услови тестирања капацитета и да ли су они релевантни за примену система батерија.
Значај тестирања батерија
Након што DNV GL тестира батерију, подаци се укључују у годишњу табелу резултата перформанси батерије, која пружа независне податке купцима батеријских система. Табела резултата показује како батерија реагује на четири услова примене: температуру, струју, средње стање напуњености (SOC) и флуктуације средњег стања напуњености (SOC).
Тест упоређује перформансе батерије са њеном серијско-паралелном конфигурацијом, ограничењима система, понашањем пуњења/пражњења на тржишту и функционалношћу на тржишту. Ова јединствена услуга независно проверава да ли су произвођачи батерија одговорни и да правилно процењују своје гаранције како би власници система батерија могли да направе информисану процену своје изложености техничком ризику.
Избор добављача опреме за складиштење енергије
Да би се остварила визија складиштења батерија,Избор добављача је кључан– зато је сарадња са поузданим техничким стручњацима који разумеју све аспекте изазова и могућности на нивоу комуналних услуга најбољи рецепт за успех пројекта. Избор добављача система за складиштење батерија треба да осигура да систем испуњава међународне стандарде сертификације. На пример, системи за складиштење батерија су тестирани у складу са UL9450A и извештаји о испитивању су доступни на увид. Сви други захтеви специфични за локацију, као што су додатна детекција и заштита од пожара или вентилација, можда неће бити укључени у основни производ произвођача и мораће бити означени као обавезни додатак.
Укратко, уређаји за складиштење енергије комуналних размера могу се користити за складиштење електричне енергије и подршку решењима за напајање у тачки оптерећења, вршној потражњи и повременим напајањима. Ови системи се користе у многим областима где се системи фосилних горива и/или традиционалне надоградње сматрају неефикасним, непрактичним или скупим. Многи фактори могу утицати на успешан развој таквих пројеката и њихову финансијску исплативост.
Важно је сарађивати са поузданим произвођачем батерија.BSLBATT Energy је водећи добављач интелигентних решења за складиштење батерија, који пројектује, производи и испоручује напредна инжењерска решења за специјализоване примене. Визија компаније је усмерена на помоћ купцима у решавању јединствених енергетских проблема који утичу на њихово пословање, а стручност BSLBATT-а може да пружи потпуно прилагођена решења како би се испунили циљеви купаца.
Време објаве: 28. август 2024.