到2024年，全球儲能市場的蓬勃發展使得人們逐漸意識到電池儲能係統在各個市場，尤其是在太陽能市場，太陽能已逐漸成為電網的重要組成部分。由於太陽能的間歇性，其供應不穩定，而電池儲能係統能夠提供頻率調節，從而有效平衡電網的運作。展望未來，儲能設備將在提供尖峰容量以及延緩對配電、輸電和發電設施進行昂貴投資方面發揮更重要的作用。
過去十年，太陽能和電池儲能係統的成本大幅下降。在許多市場，再生能源應用正逐漸削弱傳統化石能源和核能發電的競爭力。儘管人們一度普遍認為再生能源發電成本過高，但如今某些化石能源的成本遠高於再生能源發電。
此外，太陽能+儲能設施的組合可以為電網提供電力取代天然氣發電廠。太陽能發電設施的投資成本顯著降低，且在整個生命週期內無需支付燃料成本，這種組合已經能夠以低於傳統能源的成本提供能源。當太陽能發電設施與電池儲能係統結合使用時，其電力可以在特定時間內使用，而電池的快速響應時間使其專案能夠靈活地響應容量市場和輔助服務市場的需求。
現在，基於磷酸鐵鋰（LiFePO4）技術的鋰離子電池佔據儲能市場主導地位。這些電池因其高安全性、長循環壽命和穩定的熱性能而被廣泛應用。儘管能量密度磷酸鋰電池儘管磷酸鐵鋰電池的價格略低於其他類型的鋰電池，但透過優化生產流程、提高製造效率和降低成本，磷酸鋰鐵電池仍取得了顯著進展。預計到2030年，磷酸鋰鐵電池的價格將進一步下降，同時其在儲能市場的競爭力也將持續提升。
隨著電動車需求的快速成長，住宅儲能係統, C&I儲能係統磷酸鐵鋰電池在成本、壽命和安全性方面的優勢使其成為可靠的選擇，尤其適用於大型儲能係統。雖然其能量密度目標可能不如其他化學電池那麼高，但其在安全性和壽命方面的優勢使其在需要長期可靠性的應用場景中佔有一席之地。
部署電池儲能設備時需要考慮的因素
部署儲能設備時需要考慮許多因素。電池儲能係統的功率和持續時間取決於其在專案中的用途。項目用途取決於其經濟價值。其經濟價值取決於儲能係統所處的市場。這個市場最終決定了電池如何分配能量、充電或放電，以及其使用壽命。因此，電池的功率和持續時間不僅決定了儲能係統的投資成本，也決定了其使用壽命。
在某些市場中，電池儲能係統的充放電過程可以獲利。在其他情況下，只需要支付充電成本，而充電成本就是進行儲能業務的成本。充電量和充電速率與放電量不同。
例如，在電網規模的太陽能+電池儲能裝置中，或在利用太陽能的客戶端儲能係統應用中，電池儲能係統使用太陽能發電設施的電力，以獲得投資稅收抵免 (ITC)。例如，區域輸電組織 (RTO) 中儲能係統的付費充電概念存在細微差別。在投資稅收抵免 (ITC) 的範例中，電池儲能係統增加了專案的股權價值，從而提高了所有者的內部收益率。在 PJM 的範例中，電池儲能係統支付充電和放電費用，因此其回報補償與其電力吞吐量成正比。
電池的功率和續航時間決定其壽命的說法似乎有悖常理。功率、續航時間和壽命等諸多因素使得電池儲能技術不同於其他能源技術。電池儲能係統的核心是電池。與太陽能電池一樣，電池材料也會隨著時間的推移而降解，從而降低性能。太陽能電池的功率輸出和效率會下降，而電池性能的下降則會導致儲能容量的損失。太陽能係統可以使用 20 至 25 年，而電池儲存系統通常只能使用 10 至 15 年。
任何項目都應考慮更換和更換成本。更換的可能性取決於專案的吞吐量及其運作相關條件。
導致電池效能下降的四個主要因素是？
- 電池工作溫度
- 電池電流
- 平均電池充電狀態（SOC）
- 電池平均荷電狀態（SOC）的“振盪”，即電池大部分時間處於的平均荷電狀態（SOC）的區間。第三個因素和第四個因素是相關的。
此專案有兩種管理電池壽命的策略。第一個策略是，如果專案有收入支持，則減小電池尺寸，並降低計劃的未來更換成本。在許多市場中，計劃收入可以支持未來的更換成本。一般而言，在估算未來更換成本時需要考慮零件未來成本的降低，這與過去 10 年的市場經驗一致。第二個策略是增加電池尺寸，以便透過實施並聯電池來最小化其總電流（或 C 速率，簡單定義為每小時的充電或放電次數）。較低的充電和放電電流往往會產生較低的溫度，因為電池在充電和放電過程中會產生熱量。如果電池儲存系統中有多餘的能量，並且使用的能量較少，則電池的充電和放電量將會減少，其壽命將會延長。
電池充電/放電是一個關鍵術語。汽車產業通常使用「循環次數」來衡量電池壽命。在固定式儲能應用中，電池更有可能進行部分循環，這意味著它們可能部分充電或部分放電，每次充電和放電都不夠。
可用電池能量。儲能係統應用的循環次數可能少於每天一次，並且根據市場應用情況，也可能超過此指標。因此，工作人員應透過評估電池吞吐量來確定電池壽命。
儲能裝置壽命與驗證
儲能設備測試主要包括兩個領域。首先，電池單元測試對於評估電池儲能係統的壽命至關重要。電池單元測試揭示了電池單元的優勢和劣勢，並幫助操作員了解電池應如何整合到儲能係統中以及這種整合是否合適。
電池單元的串聯和並聯配置有助於了解電池系統的工作原理和設計方式。串聯電池單元允許堆疊電池電壓，這意味著具有多個串聯電池單元的電池系統的系統電壓等於單個電池單元電壓乘以單元數量。串聯電池架構具有成本優勢，但也存在一些缺點。當電池串聯時，單一電池單元吸收的電流與電池組相同。例如，如果一個電池單元的最大電壓為 1V，最大電流為 1A，則串聯的 10 個電池單元的最大電壓為 10V，但它們的最大電流仍然為 1A，總功率為 10V * 1A = 10W。串聯時，電池系統面臨電壓監控的挑戰。可以對串聯電池組進行電壓監控以降低成本，但很難檢測單一電池的損壞或容量下降。
另一方面，並聯電池允許電流疊加，這意味著並聯電池組的電壓等於單個電池電壓，系統電流等於單個電池電流乘以並聯電池數量。例如，如果使用相同的1V、1A電池，可以將兩個電池並聯，這會將電流減半；然後可以將10對並聯電池串聯，以在1V電壓和1A電流下實現10V電壓，但這在並聯配置中更常見。
在考慮電池容量保證或保固政策時，串聯和並聯電池連接方式之間的差異非常重要。以下因素會逐級影響電池壽命：市場特性 ➜ 充電/放電行為 ➜ 系統限制 ➜ 電池串聯和並聯架構。因此，電池標稱容量並不表示電池儲能係統可能存在過度建設。過度建造的存在對電池保固至關重要，因為它決定了電池的電流和溫度（SOC範圍內的電池駐留溫度），而日常運作將決定電池的壽命。
系統測試是電池單元測試的輔助，通常更適用於證明電池系統正常運作的專案要求。
為了履行合同，儲能電池製造商通常會制定工廠或現場調試測試協議來驗證系統和子系統的功能，但可能無法解決電池系統性能超過電池壽命的風險。關於現場調試的常見討論是容量測試條件以及它們是否與電池系統應用相關。
電池測試的重要性
DNV GL 測試電池後，資料將納入年度電池效能記分卡，為電池系統購買者提供獨立資料。記分卡顯示電池對四種應用條件的反應：溫度、電流、平均荷電狀態 (SOC) 和平均荷電狀態 (SOC) 波動。
此測試將電池性能與其串聯配置、系統限制、市場充放電行為和市場功能進行比較。這項獨特的服務獨立驗證電池製造商是否盡職盡責並正確評估其保固條款，以便電池系統所有者能夠對其面臨的技術風險做出明智的評估。
儲能設備供應商選擇
為了實現電池儲存願景，供應商的選擇至關重要因此，與值得信賴、了解公用事業規模挑戰和機會各方面的技術專家合作，是專案成功的最佳秘訣。選擇電池儲能係統供應商時，應確保係統符合國際認證標準。例如，電池儲能係統已根據 UL9450A 進行測試，並提供測試報告以供查閱。任何其他特定地點的要求，例如額外的火災偵測和防護或通風，可能不包含在製造商的基礎產品中，需要標記為必需的附加組件。
綜上所述，公用事業規模的儲能設備可用於提供電能存儲，並支援負載點、尖峰需求和間歇性電力解決方案。這些系統在許多化石燃料系統和/或傳統升級被認為效率低、不切實際或成本高昂的地區得到應用。許多因素都會影響此類專案的成功開發及其財務可行性。
與可靠的電池儲存製造商合作非常重要。BSLBATT Energy 是市場領先的智慧電池儲存解決方案供應商，致力於為專業應用設計、製造和提供先進的工程解決方案。該公司的願景是專注於幫助客戶解決影響其業務的獨特能源問題，而 BSLBATT 的專業知識可以提供完全客製化的解決方案，以滿足客戶的目標。
發佈時間：2024年8月28日