Ο αριθμός των συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας μπαταριών (BESS) για σταθερές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένης της κλίμακας και κατανεμημένων εφαρμογών, έχει αρχίσει να αυξάνεται σημαντικά, σύμφωνα με την έρευνα της apricum, μιας συμβουλευτικής εταιρείας καθαρής τεχνολογίας.Σύμφωνα με πρόσφατους υπολογισμούς, οι πωλήσεις αναμένεται να αυξηθούν από περίπου 1 δισεκατομμύριο δολάρια το 2018 σε μεταξύ 20 και 25 δισεκατομμυρίων δολαρίων το 2024.
Η Apricum εντόπισε τρεις βασικούς παράγοντες για την ανάπτυξη της Bess: πρώτον, θετική πρόοδο στο κόστος της μπαταρίας.Το δεύτερο είναι το βελτιωμένο κανονιστικό πλαίσιο, το οποίο βελτιώνει την ανταγωνιστικότητα των μπαταριών.Τρίτον, η Bess είναι μια αναπτυσσόμενη αγορά με δυνατότητα διεύθυνσης.
1. Κόστος μπαταρίας
Η βασική προϋπόθεση για την ευρεία εφαρμογή του Bess είναι η μείωση του σχετικού κόστους κατά τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.Αυτό επιτυγχάνεται κυρίως με τη μείωση των κεφαλαιουχικών δαπανών, τη βελτίωση των επιδόσεων ή τη βελτίωση των συνθηκών χρηματοδότησης.

2. κεφαλαιουχικές δαπάνες
Τα τελευταία χρόνια, η μεγαλύτερη μείωση κόστους της τεχνολογίας Bess είναι η μπαταρία ιόντων λιθίου, η οποία έχει πέσει από περίπου 500-600 $ / kwh το 2012 σε 300-500 $ / kWh σήμερα.Αυτό οφείλεται κυρίως στην κυρίαρχη θέση της τεχνολογίας σε εφαρμογές κινητής τηλεφωνίας, όπως οι βιομηχανίες «3C» (υπολογιστές, επικοινωνίες, ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης) και τα ηλεκτρικά οχήματα, και τις οικονομίες κλίμακας που προκύπτουν στην κατασκευή.Σε αυτό το πλαίσιο, η Tesla σχεδιάζει να μειώσει περαιτέρω το κόστος των μπαταριών ιόντων λιθίου μέσω της παραγωγής του εργοστασίου «Giga factory» 35 GWH / kW στη Νεβάδα.Η Alevo, ένας Αμερικανός κατασκευαστής μπαταριών αποθήκευσης ενέργειας, ανακοίνωσε ένα παρόμοιο σχέδιο για τη μετατροπή ενός εγκαταλειμμένου εργοστασίου τσιγάρων σε εργοστάσιο μπαταριών 16 γιγαβατώρων.
Σήμερα, οι περισσότερες νεοσύστατες εταιρείες τεχνολογίας αποθήκευσης ενέργειας έχουν δεσμευτεί να υιοθετήσουν άλλες μεθόδους χαμηλής κεφαλαιουχικής δαπάνης.Συνειδητοποιούν ότι θα είναι δύσκολο να καλύψουν την παραγωγική ικανότητα των μπαταριών ιόντων λιθίου και εταιρείες όπως η EOS, η aquion ή η ambri σχεδιάζουν τις μπαταρίες τους για να ανταποκρίνονται σε ορισμένες απαιτήσεις κόστους από την αρχή.Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με τη χρήση μεγάλου αριθμού φθηνών πρώτων υλών και άκρως αυτοματοποιημένων τεχνολογιών για ηλεκτρόδια, μεμβράνες ανταλλαγής πρωτονίων και ηλεκτρολύτες, και την εξωτερική ανάθεση της παραγωγής τους σε εργολάβους κατασκευής παγκόσμιας κλίμακας όπως η Foxconn.Ως αποτέλεσμα, η EOS είπε ότι η τιμή του συστήματος κατηγορίας μεγαβάτ είναι μόνο 160 $ ​​/ kWh.
Επιπλέον, οι καινοτόμες προμήθειες μπορούν να συμβάλουν στη μείωση του επενδυτικού κόστους της Bess.Για παράδειγμα, η Bosch, η BMW και η σουηδική εταιρεία κοινής ωφελείας Vattenfall εγκαθιστούν σταθερά συστήματα αποθήκευσης ενέργειας 2MW / 2mwh που βασίζονται σε μπαταρίες ιόντων λιθίου που χρησιμοποιούνται στα αυτοκίνητα BMW I3 και ActiveE.
3. απόδοση
Οι παράμετροι απόδοσης της μπαταρίας μπορούν να βελτιωθούν μέσω των προσπαθειών των κατασκευαστών και των χειριστών να μειώσουν το κόστος του συστήματος αποθήκευσης ενέργειας της μπαταρίας (BESS).Η διάρκεια ζωής της μπαταρίας (κύκλος ζωής και διάρκεια ζωής) έχει προφανώς μεγάλη επίδραση στην οικονομία της μπαταρίας.Σε κατασκευαστικό επίπεδο, προσθέτοντας ιδιόκτητα πρόσθετα στα ενεργά χημικά και βελτιώνοντας τη διαδικασία παραγωγής για να επιτευχθεί πιο ομοιόμορφη και συνεπής ποιότητα μπαταρίας, η διάρκεια ζωής μπορεί να παραταθεί.
Προφανώς, η μπαταρία πρέπει πάντα να λειτουργεί αποτελεσματικά εντός του σχεδιασμένου εύρους λειτουργίας της, για παράδειγμα, όταν πρόκειται για το βάθος εκφόρτισης (DoD).Η διάρκεια ζωής του κύκλου μπορεί να παραταθεί σημαντικά περιορίζοντας το πιθανό βάθος εκφόρτισης (DoD) στην εφαρμογή ή χρησιμοποιώντας συστήματα με μεγαλύτερη χωρητικότητα από την απαιτούμενη.Η λεπτομερής γνώση των βέλτιστων ορίων λειτουργίας που επιτυγχάνονται μέσω αυστηρών εργαστηριακών δοκιμών, καθώς και η ύπαρξη κατάλληλου συστήματος διαχείρισης μπαταριών (BMS) αποτελούν σημαντικό πλεονέκτημα.Η απώλεια αποτελεσματικότητας μετ' επιστροφής οφείλεται κυρίως στην εγγενή υστέρηση στη χημεία των κυττάρων.Ο κατάλληλος ρυθμός φόρτισης ή εκφόρτισης και το καλό βάθος εκφόρτισης (DoD) είναι χρήσιμα για τη διατήρηση της υψηλής απόδοσης.
Επιπλέον, η ηλεκτρική ενέργεια που καταναλώνεται από τα εξαρτήματα του συστήματος μπαταρίας (σύστημα ψύξης, θέρμανσης ή διαχείρισης μπαταρίας) επηρεάζει την απόδοση και πρέπει να περιορίζεται στο ελάχιστο.Για παράδειγμα, με την προσθήκη μηχανικών στοιχείων σε μπαταρίες μολύβδου-οξέος για την αποφυγή σχηματισμού δενδρίτη, η υποβάθμιση της χωρητικότητας της μπαταρίας με την πάροδο του χρόνου μπορεί να μετριαστεί.

4. Προϋποθέσεις χρηματοδότησης
Η τραπεζική δραστηριότητα των έργων Bess επηρεάζεται συχνά από το περιορισμένο ιστορικό απόδοσης και την έλλειψη εμπειρίας των χρηματοδοτικών ιδρυμάτων στην απόδοση, τη συντήρηση και το επιχειρηματικό μοντέλο αποθήκευσης ενέργειας μπαταριών.

Οι προμηθευτές και οι προγραμματιστές έργων συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας μπαταρίας (BESS) θα πρέπει να προσπαθήσουν να βελτιώσουν τις επενδυτικές συνθήκες, για παράδειγμα, μέσω τυποποιημένων προσπαθειών εγγύησης ή μέσω της εφαρμογής μιας ολοκληρωμένης διαδικασίας δοκιμής μπαταρίας.

Γενικά, με τη μείωση των κεφαλαιουχικών δαπανών και τον αυξανόμενο αριθμό μπαταριών που αναφέρθηκαν παραπάνω, η εμπιστοσύνη των επενδυτών θα αυξηθεί και το κόστος χρηματοδότησής τους θα μειωθεί.

5. Ρυθμιστικό πλαίσιο
Σύστημα αποθήκευσης ενέργειας μπαταρίας που αναπτύχθηκε από το wemag / younicos
Όπως όλες οι σχετικά νέες τεχνολογίες που εισέρχονται σε ώριμες αγορές, το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας μπαταριών (BESS) βασίζεται σε κάποιο βαθμό σε ένα ευνοϊκό ρυθμιστικό πλαίσιο.Τουλάχιστον αυτό σημαίνει ότι δεν υπάρχουν εμπόδια στη συμμετοχή στην αγορά για το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας από μπαταρίες (BESS).Στην ιδανική περίπτωση, οι κυβερνητικές υπηρεσίες θα δουν την αξία των σταθερών συστημάτων αποθήκευσης και θα παρακινήσουν τις εφαρμογές τους ανάλογα.
Ένα παράδειγμα εξάλειψης των επιπτώσεων των φραγμών εφαρμογής του είναι το Διάταγμα 755 της Ομοσπονδιακής Ρυθμιστικής Επιτροπής Ενέργειας (FERC), το οποίο απαιτεί από τα isos3 και rtos4 να παρέχουν ταχύτερες, ακριβέστερες και υψηλότερες πληρωμές απόδοσης για πόρους mw-miliee55.Καθώς η PJM, ένας ανεξάρτητος φορέας εκμετάλλευσης, μεταμόρφωσε την αγορά χονδρικής ηλεκτρικής ενέργειας τον Οκτώβριο του 2012, η ​​κλίμακα αποθήκευσης ενέργειας αυξάνεται.Ως αποτέλεσμα, τα δύο τρίτα του εξοπλισμού αποθήκευσης ενέργειας 62 MW που αναπτύχθηκε στις Ηνωμένες Πολιτείες το 2014 είναι προϊόντα αποθήκευσης ενέργειας της PJM.Στη Γερμανία, οι οικικοί χρήστες που αγοράζουν συστήματα ηλιακής ενέργειας και αποθήκευσης ενέργειας μπορούν να λάβουν δάνεια χαμηλού επιτοκίου από την KfW, μια αναπτυξιακή τράπεζα που ανήκει στη γερμανική κυβέρνηση, και να λάβουν έκπτωση έως και 30% στην τιμή αγοράς.Μέχρι στιγμής, αυτό έχει οδηγήσει στην εγκατάσταση περίπου 12.000 συστημάτων αποθήκευσης ενέργειας, αλλά πρέπει να σημειωθεί ότι άλλα 13.000 κατασκευάζονται εκτός προγράμματος.Το 2013, η ρυθμιστική αρχή της Καλιφόρνια (CPUC) ζήτησε από τον τομέα κοινής ωφέλειας να αγοράσει 1.325 gw χωρητικότητας αποθήκευσης ενέργειας έως το 2020. Το πρόγραμμα προμηθειών στοχεύει να δείξει πώς οι μπαταρίες μπορούν να εκσυγχρονίσουν το δίκτυο και να βοηθήσουν στην ενοποίηση της ηλιακής και της αιολικής ενέργειας.

Τα παραπάνω παραδείγματα είναι σημαντικά γεγονότα που έχουν προκαλέσει μεγάλη ανησυχία στον τομέα της αποθήκευσης ενέργειας.Ωστόσο, μικρές και συχνά απαρατήρητες αλλαγές στους κανόνες μπορεί να έχουν ισχυρό αντίκτυπο στην περιφερειακή δυνατότητα εφαρμογής του συστήματος αποθήκευσης ενέργειας μπαταρίας (BESS).Πιθανά παραδείγματα περιλαμβάνουν:

Μειώνοντας απλώς τις ελάχιστες απαιτήσεις χωρητικότητας των μεγάλων αγορών αποθήκευσης ενέργειας της Γερμανίας, τα συστήματα αποθήκευσης ενέργειας για οικίες θα επιτρέπεται να συμμετέχουν ως εικονικοί σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής, ενισχύοντας περαιτέρω την επιχειρηματική υπόθεση της Bess.
Το βασικό στοιχείο του τρίτου σχεδίου ενεργειακής μεταρρύθμισης της ΕΕ, το οποίο τέθηκε σε ισχύ το 2009, είναι ο διαχωρισμός των επιχειρήσεων παραγωγής και πωλήσεων ηλεκτρικής ενέργειας από το δίκτυο μεταφοράς της.Στην περίπτωση αυτή, λόγω ορισμένων νομικών αβεβαιοτήτων, οι προϋποθέσεις υπό τις οποίες θα επιτρέπεται στον διαχειριστή συστήματος μεταφοράς (ΔΣΜ) να λειτουργεί το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας δεν είναι πλήρως σαφείς.Η βελτίωση της νομοθεσίας θα θέσει τα θεμέλια για την ευρύτερη εφαρμογή του συστήματος αποθήκευσης ενέργειας από μπαταρία (BESS) στην υποστήριξη του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας.
Λύση ισχύος AEG για διευθυνσιοδοτούμενη αγορά υπηρεσιών
Η συγκεκριμένη τάση της παγκόσμιας αγοράς ηλεκτρικής ενέργειας προκαλεί αυξανόμενη ζήτηση για υπηρεσίες.Κατ 'αρχήν, η υπηρεσία Bess μπορεί να υιοθετηθεί.Οι σχετικές τάσεις είναι οι εξής:
Λόγω της διακύμανσης των ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και της αύξησης της ελαστικότητας της παροχής ρεύματος κατά τη διάρκεια φυσικών καταστροφών, η ζήτηση για ευελιξία στο σύστημα ηλεκτρικής ενέργειας αυξάνεται.Εδώ, τα έργα αποθήκευσης ενέργειας μπορούν να παρέχουν βοηθητικές υπηρεσίες, όπως έλεγχο συχνότητας και τάσης, μετριασμό της συμφόρησης του δικτύου, σύσφιξη ανανεώσιμων πηγών ενέργειας και μαύρη εκκίνηση.

Επέκταση και υλοποίηση υποδομών παραγωγής και μεταφοράς και διανομής λόγω γήρανσης ή ανεπαρκούς δυναμικότητας, καθώς και αυξημένης ηλεκτροδότησης στις αγροτικές περιοχές.Σε αυτήν την περίπτωση, το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας μπαταρίας (BESS) μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως εναλλακτική λύση για την καθυστέρηση ή την αποφυγή επενδύσεων σε υποδομή για τη σταθεροποίηση του απομονωμένου ηλεκτρικού δικτύου ή τη βελτίωση της απόδοσης των γεννητριών ντίζελ στο σύστημα εκτός δικτύου.
Οι βιομηχανικοί, εμπορικοί και οικιστικοί τελικοί χρήστες δυσκολεύονται να αντιμετωπίσουν τις υψηλότερες χρεώσεις ηλεκτρικής ενέργειας, ιδίως λόγω των αλλαγών των τιμών και του κόστους ζήτησης.Για τους (δυνητικούς) οικιακούς ιδιοκτήτες ηλιακής ενέργειας, η μειωμένη τιμή του δικτύου θα επηρεάσει την οικονομική σκοπιμότητα.Επιπλέον, η παροχή ρεύματος είναι συχνά αναξιόπιστη και κακής ποιότητας.Οι σταθερές μπαταρίες μπορούν να συμβάλουν στην αύξηση της αυτοκατανάλωσης, να πραγματοποιούν «αποκοπή αιχμής» και «μετατόπιση αιχμής» ενώ παρέχουν αδιάλειπτη παροχή ρεύματος (UPS).
Προφανώς, για να καλυφθεί αυτή η ζήτηση, υπάρχουν διάφορες παραδοσιακές επιλογές μη αποθήκευσης ενέργειας.Το εάν οι μπαταρίες αποτελούν καλύτερη επιλογή πρέπει να αξιολογείται κατά περίπτωση και μπορεί να διαφέρει πολύ από περιοχή σε περιοχή.Για παράδειγμα, αν και υπάρχουν ορισμένες θετικές επιχειρηματικές περιπτώσεις στην Αυστραλία και το Τέξας, αυτές οι περιπτώσεις πρέπει να ξεπεράσουν το πρόβλημα της μετάδοσης σε μεγάλες αποστάσεις.Το τυπικό μήκος καλωδίου στάθμης μέσης τάσης στη Γερμανία είναι μικρότερο από 10 km, γεγονός που καθιστά την παραδοσιακή επέκταση του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας μια εναλλακτική λύση χαμηλότερου κόστους στις περισσότερες περιπτώσεις.
Γενικά, το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας της μπαταρίας (BESS) δεν επαρκεί.Ως εκ τούτου, οι υπηρεσίες θα πρέπει να ενσωματωθούν στην «υπέρθεση οφέλους» προκειμένου να μειωθεί το κόστος και να αντισταθμιστεί μέσω μιας ποικιλίας μηχανισμών.Ξεκινώντας με την εφαρμογή με τη μεγαλύτερη πηγή εσόδων, θα πρέπει πρώτα να χρησιμοποιήσουμε την πλεονάζουσα χωρητικότητα για να εκμεταλλευτούμε τις επιτόπιες ευκαιρίες και να αποφύγουμε ρυθμιστικούς φραγμούς όπως η τροφοδοσία UPS.Για οποιαδήποτε υπολειπόμενη χωρητικότητα, μπορούν επίσης να ληφθούν υπόψη υπηρεσίες που παρέχονται στο δίκτυο (όπως ρύθμιση συχνότητας).Δεν υπάρχει αμφιβολία ότι οι πρόσθετες υπηρεσίες δεν μπορούν να εμποδίσουν την ανάπτυξη μεγάλων υπηρεσιών.

Αντίκτυπος στους συμμετέχοντες στην αγορά αποθήκευσης ενέργειας.
Οι βελτιώσεις σε αυτούς τους παράγοντες θα οδηγήσουν σε νέες επιχειρηματικές ευκαιρίες και επακόλουθη ανάπτυξη της αγοράς.Ωστόσο, οι αρνητικές εξελίξεις με τη σειρά τους θα οδηγήσουν σε αποτυχία ή ακόμα και απώλεια της οικονομικής σκοπιμότητας του επιχειρηματικού μοντέλου.Για παράδειγμα, λόγω της απροσδόκητης έλλειψης ορισμένων πρώτων υλών, η αναμενόμενη μείωση του κόστους μπορεί να μην πραγματοποιηθεί ή η εμπορευματοποίηση νέων τεχνολογιών μπορεί να μην πραγματοποιηθεί όπως αναμένεται.Οι αλλαγές στους κανονισμούς μπορεί να αποτελέσουν ένα πλαίσιο στο οποίο η Bess δεν μπορεί να συμμετάσχει.Επιπλέον, η ανάπτυξη παρακείμενων βιομηχανιών μπορεί να δημιουργήσει πρόσθετο ανταγωνισμό για την Bess, όπως ο έλεγχος συχνότητας της χρησιμοποιούμενης ανανεώσιμης ενέργειας: σε ορισμένες αγορές (π.χ. Ιρλανδία), τα πρότυπα του δικτύου απαιτούν ήδη τα αιολικά πάρκα ως το κύριο απόθεμα ενέργειας.

Ως εκ τούτου, οι επιχειρήσεις πρέπει να δίνουν μεγάλη προσοχή η μία στην άλλη, να προβλέψουν και να επηρεάσουν θετικά το κόστος της μπαταρίας, το ρυθμιστικό πλαίσιο και να συμμετάσχουν με επιτυχία στην παγκόσμια ζήτηση της αγοράς για αποθήκευση ενέργειας σταθερής μπαταρίας.


Ώρα δημοσίευσης: Μαρ-16-2021
Αναζητάτε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τα επαγγελματικά προϊόντα και τις λύσεις ενέργειας της DET Power;Έχουμε μια ομάδα ειδικών έτοιμη να σας βοηθήσει πάντα.Συμπληρώστε τη φόρμα και ο αντιπρόσωπος πωλήσεών μας θα επικοινωνήσει μαζί σας σύντομα.