中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：由于全球能源挑戰(zhàn)，電力的價(jià)值急劇增加，而且這種趨勢(shì)不太可能減弱。能源供應(yīng)商正在積極尋求方法來(lái)減少對(duì)天然氣的依賴(lài)，同時(shí)避免可再生能源的削減。
十年前，使用電池以低價(jià)存儲(chǔ)豐富的能源，然后在價(jià)格高時(shí)出售（套利）在經(jīng)濟(jì)上并不可行，主要是因?yàn)樗男r(shí)系統(tǒng)的每裝千瓦時(shí) (kWh) 成本相對(duì)較高。此外，太陽(yáng)能和風(fēng)能產(chǎn)生的可再生能源很容易被電網(wǎng)吸收。
然而，如今需求正在從短期應(yīng)用轉(zhuǎn)向更加以能源為中心的長(zhǎng)期應(yīng)用，以促進(jìn)向可再生能源的過(guò)渡。幸運(yùn)的是，電池儲(chǔ)能系統(tǒng)（BESS）可以通過(guò)時(shí)移（存儲(chǔ)高峰生產(chǎn)的能量以供以后高峰需求期間使用）來(lái)滿(mǎn)足這種需求。
當(dāng)我們都致力于實(shí)現(xiàn)凈零排放之際，BESS將在獲取和評(píng)估寶貴的零碳電力方面發(fā)揮至關(guān)重要的作用。否則，這些電力將面臨被削減的風(fēng)險(xiǎn)，從而導(dǎo)致我們付出巨大的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境代價(jià)。
BESS來(lái)救援
電網(wǎng)需要靈活性和容量。
隨著可變的、不可調(diào)度的可再生能源發(fā)電的不斷普及，平衡需求和供應(yīng)變化的需求也隨之增加。它還需要足夠的能力來(lái)應(yīng)對(duì)高峰需求，以保證幾個(gè)小時(shí)的供應(yīng)安全，特別是在寒冷的冬夜。由于可再生能源的不可預(yù)測(cè)性，對(duì)容量?jī)?chǔ)備的需求增加。傳統(tǒng)上，靈活性和容量?jī)?chǔ)備是由聯(lián)合循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī) (CCGT) 等快速反應(yīng)資源提供的。然而，BESS 為這種基于化石燃料的資源提供了更環(huán)保的替代品。
然而，一個(gè)主要問(wèn)題是 BESS 的成本。
雖然鋰離子電池儲(chǔ)能的總體成本在過(guò)去十年中大幅下降，但由于原材料成本的增加，去年上漲了15%。但這并不全是厄運(yùn)和悲觀，因?yàn)楣I(yè)煉油能力下降，而不是自然資源短缺，才是造成這種情況的原因。隨后，我們看到原材料價(jià)格自年初以來(lái)再次下跌。
這意味著電池儲(chǔ)能的競(jìng)爭(zhēng)力越來(lái)越強(qiáng)，能夠以與天然氣調(diào)峰器相似的成本提供峰值功率。在美國(guó)，電池解決方案已經(jīng)贏得了針對(duì)天然氣峰值的招標(biāo)。在歐盟 (EU)，由于能源成本飆升，BESS 現(xiàn)在比以前更有利可圖。
由于可再生能源發(fā)電量不斷增加，我們目前看到可再生能源的棄用量正在穩(wěn)步增加。因此，存儲(chǔ)的主要作用包括吸收超出消耗或超出電網(wǎng)傳輸能力的可再生能源，這樣社區(qū)就不會(huì)損失任何能源。
提高數(shù)字化程度
現(xiàn)代 BESS 也變得越來(lái)越數(shù)字化，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)系統(tǒng)管理。這提高了效率，同時(shí)減少了停機(jī)時(shí)間和維護(hù)成本。與云的數(shù)據(jù)接口可遠(yuǎn)程監(jiān)控關(guān)鍵績(jī)效指標(biāo) (KPI) 并控制系統(tǒng)的所有運(yùn)行參數(shù)。
在一些較新的安裝中，合同可能會(huì)規(guī)定 BESS 必須在指定的可用性（例如 98%）下提供最低量的能量（以兆瓦時(shí) (MWh) 為單位）。例如，借助 Saft 的 I-Sight 系統(tǒng)，數(shù)字平臺(tái)可以實(shí)時(shí)監(jiān)控性能，以確保 BESS 實(shí)現(xiàn)該 KPI。該平臺(tái)將向客戶(hù)和帥福得發(fā)出任何偏差警報(bào)，使他們能夠立即采取行動(dòng)。
借助遠(yuǎn)程診斷和重新配置工具，現(xiàn)在無(wú)需訪問(wèn)現(xiàn)場(chǎng)即可解決大多數(shù)問(wèn)題。數(shù)字化程度的提高意味著現(xiàn)在只有 10% 的案例需要現(xiàn)場(chǎng)訪問(wèn)。當(dāng)需要現(xiàn)場(chǎng)訪問(wèn)時(shí)，修復(fù)時(shí)間 (TTR) 會(huì)縮短，因?yàn)榧夹g(shù)人員對(duì)問(wèn)題有先見(jiàn)之明，因此更有能力解決問(wèn)題。
更快地?cái)U(kuò)大規(guī)模
如今，100 MW 的系統(tǒng)已很常見(jiàn)。因此，安裝空間正成為越來(lái)越大的挑戰(zhàn)。每個(gè)容器的 BESS 能量存儲(chǔ)容量有所增加，有利于縮小系統(tǒng)占地面積。例如，Saft 的新型集裝箱 Intensium Shift 的電量從 2.3 MWh 增加到 3 MWh（圖 1）。這是通過(guò)每個(gè)模塊更大的能量和增強(qiáng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供的。
容器設(shè)計(jì)的發(fā)展也減少了占地面積和安裝時(shí)間。對(duì)于我們的新集裝箱，我們現(xiàn)在已在集裝箱內(nèi)部集成了防爆板以及供暖、通風(fēng)和空調(diào) (HVAC)。這些節(jié)省了大約一到兩個(gè)小時(shí)的安裝時(shí)間，因?yàn)橐郧八鼈儽仨氃诂F(xiàn)場(chǎng)安裝。如果您的系統(tǒng)需要 100 個(gè)容器，那么對(duì)于整個(gè)項(xiàng)目而言，節(jié)省的時(shí)間和成本非常可觀。
模塊化 Intensium Shift (I-Shift) 3 MWh 集裝箱是可擴(kuò)展的構(gòu)建塊，可以與電力轉(zhuǎn)換設(shè)備串聯(lián)安裝，系統(tǒng)占地面積減少 50%，同時(shí)減少 50% 的現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)活動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)更快部署公用事業(yè)規(guī)模的存儲(chǔ)工廠。
控制方面的進(jìn)步
越來(lái)越大和持續(xù)時(shí)間越來(lái)越長(zhǎng)的系統(tǒng)帶來(lái)的一項(xiàng)挑戰(zhàn)是避免使用多個(gè)電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng) (PCS) 將多個(gè)容器的直流 (DC) 輸出轉(zhuǎn)換為電網(wǎng)所需的交流 (AC)。在較低額定功率下增加 PCS 的數(shù)量可降低所連接電池單元中荷電狀態(tài) (SOC) 不平衡的風(fēng)險(xiǎn)。然而，它會(huì)導(dǎo)致空間使用未得到優(yōu)化（PC 越多，需要的空間就越大），并且成本也會(huì)更高，因?yàn)檩^小的 PC 比較大的 PC 的每兆瓦成本更高。
我們開(kāi)發(fā)了 Cube 控制系統(tǒng)，可以精確地并行管理多達(dá) 8 個(gè)容器（圖 2）。這使您能夠基于市場(chǎng)上最大的、成本優(yōu)化的 PCS 系統(tǒng)來(lái)設(shè)計(jì)系統(tǒng)架構(gòu)。典型的 4 兆瓦、四小時(shí)轉(zhuǎn)移服務(wù)將涉及單個(gè)串，其中一個(gè) 4 兆瓦 PCS 連接到六個(gè) Intensium 轉(zhuǎn)移容器（總計(jì) 18 MWh DC）。然后，如果需要，您可以復(fù)制該設(shè)置以擴(kuò)展到數(shù)百兆瓦。
SAFT新一代高能3兆瓦時(shí)鋰離子儲(chǔ)能系統(tǒng)(ESS)致力于轉(zhuǎn)變應(yīng)用，使低碳可再生能源生產(chǎn)更好地融入電網(wǎng)
集裝箱構(gòu)建塊能量密度的提高，與先進(jìn)的控制和節(jié)省空間的即插即用安裝相結(jié)合，正在改變游戲規(guī)則。總而言之，這意味著該行業(yè)現(xiàn)在可以提供公用事業(yè)規(guī)模的 BESS，進(jìn)行長(zhǎng)達(dá) 8 小時(shí)的能量轉(zhuǎn)移，同時(shí)將占地面積和安裝時(shí)間減半。
BESS 現(xiàn)在在哪里？
與歐盟不同的是，由于能源市場(chǎng)是由電網(wǎng)服務(wù)驅(qū)動(dòng)的，因此存儲(chǔ)持續(xù)時(shí)間通常不會(huì)超過(guò)一小時(shí)，而在美國(guó)，將能源轉(zhuǎn)移幾個(gè)小時(shí)已經(jīng)很常見(jiàn)了，這是因?yàn)?30% 到 40% 的光伏發(fā)電（ PV）太陽(yáng)能運(yùn)營(yíng)已經(jīng)配備了 BESS。《通貨膨脹減少法案》（IRA）增加了與新太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)和具有并置存儲(chǔ)的太陽(yáng)能發(fā)電場(chǎng)相關(guān)的稅收優(yōu)惠的金額和期限，并將其擴(kuò)展到獨(dú)立電池。這將進(jìn)一步推動(dòng)美國(guó)的存儲(chǔ)投資
雖然 BESS 的激勵(lì)曾經(jīng)減少，但現(xiàn)在趨勢(shì)正在轉(zhuǎn)變。隨著我們整合越來(lái)越多的可再生能源，我們必須在需要時(shí)捕獲、儲(chǔ)存和部署這些能源。否則，我們就有浪費(fèi)能源的風(fēng)險(xiǎn)——能源是當(dāng)今世界日益寶貴的資源。
