中國儲能網(wǎng)訊:電池儲能系統(tǒng)(BESS)性能不佳的最常見原因是什么?
**電芯失衡**——即當電池系統(tǒng)中存儲的能量因單體電芯荷電狀態(tài)(SOC)不均而無法釋放時——長期以來在電動汽車行業(yè)被認為是一個已解決的問題。行業(yè)共識是通過簡單、低成本的被動均衡電路,在車輛閑置時緩慢均衡滿電狀態(tài)下的電芯電壓。聽起來無聊?或許,但非常有效。
因此,當我們發(fā)現(xiàn)電芯均衡至今仍是電網(wǎng)級BESS的主要問題時,感到十分驚訝。事實上,在我們分析的數(shù)吉瓦時·年的BESS現(xiàn)場數(shù)據(jù)中,電芯失衡是BESS性能不佳的最常見誘因。盡管我們接觸的資產(chǎn)管理方大多已知曉存在均衡問題,但許多人仍在為此困擾。這究竟為何發(fā)生?
答案簡單到令人難以置信:**現(xiàn)代BESS在能源管理系統(tǒng)(EMS)層面既不追蹤也不報告電芯失衡狀態(tài)**。正如那句老話所說:無法測量的東西就無法管理。
失衡問題為何持續(xù)存在
與電動汽車經(jīng)常在滿電狀態(tài)下閑置不同,大多數(shù)BESS在正常運行時既不會達到滿電狀態(tài)也不會深度放電。更糟糕的是,當前BESS普遍采用的磷酸鐵鋰(LFP)電池在非極端荷電狀態(tài)下電壓極其穩(wěn)定,這使得傳統(tǒng)基于電壓的均衡機制失效。
我們在《電池均衡技術揭秘》https://www.zitara.com/resources/demystifying-battery-balancing中詳細探討過技術細節(jié),但核心結論是:BESS運營商必須主動將電池Rack、電池模組甚至整個系統(tǒng)離線才能實施均衡操作,將其調整到均衡機制可生效的荷電狀態(tài)。這給資產(chǎn)管理方帶來了痛苦的“均衡取舍”:增加均衡時間(延長停機)還是容忍更高失衡水平(降低可用能量)。
常見均衡策略及其影響
理想解決方案顯然是**按需均衡**——即僅對失衡的電池Rack或模組進行均衡。
遺憾的是,當前BESS控制系統(tǒng)幾乎不提供任何失衡程度信息。在缺乏可視性的情況下,運營商只能采用次優(yōu)策略:
1. 癥狀驅動均衡:僅在觀察到異常行為后啟動均衡
2.計劃性均衡:按固定周期對所有模組/電池Rack進行均衡(無論實際失衡程度)
3. 輪巡均衡:按順序逐個均衡模組/電池Rack,循環(huán)整個項目
這些做法均導致過度停機、可用能量減少和市場機會錯失:
- 癥狀驅動均衡會因微小失衡未被檢測到而持續(xù)損失容量
- 計劃性和輪巡均衡過于保守,對可能已平衡的設備進行不必要的均衡操作
Zitara的BESS均衡解決方案
Zitara通過實時可視化每個電池Rack/模組的失衡狀態(tài)直擊問題核心。我們的本地化自主軟件套件Zitara Balance提供兩大核心功能:
1. 實時失衡報告:包括項目、模組、電池Rack層面對可用能量的影響評估
2. 自動化智能均衡策略:僅針對需要均衡的單元生成優(yōu)先級信號,與現(xiàn)有BESS控制系統(tǒng)無縫集成
成效顯著:
- 均衡相關停機時間減少50-75%
- 可調度總能量提升10-15%
- 僅在必要時、必要位置實施精準均衡