中國儲能網(wǎng)訊：就像手機中的電池一樣，公用事業(yè)規(guī)模的儲能設(shè)施中的鋰離子電池會隨著使用時間的推移而衰減，從而導(dǎo)致容量損失。衰減和容量損失的速度取決于多種因素，例如使用頻率、運行方式、電池的化學(xué)成分和外部溫度。
管理電池衰減的主要方法有兩種。最常見的是，儲能項目規(guī)模超配，在項目開始時就增加了額外的電池容量，以補償性能下降。另一種方法是在項目的整個生命周期中通過安裝額外的全新電池和相關(guān)設(shè)備來定期增加容量。
您可以猜到，每種方法對于項目的總體成本和運營都有優(yōu)點和缺點。那么，開發(fā)人員如何選擇使用哪種方法呢？
立即購買或延后解決
盡管從經(jīng)濟角度來看，擴容通常更具吸引力，可以降低成本并推遲現(xiàn)金流出，但它不如最初的超配那么常見。從歷史上看，過去十年鋰離子電池的價格逐年下降，從2013年的732美元/kWh下降到2021年的141美元/kWh。這將使五年后購買電池并增加容量的成本大大降低，而不是預(yù)先購買額外的電池來擴大項目規(guī)模。然而，由于多種原因，它仍然不是最常見的做法。
2022 年，由于供應(yīng)鏈限制和通貨膨脹，電池包價格首次上漲，漲幅顯著且在某種程度上出乎意料。電池價格的這種波動，而不是穩(wěn)步下降，是一個新因素，促使開發(fā)商在決定未來的擴容還是最初的超配時采取更加謹(jǐn)慎的態(tài)度，因為經(jīng)濟利益變得不太確定。
但價格已經(jīng)開始從 2022 年的高點下降，總體而言，預(yù)計未來幾個月和 2024 年將出現(xiàn)同樣的趨勢。根據(jù) S&P Global 的數(shù)據(jù)，到 2030 年，全球鋰離子電池產(chǎn)能將增加一倍以上，從而解決近期的供應(yīng)問題短缺。國家可再生能源實驗室的分析得出的結(jié)論是，到 2030 年，四小時鋰離子儲能系統(tǒng)的成本可能會下降47%。
隨著電池價格重新回到下降軌道，擴容電池容量可能需要比最初的超配容量更低的支出，因此再次具有吸引力。然而，它仍然會帶來更高程度的風(fēng)險和一系列并發(fā)癥。
時間就是金錢
預(yù)先超配儲能項目規(guī)模的優(yōu)點之一是，不必為了以后的建設(shè)而全部或部分關(guān)閉數(shù)周或數(shù)月。在項目開始時就這樣做，消除了電站新部分的現(xiàn)場動員、許可、勞動力和調(diào)試的需要。更不用說，實施擴容本身就是一個項目，自然會帶來風(fēng)險。
沒有能量承諾協(xié)議的項目沒有義務(wù)隨著時間的推移維持最低容量，因此業(yè)主可能沒有興趣增加容量。相反，他們可能寧愿選擇依賴隨著時間的推移而下降的容量和相關(guān)的收入流。在這種情況下，擴容可能只是成為一種選擇，一種優(yōu)勢，根據(jù)市場條件是否有意義在某個時間點決定和實施。
另一方面，有容量承諾的項目，例如根據(jù)購電協(xié)議（PPA）或容量合同運營的項目，需要保持在一定的容量之上。在這些情況下，應(yīng)在項目初始階段做出超配或擴容決定，而不是留待將來考慮。
在所有情況下，都必須正確規(guī)劃增強以確保成功。首先是應(yīng)適當(dāng)設(shè)計的初始電站，在布局中為新硬件留出物理空間，并具有足夠的電氣配置。選擇與技術(shù)無關(guān)的模塊化硬件也很重要，以最大限度地減少增強時的安裝時間、勞動力、額外成本和集成風(fēng)險。最后，軟件平臺的靈活性是關(guān)鍵，因為新設(shè)備很可能采用不同的技術(shù)和品牌。軟件負(fù)責(zé)新設(shè)備與現(xiàn)有系統(tǒng)的無縫集成以及此后的高效運行。
正確的規(guī)劃對于最大限度地減少停機時間和與增強相關(guān)的風(fēng)險至關(guān)重要。在實踐中，根據(jù)電站的類型、連接和電站提供的服務(wù)，有多種方法可以增強電站的容量。
有效擴容
擴容的一種方法是所謂的“AC 擴容”。在這種情況下，添加了新的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng) (PCS)，并且在每個新 PCS 后面安裝了新的電池集裝箱。通過這一策略，現(xiàn)有設(shè)備無需調(diào)整，從而消除了一個風(fēng)險因素。話又說回來，添加 PCS 通常需要許可證，而在今天的某些情況下這幾乎是不可能的。但如果電站沒有連接到電網(wǎng)，而是在孤立的微電網(wǎng)中運行，例如偏遠地區(qū)的采礦作業(yè)，則可能不需要許可程序，這使得交流擴容成為一個有吸引力的選擇。
另一種方法是“直流洗牌”，它克服了上述問題，因此可以成為并網(wǎng)項目的更好選擇。在這種情況下，一個組串中的初始電池組會被打亂并添加到其他組串中。然后在連接現(xiàn)有電池的 PCS 后面添加一組新集裝箱。PCS 的數(shù)量不會改變，電站的標(biāo)稱功率也不會改變。每個 PCS 將連接到現(xiàn)有電池或新電池，這意味著整個電站的容量不再均勻，具體取決于設(shè)施的規(guī)模和配置。值得注意的是，瓦錫蘭 GEMS 數(shù)字能源平臺等靈活的能源管理軟件是確保新系統(tǒng)能夠以最佳方式運行和調(diào)度、充分利用“新”容量和“舊”容量的關(guān)鍵?！?一、同時保證服務(wù)不間斷。
電池衰減管理的優(yōu)點和缺點
超配或擴容項目的決定主要取決于資本支出、停機時間、業(yè)主在初次調(diào)試后實施現(xiàn)場工作的準(zhǔn)備情況和能力以及硬件和軟件系統(tǒng)的互操作性和靈活性。
電池衰減是不可避免的，但可以通過仔細(xì)規(guī)劃和考慮來管理。如果您愿意承擔(dān)經(jīng)過計算的風(fēng)險，它甚至可以提供提高公用事業(yè)規(guī)模儲能設(shè)施的盈利能力和效率的機會。
