中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊：就像手機(jī)中的電池一樣，公用事業(yè)規(guī)模的儲(chǔ)能設(shè)施中的鋰離子電池會(huì)隨著使用時(shí)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(yùn)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(jiàn)的是，儲(chǔ)能項(xiàng)目規(guī)模超配，在項(xiàng)目開始時(shí)就增加了額外的電池容量，以補(bǔ)償性能下降。另一種方法是在項(xiàng)目的整個(gè)生命周期中通過(guò)安裝額外的全新電池和相關(guān)設(shè)備來(lái)定期增加容量。
您可以猜到，每種方法對(duì)于項(xiàng)目的總體成本和運(yùn)營(yíng)都有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。那么，開發(fā)人員如何選擇使用哪種方法呢？
立即購(gòu)買或延后解決
盡管從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看，擴(kuò)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(jiàn)。從歷史上看，過(guò)去十年鋰離子電池的價(jià)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(gòu)買電池并增加容量的成本大大降低，而不是預(yù)先購(gòu)買額外的電池來(lái)擴(kuò)大項(xiàng)目規(guī)模。然而，由于多種原因，它仍然不是最常見(jiàn)的做法。
2022 年，由于供應(yīng)鏈限制和通貨膨脹，電池包價(jià)格首次上漲，漲幅顯著且在某種程度上出乎意料。電池價(jià)格的這種波動(dòng)，而不是穩(wěn)步下降，是一個(gè)新因素，促使開發(fā)商在決定未來(lái)的擴(kuò)容還是最初的超配時(shí)采取更加謹(jǐn)慎的態(tài)度，因?yàn)榻?jīng)濟(jì)利益變得不太確定。
但價(jià)格已經(jīng)開始從 2022 年的高點(diǎn)下降，總體而言，預(yù)計(jì)未來(lái)幾個(gè)月和 2024 年將出現(xiàn)同樣的趨勢(shì)。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(wèn)題短缺。國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室的分析得出的結(jié)論是，到 2030 年，四小時(shí)鋰離子儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本可能會(huì)下降47%。
隨著電池價(jià)格重新回到下降軌道，擴(kuò)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(huì)帶來(lái)更高程度的風(fēng)險(xiǎn)和一系列并發(fā)癥。
時(shí)間就是金錢
預(yù)先超配儲(chǔ)能項(xiàng)目規(guī)模的優(yōu)點(diǎn)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(xiàng)目開始時(shí)就這樣做，消除了電站新部分的現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)員、許可、勞動(dòng)力和調(diào)試的需要。更不用說(shuō)，實(shí)施擴(kuò)容本身就是一個(gè)項(xiàng)目，自然會(huì)帶來(lái)風(fēng)險(xiǎn)。
沒(méi)有能量承諾協(xié)議的項(xiàng)目沒(méi)有義務(wù)隨著時(shí)間的推移維持最低容量，因此業(yè)主可能沒(méi)有興趣增加容量。相反，他們可能寧愿選擇依賴隨著時(shí)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(kuò)容可能只是成為一種選擇，一種優(yōu)勢(shì)，根據(jù)市場(chǎng)條件是否有意義在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)決定和實(shí)施。
另一方面，有容量承諾的項(xiàng)目，例如根據(jù)購(gòu)電協(xié)議（PPA）或容量合同運(yùn)營(yíng)的項(xiàng)目，需要保持在一定的容量之上。在這些情況下，應(yīng)在項(xiàng)目初始階段做出超配或擴(kuò)容決定，而不是留待將來(lái)考慮。
在所有情況下，都必須正確規(guī)劃增強(qiáng)以確保成功。首先是應(yīng)適當(dāng)設(shè)計(jì)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(wú)關(guān)的模塊化硬件也很重要，以最大限度地減少增強(qiáng)時(shí)的安裝時(shí)間、勞動(dòng)力、額外成本和集成風(fēng)險(xiǎn)。最后，軟件平臺(tái)的靈活性是關(guān)鍵，因?yàn)樾略O(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(wú)縫集成以及此后的高效運(yùn)行。
正確的規(guī)劃對(duì)于最大限度地減少停機(jī)時(shí)間和與增強(qiáng)相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)至關(guān)重要。在實(shí)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(qiáng)電站的容量。
有效擴(kuò)容
擴(kuò)容的一種方法是所謂的“AC 擴(kuò)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(gè)新 PCS 后面安裝了新的電池集裝箱。通過(guò)這一策略，現(xiàn)有設(shè)備無(wú)需調(diào)整，從而消除了一個(gè)風(fēng)險(xiǎn)因素。話又說(shuō)回來(lái)，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(méi)有連接到電網(wǎng)，而是在孤立的微電網(wǎng)中運(yùn)行，例如偏遠(yuǎn)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(kuò)容成為一個(gè)有吸引力的選擇。
另一種方法是“直流洗牌”，它克服了上述問(wèn)題，因此可以成為并網(wǎng)項(xiàng)目的更好選擇。在這種情況下，一個(gè)組串中的初始電池組會(huì)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(huì)改變，電站的標(biāo)稱功率也不會(huì)改變。每個(gè) PCS 將連接到現(xiàn)有電池或新電池，這意味著整個(gè)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(tái)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(yùn)行和調(diào)度、充分利用“新”容量和“舊”容量的關(guān)鍵?！?一、同時(shí)保證服務(wù)不間斷。
電池衰減管理的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)
超配或擴(kuò)容項(xiàng)目的決定主要取決于資本支出、停機(jī)時(shí)間、業(yè)主在初次調(diào)試后實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)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(guò)仔細(xì)規(guī)劃和考慮來(lái)管理。如果您愿意承擔(dān)經(jīng)過(guò)計(jì)算的風(fēng)險(xiǎn)，它甚至可以提供提高公用事業(yè)規(guī)模儲(chǔ)能設(shè)施的盈利能力和效率的機(jī)會(huì)。
