Rezumat
Sisteme de stocare a energiei pe baterii (BESS) poate fi aplicat într-o varietate de aplicații, inclusiv reglarea frecvenței, răspuns la cerere, amânarea infrastructurii de transport și distribuție, integrarea energiei regenerabile, și microrețele. Diferite tehnologii ale bateriilor se adresează diferitelor aplicații, oferind diverse beneficii pentru serviciile de utilitate, Operatori de sistem independenți (ISO), Organizații regionale de transport (RTO), și servicii pentru consumatori. Acest raport se concentrează pe două tehnologii majore în curs de implementare: baterii litiu-ion și baterii cu flux.
În timp ce fiecare tehnologie are avantajele și dezavantajele ei, bateriile litiu-ion au înregistrat cea mai rapidă creștere și reducerea costurilor, parțial datorită popularității vehiculelor electrice. Costurile tehnologiilor litiu-ion și ale bateriilor cu flux sunt de așteptat să scadă semnificativ în următorii ani. Aceste reduceri de costuri, combinate cu stimulente politice, va conduce la creșterea cererii de stocare a bateriei în rândul utilităților, comerciale si industriale (C.&I) clienţilor, și consumatorii rezidențiali, conducând la o creștere susținută a pieței bateriilor în următorii câțiva ani. O penetrare mai mare a generării de energie regenerabilă variabilă va determina nevoia de a stoca energie electrică atunci când nu este necesară. De exemplu, generarea de energie eoliană atinge adesea vârful la miezul nopții, când cererea este de obicei scăzută. Capacitatea de a stoca această energie pentru utilizare în timpul zilei când cererea este mai mare poate genera mai multă energie eoliană. În mod similar, excesul de energie solară generată în timpul zilei poate fi stocată pentru utilizare atunci când cererea este mai mare noaptea.
După cum evidențiază studiile de caz din acest raport, unele cooperative electrice desfășoară în prezent BESS. Interesul pentru implementarea stocării bateriilor este în creștere în rândul cooperativelor electrice și se poate accelera pe măsură ce acestea câștigă mai multă experiență, costurile continuă să scadă, iar progresele tehnologice îmbunătățesc performanța bateriei. Rămân provocări semnificative, inclusiv dezvoltarea de afaceri durabile și modele de finanțare, depășirea incertitudinilor în performanța tehnică, stabilirea unor estimări de cost cuprinzătoare și fiabile, garanții, și asigurări, și integrarea stocării bateriei cu sistemele de utilități existente. Unele dintre aceste provocări vor fi abordate pe măsură ce tehnologia se maturizează în mod natural, în timp ce altele vor necesita eforturi mai ample pentru a dezvolta planuri direcționate, proiecte, unelte, și resurse.
Modul de stocare a energiei (ESM) Ansamblu PCB
- Introducere
Datorită necesității constante de a echilibra cererea și oferta în sistemul de alimentare, producția de energie în timp real pe întreaga rețea trebuie să se potrivească întotdeauna cu sarcina în schimbare. Apariția sistemelor economice de stocare a energiei bateriei pe scară largă (BESS) poate deveni acum un contributor major la acest proces de echilibrare. Industria BESS evoluează, de asemenea, pentru a îmbunătăți performanța și caracteristicile operaționale ale noilor tehnologii de baterii.
Stocarea de utilitate poate lua mai multe forme, cu hidromagazinare pompată reprezentând cca 95% din capacitatea de stocare existentă astăzi. În ultimii ani, alte tehnologii precum bateriile, volante, aer comprimat, iar sistemele gravitaționale locale au înregistrat o creștere a cercetării și dezvoltării (R&D.) și desfășurare. Acest raport se concentrează pe bateriile electrochimice staționare. Aceasta acoperă BESS la utilitate, C.&I, și niveluri rezidențiale.
Sprijin politic, cererea crescută de la utilități și consumatori, și creșterea vehiculelor electrice (EV-uri) toate au contribuit la scăderea costurilor bateriei și la creșterea globală a capacității BESS. Litiu-ion (leu) bateriile au devenit forma principală a noilor instalații BESS, datorită reducerilor semnificative ale costurilor cu modulul bateriei, caracteristici bune de performanță, flexibilitatea aplicatiei, și densitate mare de energie.
Acest document oferă mai întâi o privire de ansamblu asupra aplicațiilor și tehnologiilor BESS electrochimice fixe, cu un accent deosebit pe bateriile cu litiu-ion și cu flux. Apoi, prezintă tendințele recente ale costurilor pentru bateriile cu litiu-ion și cu flux, urmată de examinarea diverșilor factori de adoptare și proiecții de creștere. In sfarsit, oferă exemple de cooperative electrice care dezvoltă BESS pentru diverse aplicații.
- Peisajul tehnologiei de stocare
Această secțiune prezintă diverse aplicații ale rețelei BESS. La finalul documentului, sunt oferite câteva exemple ale acestor aplicații în cadrul rețelelor electrice de cooperare. Această secțiune prezintă, de asemenea, principalele tehnologii pentru bateriile electrochimice utilizate în interacțiune cu sau de către utilități.
Aplicații Grid
Majoritatea proiectelor BESS sunt dezvoltate cu o aplicație principală în minte. Cu toate acestea, valoare suplimentară poate fi extrasă prin optimizarea BESS pentru mai multe aplicații și cazuri de utilizare. Această idee este cunoscută sub numele de stivuire de valori. Există și alte aplicații care pot deveni mai importante în viitor, dar cele mai comune aplicații de astăzi includ:
- Management Side Side/Peak Shaving: Utilizarea stocării pentru a reduce cererea de energie în perioadele de vârf și încărcarea în perioadele de vârf. Acest lucru poate fi implementat de clienți sau companii de utilități.
- Fiabilitate/rezistență în serviciul de alimentare: Furnizarea energiei de rezervă în timpul întreruperilor, inclusiv integrarea cu generarea distribuită.
- Arbitraj energetic: Cumpărarea de energie electrică în afara vârfului la un preț mic pentru a încărca sistemul de stocare, astfel încât energia stocată să poată fi utilizată sau vândută atunci când prețurile la energie electrică sunt mari. Aceasta este uneori denumită electricitate cu schimbare de timp.
- Reglarea frecvenței de răspuns rapid: Gestionarea fluxului de schimb între zonele de control pentru a menține frecvența în limitele de toleranță. Ordinul FERC 755 permite stocarea ca opțiune pentru reglarea frecvenței, permițând plăți premium pentru răspunsul rapid al stocării pentru a menține frecvența sistemului.
- Microrețele: Utilizarea generatoarelor dispecerabile și nedispecerabile, adesea combinat cu stocarea pentru a genera energie pentru un grup de sarcini locale care pot fi separate în mod intenționat de rețeaua mai mare. Acest lucru se face de obicei în scopuri de reziliență energetică sau de optimizare economică.
- Sisteme off-grid: Aplicabil sistemelor neconectate la rețeaua publică. Acestea variază de la lumini solare stradale și repetoare pentru microunde până la case individuale, și chiar comunități întregi situate de obicei în zone îndepărtate sau rurale.
- Fermizarea energiei regenerabile: Combinarea stocării cu energie eoliană sau solară intermitentă pentru a oferi o alimentare cu energie electrică mai previzibilă.
- Amânarea sistemului de transmisie/distribuție: Amânarea și/sau reducerea necesității de a construi noi capacități de generare/distribuție sau de cumpărare pe piața angro de energie. Aplicațiile de distribuție includ amânarea upgrade-urilor transformatorului sau reconductorul de linie.
Tehnologii ale bateriilor
Bateriile cu litiu-ion și cu flux sunt în prezent cele două tehnologii cele mai viabile din punct de vedere comercial pentru BESS fix. Masă 2.1 rezumă caracteristicile acestora, și Figura 2.1 prezintă instalarea bateriilor litiu-ion.
Modul de stocare a energiei PCBA
Baterii litiu-ion
Masă 2.1: Rezumatul caracteristicilor bateriei cu litiu-ion și debit
Marea majoritate a sistemelor de baterii la scară de utilitate instalate în Statele Unite în ultimii ani au fost baterii litiu-ion, determinate în principal de reducerile de costuri și de densitatea puterii obținute prin producția de vehicule electrice. Sistemele litiu-ion sunt, de asemenea, populare datorită versatilității anticipate și flexibilității performanței (oferind atât energie cât și putere).
Bateriile cu litiu-ion pot adopta o varietate de chimie ale bateriilor, făcându-le atractive pentru furnizorii de energie, în special pentru aplicaţiile care necesită 4 ore sau o durată mai scurtă de ieșire. Litiu Nichel Mangan Cobalt (NMC) bateriile sunt cea mai utilizată chimie litiu-ion în aplicații fixe. Chimia NMC prezintă caracteristici de performanță echilibrate în ceea ce privește energia, putere, cost, și ciclul de viață. Cu toate acestea, LFP (Fosfat de fier de litiu) bateriile au devenit din ce în ce mai comune. Creșterea prețurilor la cobalt a determinat trecerea către LFP. În timp ce LFP nu are aceeași densitate de energie ca NMC, reduce riscul de inflamabilitate.
Tehnologia cu litiu are o eficiență DC dus-întors foarte mare (de obicei >85%), dar se degradează anual cu o durată de viață de 10 la 15 ani. Cu toate acestea, unii furnizori de baterii oferă în prezent durate de viață de peste 20 ani pentru anumite chimie.
Bateriile litiu-ion variază de la jucării și telefoane mobile până la vehicule electrice și sisteme de alimentare la scară de utilitate până la 100 megawați sau mai mult. Deși inițial a fost folosit doar pentru aplicații de scurtă durată, cum ar fi reglarea frecvenței sau întărirea energiei regenerabile, aceste baterii sunt din ce în ce mai folosite pentru durate mai lungi (2 la 6 ore).
Acceptăm afacerea de asamblare PCB a modulelor de stocare a energiei de la 12V la 220v, UGPCB este o fabrică profesională de servicii PCBA unică, bine ați venit să aflați despre compania noastră.
