Długotrwałe-magazynowanie energii (LDES): technologie i zastosowania

Długotrwałe-magazynowanie energii (LDES) odnosi się do systemów magazynowania energii, które mogą dostarczać energię elektryczną przez dłuższy czas, a nie tylko minuty lub kilka godzin. Departament Energii Stanów Zjednoczonych (DOE) definiuje obecnie LDES jako magazyn zdolny do dostarczania energii elektrycznej10 godzin lub więcej. Inne ramy badawcze, polityczne i rynkowe stosują inne granice, dlatego czas trwania należy traktować jako wymóg projektu, a nie uniwersalną etykietę.

Praktycznym pytaniem nie jest to, czy jedna technologia jest „najlepszą technologią LDES”. Chodzi o to, czy system magazynowania może dostarczać wymaganą moc przez wymagany czas, przy akceptowalnym-koszcie całego cyklu życia, w dostępnym miejscu, przy profilu ryzyka, który projekt może sfinansować i obsługiwać.

W tym przewodniku porównano główne rodziny technologii LDES, wyjaśniono, w jaki sposób oblicza się czas trwania, pokazano, gdzie dłuższe magazynowanie może stworzyć wartość, a także zapewnia ramy decyzyjne dla przedsiębiorstw użyteczności publicznej, deweloperów zajmujących się odnawialnymi źródłami energii, mikrosieci i użytkowników energii przemysłowej.

Co to jest długotrwałe-magazynowanie energii?

LDES to system magazynowania energii zaprojektowany w celu rozładowywania zmagazynowanej energii przez dłuższy okres. Obecna definicja programu DOE wykorzystuje próg wynoszący10 godzin lub więcej. Laboratorium Narodowe Pacific Northwest (PNNL) zauważa jednak, że-długi okres przechowywania nie jest zdefiniowany przez jedną statyczną granicę między branżą i badaniami. Dlatego dokładną liczbę godzin należy powiązać z problemem eksploatacyjnym.

DOE korzysta również z ilustracyjnego schematu wysyłki, który dzieli pamięć masową na aplikacje-krótkotrwałe,-między{1}}dniowe, wielo-dniowe i sezonowe. W tym kontekście przechowywanie-krótkotrwałe wynosi 0–10 godzin,-międzydobowy LDES wynosi 10–36 godzin, wielo-dniowy LDES wynosi 36–160 godzin, a sezonowe przesunięcie rozpoczyna się powyżej 160 godzin. Pasma te są przydatne przy planowaniu systemu, ale nie stanowią uniwersalnych ograniczeń technologicznych.

Dla czytelników, którzy potrzebują wyraźniejszego rozróżnienia pomiędzy mocą a zmagazynowaną energią, site'sPrzewodnik po kW i kWhwyjaśnia tę samą zależność na mniejszą skalę.

Jak obliczany jest czas magazynowania energii?

Czas przechowywania łączy użyteczną pojemność energetyczną systemu z mocą rozładowania:

Czas przechowywania=użyteczna pojemność energii (MWh) ÷ moc rozładowania (MW)

Na przykład projekt obejmujący 1000 MWh energii użytkowej i moc rozładowania 100 MW ma teoretyczny czas trwania:

1000 MWh ÷ 100 MW=10 godzin

To proste obliczenie stanowi punkt wyjścia, a nie pełną gwarancję wydajności. Na rzeczywisty czas działania może mieć wpływ-stan-limitów ładowania, obciążenia pomocnicze, straty spowodowane konwersją, temperatura, degradacja, minimalne poziomy operacyjne oraz to, czy projekt musi zachować margines rezerwy.

To rozróżnienie ma znaczenie podczas udzielania zamówień. Projekt powinien określać wymaganenadający się do użytkuMWh przy odpowiednim poziomie mocy i warunkach pracy, zamiast polegać wyłącznie na nominalnej wartości energii z tabliczki znamionowej.

Dlaczego potrzebne jest-długie magazynowanie energii?

Argument za LDES wynika z braku równowagi energetycznej, który trwa dłużej, niż konwencjonalne krótkotrwałe magazynowanie może pokryć ekonomicznie lub operacyjnie. Produkcja energii słonecznej może przekroczyć zapotrzebowanie w środku dnia i spaść do zera po zachodzie słońca. Moc wiatru może pozostać słaba przez wiele godzin lub, w niektórych systemach, przez wiele dni. Obiekty przemysłowe i mikrosieci mogą również wymagać przezwyciężenia przerw w dostawie paliwa lub ograniczeń paliwa wykraczających poza typowe-godziny pracy baterii.

Przesunięcie energii odnawialnej poza szczyt wieczorny

Cztero-godzinny akumulator może dobrze nadawać się do przenoszenia energii słonecznej z późnego-popołudnia na wieczór. Jeśli wymagana zmiana trwa przez całą noc lub do następnego ranka, projekt potrzebuje znacznie większej mocy wytwórczej przy tej samej mocy MW. W tym miejscu technologie charakteryzujące się niższymi krańcowymi kosztami-wydajności energetycznej, długim cyklem życia lub dużymi zbiornikami mogą stać się bardziej konkurencyjne.

Ta sama logika działania dotyczyprzenoszenie obciążenia z magazynowaniem energii: wartość magazynowania zależy od kształtu i czasu trwania obciążenia oraz rozpiętości cen, a nie tylko od zainstalowania większej ilości MWh.

Wspieranie wydajności i niezawodności sieci

Systemy elektroenergetyczne potrzebują wystarczającej niezawodnej mocy, aby zaspokoić popyt, gdy produkcja zmienna jest niska. LDES może pomóc, gdy okres-wysokiego obciążenia netto trwa dłużej niż krótki szczyt, ale wartość pojemności zależy od systemu lokalnego, korelacji pogodowej, przesyłu, zasad rynkowych i prawdopodobieństwa, że ​​zmagazynowana energia będzie nadal dostępna w razie potrzeby.

Dłuższy czas trwania jest zatem użyteczny tylko wtedy, gdy problem z systemem jest naprawdę długi. Zasób 20-godzinny nie tworzy dodatkowej wartości, jeśli aplikacja stale potrzebuje tylko czterech godzin.

Ograniczanie ograniczeń w zakresie odnawialnych źródeł energii

Magazynowanie może przechwytywać energię elektryczną, która w przeciwnym razie zostałaby ograniczona, i rozładować ją później. Szansa staje się tym bardziej znacząca, gdy okresy nadpodaży energii odnawialnej i wysokiego zapotrzebowania dzieli wiele godzin. Przedsiębiorstwa użyteczności publicznej rozważające ten przypadek użycia powinny ocenić LDES pod kątem rozbudowy transmisji, elastycznego popytu, zmian generacji i konwencjonalnego-magazynowania o krótszym czasie trwania, zamiast traktować magazynowanie jako jedyną opcję.

Odporność mikrosieci i obciążeń krytycznych

Dłuższy czas zmagazynowania-energii może pomóc w odległych sieciach, obiektach przemysłowych, kampusach, centrach danych i infrastrukturze krytycznej podczas dłuższych przerw. Samo w sobie nie tworzy możliwości tworzenia kopii zapasowych. Odporna konstrukcja wymaga również odpowiednich falowników lub sprzętu do konwersji mocy, elementów sterujących, możliwości tworzenia wysp, zabezpieczeń, strategii-czarnego rozruchu, jeśli jest to wymagane, oraz polityki określonej rezerwy.

Informacje na temat architektury na poziomie witryny- można znaleźć w przewodnikuProjekt systemu magazynowania baterii mikrosieci.

Główne typy-długiego czasu magazynowania energii

LDES obejmuje kilka rodzin technologii. Program DOE Storage Innovations 2030 ocenia podejścia elektrochemiczne, mechaniczne, termiczne i chemiczne, natomiast w ramach trwającego projektu IEEE P1679.5 opracowywane są wytyczne dotyczące obiektywnej oceny-technologii długotrwałego przechowywania w zastosowaniach stacjonarnych. Od sierpnia 2026 r. P1679.5 jestAktywny PAR, a nie opublikowany ostateczny standard IEEE.

Baterie przepływowe

Baterie przepływowe przechowują materiały aktywne w ciekłych elektrolitach przechowywanych w zewnętrznych zbiornikach i przepuszczają je przez stosy elektrochemiczne. Ich architektura umożliwia bardziej niezależne skalowanie pojemności energetycznej i urządzeń zasilających niż w wielu konwencjonalnych systemach akumulatorowych. Przepływ redoks wanadu jest najbardziej-znaną komercyjną chemią chemiczną, ale inne wodne i niewodne chemikalia są również w fazie opracowywania.

To oddzielenie zbiornika energii od stosu mocy jest atrakcyjne w przypadku-długotrwałego stacjonarnego magazynowania, szczególnie gdy liczą się częste cykle i długa żywotność. Kompromisy obejmują pompy, zbiorniki, zarządzanie elektrolitem, powierzchnię zajmowaną przez firmę, integrację systemu i łańcuch dostaw, który jest mniej dojrzały niż lit-jonowy.

W ocenie przepływu-akumulatorów przeprowadzonej przez DOE w 2023 r. w referencyjnym systemie przepływowym wanadu o mocy 100 MW/10-godzinach przyjęto założenie o sprawności-w obie strony na poziomie 65% i elektrolit na 10 000 cykli. Są to dane wejściowe do oceny, a nie uniwersalne specyfikacje dostawców, ale ilustrują, dlaczego cykl życia i skalowanie wydajności energetycznej mogą być tak samo ważne jak szczytowa wydajność w ekonomii LDES.

Energia wodna szczytowo-pompowa-magazynowa

Energia wodna szczytowo-pompowa (PSH) transportuje wodę pomiędzy zbiornikami na różnych wysokościach. Energia elektryczna jest wykorzystywana do pompowania wody w górę; gdy potrzebna jest energia, woda przepływa z powrotem przez turbiny w celu wytworzenia energii elektrycznej.

PSH to najbardziej ugruntowana technologia-długiego-czasu przechowywania danych na skalę użytkową. DOE podaje, że elektrownie szczytowo-pompowe stanowią obecnie dominującą część zdolności magazynowania energii-na skalę-w USA, i opisuje ją jako dominującą skomercjalizowaną technologię długotrwałego-magazynowania. W standaryzowanym porównaniu PNNL wynoszącym 100 MW/10-godzin wykorzystano około 80% wydajności-w obie strony i założenie kalendarzowego okresu eksploatacji PSH wynoszącego 60 lat.

Ograniczeniem jest lokalizacja. Atrakcyjny technicznie projekt nadal wymaga odpowiedniej wysokości, konfiguracji zbiornika, strategii wodnej, warunków geotechnicznych, dostępu do przesyłu, przeglądu środowiskowego i harmonogramu rozwoju, który może być znacznie dłuższy niż w przypadku akumulatorów modułowych.

Konkretnym przykładem może być stacja szczytowo-pompowa Bath County w Wirginii, należąca do Dominion Energy, posiadająca moc wytwórczą 3003 MW i działająca komercyjnie od 1985 r. Pokazuje to skalę i trwałość możliwe dzięki PSH, ale także-specyficzną dla danego miejsca infrastrukturę cywilną.

Magazynowanie energii w sprężonym-powietrzu

Magazynowanie energii-sprężonego powietrza (CAES) wykorzystuje energię elektryczną do sprężania powietrza do przechowywania, a następnie rozpręża je w procesie-wytwarzania energii. Niektóre projekty wykorzystują podziemne jaskinie solne lub inne odpowiednie formacje geologiczne, podczas gdy nowsze koncepcje wykorzystują alternatywne statki lub zaawansowane cykle termodynamiczne.

CAES może zaoferować dużą wydajność energetyczną i długą żywotność, ale jego ekonomika i profil środowiskowy zależą w dużej mierze od projektu instalacji. Konwencjonalne systemy diabatyczne mogą zużywać paliwo podczas rozładunku, natomiast zaawansowane koncepcje adiabatyczne lub izotermiczne mają na celu zmniejszenie lub uniknięcie tego wymagania. Składowanie geologiczne może również stanowić decydujące ograniczenie w zakresie lokalizacji.

Magazynowanie energii cieplnej

Magazynowanie termiczne przekształca energię w ciepło lub chłód i przechowuje ją w materiałach takich jak stopione sole, skały, piasek, woda, materiały-przemieniające fazę lub inne media. Zmagazynowaną energię cieplną można wykorzystać bezpośrednio do ogrzewania przemysłowego, energetyki miejskiej, chłodzenia lub ponownie przekształcić w energię elektryczną.

Bezpośrednie wykorzystanie energii cieplnej może być szczególnie atrakcyjne, ponieważ pozwala uniknąć niepotrzebnej konwersji z powrotem na energię elektryczną. Energia elektryczna-do-magazynowania termicznego energii elektrycznej może służyć dłużej-zastosowaniom sieciowym, ale wydajność i konfiguracja instalacji różnią się znacznie w zależności od technologii. Z tego powodu „efektywności magazynowania ciepła” nigdy nie należy podawać jako jednej uniwersalnej liczby.

Magazynowanie wodoru i innych substancji chemicznych

Energię elektryczną można przekształcić w wodór poprzez elektrolizę, przechowywać, a później wykorzystać w ogniwie paliwowym, turbinie, silniku, procesie przemysłowym lub innym zastosowaniu końcowym. Chemiczne nośniki energii są szczególnie istotne, gdy czas przechowywania staje się bardzo długi lub gdy w projekcie oprócz magazynowania energii elektrycznej liczy się wykorzystanie-międzysektorowe.

Głównym kompromisem-jest efektywność konwersji. W standaryzowanym porównaniu PNNL z 2022 r. wykorzystano około 31%-sprawności w obie strony w przypadku konfiguracji dwukierunkowego magazynowania wodoru, czyli znacznie niższą niż w przypadku baterii litowo-jonowych-lub elektrowni szczytowo-pompowych. Potencjalną zaletą nie jest wydajność; jest to zdolność do magazynowania dużych ilości energii przez długi czas, przy odpowiednim nośniku i infrastrukturze.

Baterie litowe-jonowe i inne

Lit-jonowy nie jest wyłączony z LDES. Lit-jonowy opisuje skład chemiczny; LDES opisuje czas trwania i zastosowanie. System litowo-jonowy można zaprojektować na 10 godzin lub dłużej, chociaż ekonomia, wzmacnianie, zarządzanie temperaturą, degradacja, zajmowane miejsce i warunki gwarancji stają się coraz ważniejsze w miarę wydłużania się czasu trwania energii.

Standaryzowane porównanie PNNL na poziomie 100 MW/10-godzin wykazało, że litowo-jonowe LFP i NMC mają około 84%-sprawności w obie strony, czyli wyższą niż konfiguracje z akumulatorem przepływowym i wodorem w tym samym zbiorze danych. Ta przewaga wydajności jest ważna, ale nie gwarantuje najniższego LCOS dla każdego cyklu pracy.

Szersze porównanie chemii można znaleźć w artykuleróżne typy akumulatorów do magazynowania energii.

Porównanie technologii LDES

Poniższa tabela stanowi odniesienie do decyzji, a nie arkusz specyfikacji dostawcy. Zakresy czasu trwania zależą od zastosowania-, natomiast wydajność i trwałość należy sprawdzić w odniesieniu do dokładnego projektu systemu. Tam, gdzie pokazano liczbowe wartości sprawności, odnoszą się one do standaryzowanego porównania PNNL na poziomie 100 MW/10 godzin z oceny z 2022 r., w której wykorzystano dane wejściowe dotyczące wydajności z epoki 2021 r. PNNL obecnie utrzymuje aktualizacjęBaza danych o kosztach i wydajności magazynowania energiiza bieżące koszty i wydajność pracy.

Długie-przechowywanie energii w porównaniu z akumulatorami litowymi-jonowymi

LDES jest często przedstawiany jako alternatywa dla litu-jonu, ale takie określenie jest niekompletne. Lit-jonowy to jedna z opcji technologicznych w szerszym kontekście pamięci masowych. Prawidłowe porównanie odbywa się pomiędzy kompletnymi konfiguracjami projektu, które spełniają te same wymagania dotyczące mocy, energii, czasu trwania, cykli, niezawodności i miejsca.

Gdzie lit-jonowy ma przewagę

• Wysoka wydajność-w obie strony.
• Szybka reakcja i duża-możliwość kontroli mocy.
• Modułowe i stosunkowo szybkie wdrożenie.
• Duża baza produkcyjna i ugruntowany ekosystem integratorów.
• Bogate doświadczenie operacyjne i akceptowalne przez banki struktury komercyjne.

Dlaczego dłuższy czas trwania zmienia strukturę kosztów

W miarę wydłużania się czasu trwania projektu potrzeba więcej MWh na każdy MW mocy wyładowczej. W systemie akumulatorowym często oznacza to dodanie większej liczby ogniw, stojaków, pojemników,-sprzętu do zarządzania ciepłem i innych-komponentów związanych z energią. W technologiach takich jak baterie przepływowe, elektrownie szczytowo-pompowe czy CAES przyrostowy zbiornik energii może skalować się inaczej niż urządzenia-przetwarzające energię.

Z tego powodu sam zainstalowany $/kWh jest niekompletnym miernikiem decyzji. Projekt musi także uwzględnić ładowanie energii, straty wydajności, częstotliwość cykli, wymianę lub ulepszenie, stałą i zmienną obsługę i konserwację, finansowanie, czas trwania projektu i wartość rezydualną.

Gdzie LDES jest najbardziej przydatny?

Narzędzie-Integracja odnawialnych źródeł energii na dużą skalę

Przedsiębiorstwa użyteczności publicznej i deweloperzy zajmujący się odnawialnymi źródłami energii mogą wykorzystywać-długotrwałe magazynowanie do przenoszenia energii pochodzącej z silnej produkcji wiatrowej lub słonecznej na dłuższe okresy wysokiego zapotrzebowania netto. Wymagany czas trwania powinien wynikać z chronologicznego modelowania produkcji i obciążenia, a nie z arbitralnego celu 10, 12 lub 24 godzin.

W przypadku szerszej architektury projektu, site'srozwiązania w zakresie magazynowania energii-na skalę użyteczności publicznejstrona zawiera przydatny następny krok.

Długie okresy szczytowe i wsparcie wydajności

W niektórych systemach wysokie zapotrzebowanie netto utrzymuje się znacznie dłużej niż typowy szczyt wieczorny. W takich przypadkach LDES może zmniejszyć ilość generacji potrzebnej tylko w przypadku wydłużonych warunków szczytowych. Wartość wydajności należy nadal oceniać w oparciu o zasady rynku lokalnego i metody akredytacji.

Sieci zdalne i mikrosieci

Odległe systemy o ograniczonej transmisji i różnorodności paliw mogą skorzystać na magazynowaniu, które pochłania zmienną moc odnawialną i zmniejsza liczbę godzin pracy dyspozycyjnych generatorów. Prawidłowy czas trwania zależy od rzeczywistego obciążenia godzinowego, produkcji energii słonecznej lub wiatrowej, logistyki paliwowej i docelowych parametrów niezawodności.

Energetyka Przemysłowa i Infrastruktura Krytyczna

Obiekty przemysłowe mogą cenić zmianę energii, zarządzanie popytem, ​​integrację odnawialnych źródeł energii, ciepło technologiczne, odporność lub kombinację tych czynników. Technologię magazynowania należy wybrać biorąc pod uwagę faktyczną formę energii i harmonogram działania obiektu. Procesowi termicznemu może lepiej służyć magazynowanie termiczne niż przekształcanie energii elektrycznej w akumulator, a następnie z powrotem w ciepło.

Wielodniowe-niedobory energii odnawialnej

Wielodniowe magazynowanie-może pomóc w pokryciu dłuższych okresów niskiej produkcji energii odnawialnej, ale konkuruje z przesyłem, elastycznym popytem, ​​nadmiarem mocy wytwórczych, dyspozycyjną produkcją i innymi formami ciągłej zdolności produkcyjnej. Planując system, należy porównywać portfolio, a nie izolowane technologie.

Korzyści z długotrwałego-magazynowania energii

• Dłuższe przesunięcie energii:zmagazynowaną energię można przenosić na okresy jednodniowe,-międzydniowe lub kilku-dniowe.
• Lepsze wykorzystanie odnawialnych źródeł energii:niektóre w przeciwnym razie-ograniczone generowanie można zapisać do późniejszego wykorzystania.
• Wsparcie wydajności:dłuższe rozładowywanie może obejmować dłuższe okresy wysokiego zapotrzebowania netto, podczas których w krótszych urządzeniach może zabraknąć energii.
• Różnorodność technologii:projekty nie ograniczają się do jednego składu chemicznego akumulatora lub jednego mechanizmu przechowywania.
• Potencjalnie niższy krańcowy koszt energii-:niektóre architektury mogą powiększyć zbiornik energii bez proporcjonalnego skalowania każdego komponentu mocy.
• Długie życie aktywów dla wybranych technologii:cywilne i mechaniczne systemy magazynowania mogą mieć znacznie dłuższy okres kalendarzowy niż wiele systemów elektrochemicznych.

Wyzwania i ograniczenia

Ekonomia: korzystaj z LCOS, a nie tylko z góry $/kWh

Zainstalowany koszt kWh jest przydatny, ale nie odzwierciedla całej ekonomiki projektu LDES. PNNL definiuje uśredniony koszt magazynowania (LCOS) jako koszt w całym cyklu życia-na-jednostkę--rozładowanej-energii, który może uwzględniać okres kalendarzowy, cykl życia, głębokość rozładowania, eksploatację i konserwację, wymianę, remonty, finansowanie i inne koszty projektu.

Zrecenzowane badanie-z 2026 r. porównujące adiabatyczny CAES, pompowane-magazynowanie energii cieplnej i lit-jonowy w 24 scenariuszach wykazało, że ranking LCOS zmieniał się w zależności od regionu i przypadku użycia; Do głównych czynników kosztowych należały-wydajność podróży w obie strony i roczne-godziny pełnego obciążenia. Jest to przydatne przypomnienie, że technologii nie można klasyfikować niezależnie od tego, jak często i gdzie będzie stosowana.

Informacje na temat składników kosztów związanych-z baterią można znaleźć w witryniePrzewodnik po kosztach BESS.

Wydajność ma znaczenie, ale to nie jest cała odpowiedź

Efektywność-w obie strony mierzy ilość odzyskanej energii elektrycznej w porównaniu z energią zużytą do ładowania systemu magazynowania. Wyższa wydajność zmniejsza straty podczas ładowania, ale nie powoduje automatycznie najniższych kosztów użytkowania.

Badania porównujące pojawiające się technologie LDES podkreśliły ślad gruntowy, straty w czasie przestojów, modułowość, skalowalność, wydajność i sposób, w jaki koszt kapitału zmienia się wraz z czasem trwania. Technologia o niższej-wydajności może nadal być konkurencyjna, jeśli charakteryzuje się bardzo niskim-kosztem energii, długą żywotnością, niskim-samorozładowaniem lub cyklem pracy ze stosunkowo niewielką liczbą cykli rocznych.

Umiejscowienie i zezwolenie

Technologie LDES mogą być w dużym stopniu-specyficzne dla danej witryny. Hydrofor szczytowo-pompowy wymaga odpowiedniej topografii i układu zbiorników. Podziemne CAES mogą zależeć od kawern solnych lub innej akceptowalnej geologii. Wodór może wymagać komór magazynujących, sprężarek, rurociągów lub wyspecjalizowanych statków. Baterie przepływowe wymagają powierzchni zbiornika i instalacji. Systemy termiczne mogą wymagać dużych nośników pamięci, izolacji i integracji ciepła przemysłowego.

Przed przystąpieniem do szczegółowego modelowania finansowego należy sprawdzić ograniczenia lokalizacji. W przeciwnym razie zespół projektowy może spędzić miesiące na optymalizacji technologii, która w rzeczywistości nie może zostać dopuszczona lub zbudowana w danej lokalizacji.

Dojrzałość technologii i bankowalność

Wydajność techniczna to tylko jeden z elementów gotowości komercyjnej. Kredytodawcy, ubezpieczyciele, właściciele i wykonawcy EPC mogą również oceniać historię operacyjną, siłę dostawcy, warunki gwarancji, gwarancje wydajności, zobowiązania do wymiany, dowody bezpieczeństwa, możliwości serwisowe, referencje z projektów i-głębokość łańcucha dostaw.

Jest to jeden z powodów, dla których dojrzałe technologie mogą pozostać atrakcyjne, nawet jeśli pojawiająca się alternatywa wygląda lepiej na podstawie pojedynczego laboratorium lub wskaźnika modelowego.

Bezpieczeństwo i integracja systemów

Wymagania bezpieczeństwa różnią się w zależności od chemii i architektury. Projekty dotyczące akumulatorów wymagają odpowiedniej ochrony na poziomie ogniwa i systemu-, zarządzania temperaturą, wykrywania, strategii tłumienia, kontroli i planowania awaryjnego. Wodór,-wysokotemperaturowe systemy termiczne, sprężone powietrze i duże prace budowlane wiążą się z różnymi zagrożeniami i wymaganiami dotyczącymi pozwoleń.

W przypadku projektów dotyczących akumulatorów na rynkach, na których obowiązują amerykańskie standardy bezpieczeństwa, należy zapoznać się z przewodnikiem na stronieCertyfikat UL dla BESSzapewnia dodatkowy kontekst. Zespoły projektowe powinny nadal weryfikować dokładne kodeksy i standardy wymagane przez właściwe władze lokalne.

Jak wybrać technologię-długotrwałego magazynowania energii

1. Zdefiniuj problem energii.

   Przedstaw zadanie w kategoriach operacyjnych: przesuń energię słoneczną z południa na noc, pokryj 12-godzinny szczyt, obsługuj odległą mikrosieć, zapewnij trzydniową rezerwę, zmniejsz ograniczenia lub dostarcz ciepło przemysłowe.

2. Oblicz moc i energię użytkową.

   Modeluj wymagane MW i MWh w miejscu przyłączenia. Określ, czy system musi dostarczać pełną moc przez cały czas działania, czy też stosować zmienny profil rozładowania.

3. Modeluj cykl pracy.

   Oszacuj cykle na dzień lub rok, typowy czas przechowywania przed rozładowaniem, głębokość rozładowania, wymagania dotyczące rezerw i oczekiwane okresy bezczynności. Ekonomika codziennego-jazdy na rowerze bardzo różni się od ekonomii korzystania w sytuacjach awaryjnych lub sezonowych.

4. Ograniczenia witryny ekranowej.

   Zanim stworzysz krótką listę technologii, sprawdź grunty, warunki geologiczne, wodę, połączenia wzajemne, przegląd środowiskowy, wymagania dotyczące bezpieczeństwa przeciwpożarowego i-życia, dostęp do transportu, rurociągi i precedensy dotyczące pozwoleń.

5. Porównaj ekonomię całego-życia.

   Korzystaj ze wspólnych ram finansowych obejmujących sprzęt zasilający, zbiorniki energii, integrację, ładowanie energii, straty wydajności, degradację, zwiększanie, wymianę, obsługę i konserwację, finansowanie, podatki, likwidację i, w stosownych przypadkach, wartość końcową.

6. Sprawdź bankowalność.

   Sprawdź siłę finansową dostawcy, flotę operacyjną, gwarancje, gwarancje wydajności, odpowiedzialność za EPC,-długoterminową obsługę, części zamienne, ubezpieczenie i akceptację pożyczkodawcy.

7. Uruchom przypadki wrażliwości.

   Sprawdź, co się stanie, jeśli zmienią się ceny energii elektrycznej, jej wykorzystanie, koszt finansowania, wydajność, termin wymiany, opóźnienie projektu lub potrzeby-czasu energii. Ekonomika LDES jest szczególnie wrażliwa na to, jak często dany zasób jest używany i jaka ilość energii jest faktycznie potrzebna.

Powszechne błędne przekonania na temat LDES

„LDES to rodzaj baterii”

Nie. Baterie to jedna rodzina technologii LDES. Magazynowanie mechaniczne, termiczne, grawitacyjne i chemiczne również może zapewnić długotrwałą-energię.

„Wszystko powyżej 10 godzin jest automatycznie lepsze”

Nie. Dziesięć godzin to użyteczny próg DOE, a nie gwarancja wartości. Dodatkowy czas tworzy wartość tylko wtedy, gdy sieć lub klient potrzebuje dodatkowej zmagazynowanej energii.

„Najbardziej wydajna technologia jest zawsze najlepsza”

Nie. Wydajność wpływa na koszt ładowania, ale LCOS zależy także od wykorzystania, cyklu i okresu kalendarzowego,-średnich kosztów przechowywania, obsługi i konserwacji, wymian, finansowania i czasu trwania projektu.

„LDES automatycznie zapewnia zasilanie awaryjne”

Nie. Praca w trybie rezerwowym zależy od architektury elektrycznej, elementów sterujących, pracy wyspowej, zabezpieczeń,-rezerwy zmagazynowanej energii, możliwości-samoczynnego rozruchu, jeśli jest to wymagane, oraz obciążenia, które musi pozostać pod napięciem.

„Lit-jonowy nie może być LDES”

To jest zbyt sztywne. Lit-można skonfigurować tak, aby-działał długo. Pytanie brzmi, czy taka konfiguracja pozostaje konkurencyjna pod względem technicznym, finansowym i operacyjnym w wymaganym cyklu pracy.

Wniosek: zacznij od wymaganej usługi energetycznej

Długotrwałe-magazynowanie energii nie jest wyścigiem w celu wyłonienia zwycięskiego składu chemicznego baterii. Jest to rodzina technologii rozwiązujących różne problemy w różnych skalach czasowych.

Projekt mający na celu przesyłanie energii słonecznej od południa do północy zasadniczo różni się od projektu, którego celem jest przetrwanie trzy-niedoboru energii odnawialnej. Pierwsza z nich może faworyzować-wysokowydajny system modułowy, który pracuje cyklicznie codziennie. W drugim przypadku większą wagę można przywiązywać do niedrogiej-pojemności energetycznej, niskiego-samorozładowania, dużych zbiorników lub bardzo długiego okresu przechowywania.

Dlatego najsilniejsze projekty LDES zaczynają się od trzech liczb:wymaganą moc, energię użytkową i wymagany czas trwania. Po ich zdefiniowaniu deweloperzy mogą porównać technologie pod kątem czynników decydujących o tym, czy projekt faktycznie będzie mógł zostać zbudowany, sfinansowany, obsługiwany i opłacony przez cały okres jego trwania.