部署电池储能系统应考虑哪些因素?

来源:中国储能网发布时间:2019-05-15 14:12:44
 如今,随着全球储能市场的发展,各国市场已经认识到电池储能系统的价值,日益成为电网一部分的太阳能发电市场尤其如此。而太阳能发电由于具有的间歇性特性,其电力供应并不稳定,而采用电池储能系统可以提供频率调节,以平衡电网运行。从长期来看,储能系统将发挥更大作用,可以提供峰值容量,推迟其他电力资产更加昂贵的投资,例如配电、输电、发电设施的升级和改造。

过去十年中,太阳能发电和电池储能系统的价格都出现了大幅下降。在许多市场上,可再生能源的应用正在削弱传统的化石能源和核能发电的市场竞争力。在以往,很多人认为可再生能源发电的成本高昂,而如今,化石能源与一些可再生能源发电成本相比则高出许多。

同时,太阳能+储能项目可以为电网提供电能,并取代天然气发电厂。与几年前相比,太阳能发电设施的投资成本显著降低,并且在太阳能+储能项目的生命周期中不会产生燃料成本,因此其提供的能源成本低于传统能源。当太阳能发电设施与电池储能系统相结合时,其电能可以在特定的时间提供,而且电池的即时响应速度使其项目能够灵活地满足容量或辅助市场需求。

目前,基于镍钴锰(NCM/镍钴铝(NCA)锂离子电池已逐渐占据了储能市场的主导地位,这些种类的电池通过简单而持久的工程优化生产方法、工具、速度和效率已经实现了更低成本和提高能量密度的目标,而不是通过技术突破超越竞争对手(如图1所示)。

按目前的发展速度,镍钴锰(NCM)/镍钴铝(NCA)的锂离子电池的价格在2030年之前将降到100美元/kWh,并且能量密度将达到300Wh/kg。这些比率呈线性发展,如果技术得以更快的发展,这些指标将更早得以实现。汽车行业促使电池产量不断增加是取得这一进步的主要驱动力。


锂离子电池通过简单和持久的工程优化降低成本并提高能量密度

部署储能系统应考虑的因素

在部署储能系统时需要考虑许多因素。电池的功率和持续时间取决于其在项目中的用途。项目目的是由经济价值决定的。其经济价值取决于储能系统参与的市场。这个市场最终决定了电池将如何分配能量、充电或放电以及持续多长时间。功率和持续时间不仅决定了储能系统的投资成本,而且决定了工作寿命。

储能系统在某些市场中的充电和放电的过程将会获利。而在其他情况下,只能支付充电费用,而充电成本则是开展储能业务的成本。充电的数量和充电率与放电并不相同。

例如,在电网规模的太阳能+储能项目中,或在使用太阳能的用户侧储能系统的应用中,电池储能系统采用太阳能发电设施的电力来获得,这样它就有资格获得投资税收抵免(ITC)优惠。例如,在区域传输组织(RTO)中,储能系统付费充电的概念就存在细微差别。在投资税收抵免(ITC)的例子中,电池储能系统增加了项目的权益价值,因此增加了业主的内部收益率。在PJM公司的实例中,电池储能系统需要为充电和放电支付费用,因此其回报补偿与其电能吞吐量成正比。

如果说电池的功率和持续时间决定电池的工作寿命,这似乎是违背了人们的直觉。功率、持续时间和寿命的多种因素使储能技术不同于其他能源技术。电池储能系统的核心是电池。就像太阳能电池一样,其材料会随着时间的推移而退化,将会降低性能。太阳能电池失去功率输出和效率,而电池退化失去了储能的能力。虽然太阳能发电系统可以持续运行20-25年,但电池储能系统通常只能持续运行10~15年。

任何项目都应考虑重置和更换费用。替换的可能性取决于项目的吞吐量和其运营相关的条件。

导致电池劣化的四个主要因素是:

1.电池工作温度

2.电池电流

3.电池平均充电状态(SOC)

4. 电池平均充电状态(SOC)的“摆动”, 即电池大部分时间所处的电池平均充电状态(SOC)间隔。第3个因素和第4个因素是相关的。

在项目中管理电池寿命有两种策略。第一种策略是,如果项目获得收入支持,则可以减少电池尺寸,并且在计划中减少未来更换成本。在许多市场中,项目的收入可以支持未来的重置成本。在通常情况下,对未来重置成本的预估中需要考虑组件的未来成本的降低,这与过去10年的市场经验保持一致。第二种策略是加大电池的尺寸,使其整体电流(或C-速率,简单地定义为每小时的充电或放电)通过并联电池实施最小化。由于电池在充电和放电将会产生热量,较低的充放电电流往往会产生较低的温度。如果在电池储能系统中有多余的可用能量,并且使用的能量较少,将会减少电池充放电量,并延长其使用寿命。

电池充放电量是一个关键术语。汽车行业通常使用“循环”作为电池寿命的衡量标准。在固定储能应用中,电池更多是部分循环,也就是可能是部分充电或部分放电,每一次充放电都不充分。

可用的电池能量。储能系统的应用有可能每天少于一个循环,而根据市场应用不同,也有可能超过该指标。因此工作人员应该通过评估电池的吞吐量来确定电池寿命。

储能系统的寿命和验证

储能系统的测试主要有两个要素。首先,在电池单元级别进行的测试对于评估储能系统寿命至关重要。电池单元级别测试揭示了电池单元的优点和缺陷,并有助于通知运营商,其电池应该如何集成到储能系统中,以及集成的方式是否适当。

通过电池单元的串联和并联配置,可以理解电池系统的工作原理和设计。电池单元串联可以使电池电压得以叠加,这意味着一个电池系统串联几块电池,其系统电压等于单个电池电压乘以电池数量。电池串联的架构具有成本优势,但是也有一些缺点。电池串联时,单个电池的电流与电池组电流相同。例如,如果一个电池单元的最大电压为1V,最大电流为1A,则10个电池串联的最大电压为10V,但其最大电流仍为1A,其总功率为10V * 1A = 10W。当串联在一起时,电池系统面临电压监控挑战。为了降低成本,可以对串联电池组进行电压监测,但是很难检测单个电池的损坏或容量下降。

另一方面,电池并联使电流得以叠加,这意味着并联电池组的电压等于单个电池电压,系统电流等于单个电池电流乘以并联的电池数量。例如,如果采用相同的1V、1A电池,可以将两个电池并联,这样减少一半电流,然后将10对并联的电池进行串联,可以在1V电压、1A电流下实现10V,但这在并联配置更加常见。

当考虑电池的容量保证或保修政策时,这种电池串并联方法的区别非常重要。以下因素通过最终影响电池寿命的层次结构向下流动:市场功能➜充电/放电行为➜系统限制➜电池单元串并联架构。因此,电池铭牌容量并不表示电池储能系统中可能存在过度构建。是否过度构建对于电池的保修很重要,因为它决定了电池单元电流与温度(SOC范围内的电池单元驻留温度),日常运营将决定电池的工作寿命。

系统测试是电池单元测试的一个辅助措施,通常更适用于证明电池系统正常运行的项目要求。

为了履行其合同,电池制造商通常具有验证系统和子系统功能的工厂或现场调试测试协议,但可能无法解决电池系统性能超过电池寿命的风险。关于现场调试的常见讨论是容量测试条件,以及是否与电池系统应用场合相关。

电池测试的重要性

DNV GL公司对电池进行测试之后,将其数据列入年度电池性能记分卡中,该记分卡为电池系统购买方提供独立数据。记分卡演示了电池将如何响应四种应用条件的反应:温度、电流、平均充电状态(SOC),以及平均充电状态(SOC)摆动。

该测试将电池性能与其串并联结构、系统限制、市场中的充放电行为和市场功能进行比较。这项独特的服务独立地验证了电池制造商是否负责任和正确地估计他们的保修期,以便电池系统的所有者可以对其面临技术风险的情况进行有根据的评估。

责任编辑:zhoutianwei
索比光伏网&碳索光伏版权声明:

本站标注来源为“索比光伏网”、“碳索光伏"、"索比咨询”的内容,均属www.solarbe.com合法享有版权或已获授权的内容。未经书面许可,任何单位或个人不得以转载、复制、传播等方式使用。

经授权使用者,请严格在授权范围内使用,并在显著位置标注来源,未经允许不得修改内容。违规者将依据《著作权法》追究法律责任,本站保留进一步追偿权利。谢谢支持与配合!

推荐新闻
Masdar进军新西兰,拟投资10亿新西兰元建设可再生能源项目来源:TaiyangNews 发布时间:2026-11-05 09:08:01

阿布扎比未来能源公司Masdar宣布将在新西兰投资至多10亿新西兰元,用于开发光伏、风电及电池储能等可再生能源项目。此举通过与新西兰投资促进机构Invest New Zealand签署的谅解备忘录(MoU)正式推进,旨在支持Masdar全球清洁能源装机目标——从当前超65GW提升至2030年的100GW。合作依托新西兰与阿联酋《全面经济伙伴关系协定》(CEPA)框架,强调资本、技术与本地项目的对接,并探索与新西兰企业联合投资的可能性。新西兰政府将可再生能源列为重点发展领域,计划到2040年实现可再生电力发电能力翻倍。该投资被视为CEPA落地的重要实践,亦契合新西兰低碳转型战略。(198字)

TÜV莱茵权威认证!昱能科技APstorage 261L获得欧盟新电池法规证书来源:昱能科技 发布时间:2026-10-27 10:50:16

昱能科技APstorage 261L储能一体柜获TÜV莱茵欧盟新电池法规(EU 2023/1542)符合性证书,成为全球首批通过该全生命周期合规认证的工商业储能产品。产品搭载液冷散热、四级防火及UL 9540A热失控防护,单柜261.24kWh,支持5MWh灵活拓展,加速进军欧洲高端市场。

意大利1-9月新增光伏4.83GW、储能1.953GWh来源:TaiyangNews 发布时间:2026-10-27 09:28:28

2026年前三季度,意大利新增光伏装机4.83GW,累计达48.35GW,其中地面电站(46%)、工商业(35%)和户用(19%)共同推动增长,西西里、伦巴第和皮埃蒙特为新增装机最多的地区。同期新增电池储能1953MWh,累计达19983MWh,超六成(12552MWh)与光伏配套部署。第三季度地面电站新增858MW,显著高于2025年同期;工商业与户用光伏亦实现同比增长。行业组织Italia Solare指出,光伏正助力企业对冲能源价格风险、家庭降低电费,并强调储能对可再生能源消纳的关键作用,呼吁修订监管规则以认可储能灵活性价值、取消并网限制。此外,业界联合倡议将可再生能源社区(REC)激励政策截止期延至2030年底或达成5GW目标之时,同时简化审批流程、扩大中小企业参与。

晶科储能参与全球电池联盟电池护照试点,助力欧洲市场合规准备来源:晶科能源JinkoSolar 发布时间:2026-10-22 09:22:01

晶科储能参与全球电池联盟(GBA)电池护照试点,成为全球仅四家公开成果的联合体之一。依托真实5MWh储能项目,实现从矿产源头至系统级全链路追溯与第三方ESG验证,助力应对欧盟《电池与废电池法规》合规要求,彰显其可持续发展与国际化布局实力。

巴西发布能源规划,2036年分布式光伏装机92GW,电池储能7.2GW来源:TaiyangNews 发布时间:2026-10-21 08:50:58

巴西能源研究局(EPE)与矿产和能源部(MME)联合发布的《十年能源扩展规划(PDE 2036)》草案,提出2027—2036年能源发展路径。规划预计,分布式光伏(含屋顶系统)装机将从2026年的约50GW增至2036年的92GW,其中户用系统达41GW,覆盖1350万用户;同期电池储能装机目标为7.2GW,并配套建设4GW需求响应及2GW抽水蓄能设施,以增强电网灵活性。风能与太阳能发电量届时将占全国总发电量约三分之一,可再生能源整体占比维持在近90%。全社会用电量年均增长3.4%,2036年达979TWh,数据中心用电量将增长十倍。规划期内总投资约3.3万亿雷亚尔,含960亿雷亚尔投向分布式发电,并推动3.19万公里输电线路和99600MVA变电容量扩建。草案正公开征求意见至2026年11月6日。

突尼斯启动50MW光储及600MWh独立储能招标来源:TaiyangNews 发布时间:2026-10-20 09:03:22

突尼斯国家电力和天然气公司(STEG)近期启动两项大型可再生能源储能项目招标:一是位于泰塔温省贝尼米拉的50MW AC光伏电站,配套10MW/20MWh电池储能系统,由欧洲复兴开发银行(EBRD)资助,涵盖设计、建设、并网及18个月运维;二是覆盖全国北部、中部和南部共10个中压变电站的300MW/600MWh独立电池储能系统(BESS),分三个区域标段实施,要求符合国际性能与安全标准。两项招标分别于2026年9月底和10月12日发布,投标截止日为10月29日和12月10日。此举是突尼斯推进能源转型的关键步骤,配合此前已启动的多个光储项目,旨在实现2027年太阳能占比达14%、2030年可再生能源发电占比达30%的国家目标。

萨尔瓦多迎29亿美元基础设施投资,含最高400MW光伏与1GWh储能来源:TaiyangNews 发布时间:2026-10-20 08:58:11

西班牙能源企业Cox与萨尔瓦多政府签署总额29亿美元的基础设施投资协议,计划三年内在能源与水务领域开展多项建设。核心内容包括:分阶段开发最高400MW光伏项目,首期与当地CEL合作建设两座合计200MW的电站;配套部署总容量达1GWh的电池储能系统(BESS),初始规模为440MWh和500MWh,具备扩容至1000MWh的能力;同时涵盖天然气设施及供水、卫生服务升级工程。资金将通过国际金融机构、多边组织及出口信贷机构筹措,其中科威特阿拉伯经济发展基金已提供专项贷款支持一个11MW光伏项目。该投资是Cox拉美战略的重要一环,此前其已完成对伊比德罗拉墨西哥业务的收购,进一步扩大区域能源布局。(199字)

温差≤3℃、峰值效率91.5%!特变电工新能源工商储新品亮相来源:投稿 发布时间:2026-10-16 19:49:32

10月16日,特变电工新能源在南京发布工商业储能新品TGC-125-261-C2,主打“灵活智能、经济高效、安全可靠”:液冷系统温差≤3℃,往返效率达89%,待机功耗趋近于0W;首创自主补液设计,维护周期延长50%;搭载本地EMS实现断网可靠运行,并联合卫蓝新能源布局半固态电池技术。

好莱坞巨星投资光伏公司来源:索比光伏网 发布时间:2026-10-16 08:39:57

瑞典能源即服务(EaaS)公司Elvy宣布获好莱坞演员兼环保人士莱昂纳多·迪卡普里奥投资,参与其1600万瑞典克朗的追加轮融资。该公司推出全球首个家庭能源订阅服务,整合光伏系统、储能电池与热泵,用户按月付费、零前期投入,运维及AI智能管理均由Elvy承担。截至2025年,其客户家庭平均节电60%,营收增长10倍,已在瑞典建成23兆瓦分布式能源资产。公司计划三年内投资超100亿瑞典克朗,将装机容量提升至600兆瓦。迪卡普里奥指出,该模式兼具可量化的节能效果与规模化商业潜力,有望重塑能源生产与消费方式;他此前亦曾投资欧洲户用光伏企业。

户均拟补贴5万泰铢,泰国推进“大众光伏”计划来源:TaiyangNews 发布时间:2026-10-15 10:13:54

泰国政府推出扩容版“大众光伏”计划,拟投入750亿泰铢(分两期:500亿和250亿),目标覆盖最多150万户家庭,每户提供5万泰铢安装补贴。该计划将公共光伏总容量从5GW提升至10GW,支持装机容量不超过10kW的屋顶、地面及漂浮式光伏系统。参与家庭可与电力部门签订20年购电协议,余电以2.20泰铢/kWh价格上网,单表售电上限为5kW。三家国有银行提供年利率2.5%、最长7年的专项贷款,售电收入自动扣还。为保障系统稳定,政府同步推进电网升级,涵盖发电预测、智能电表、实时监控及储能整合,并要求制定光伏组件与电池回收方案。

规划6GW可再生能源项目,南非Eskom启动战略伙伴预审来源:TaiyangNews 发布时间:2026-10-14 09:16:38

南非国家电力公司Eskom启动战略伙伴资格预审(RFQ),旨在为最多6GW的公用事业级可再生能源项目遴选长期合作伙伴。该五年期合作计划覆盖光伏、风电及电池储能系统(BESS)等技术,支持Eskom及其拟设子公司Eskom Green开展联合开发与共同投资。当前,Eskom已规划14GW可再生能源项目管线,其中首阶段聚焦2GW光伏与1GW/4GWh BESS,目标于2030年前推进实施。此举呼应南非《2025综合资源计划》中到2042年新增105GW装机的目标,以及Eskom自身至2040年新增最多32GW可再生能源的规划。合作收益将主要来自企业及工商业客户的长期购电协议(PPA)和集中承购安排;预审入围名单有效期五年,后续通过具体项目招标(RFP)落实合作。(199字)