2020年代將被銘記為儲能十年待秃。到2030年撑雨,裝機儲能預(yù)計將比2021年增加15倍。2021年底,全球共安裝了約27GWh/56GWh的儲能裝置,到2030年,預(yù)計總數(shù)將增至411GWh/1194GWh算利。
Woodmac和Sungrow的一份報告指出,大量儲能的背后是一系列驅(qū)動因素泳姐⌒茫可以說,最重要的驅(qū)動因素是必要性门烧,到2050年甜湾,近90%的電力可以由可再生能源產(chǎn)生。充足的能量儲存對于平衡風能和太陽能的大量可變發(fā)電量至關(guān)重要鹅棺。
在美國兜充,公共政策也是更雄心勃勃的儲能部署的重要驅(qū)動因素。最近通過的《通脹削減法案》(IRA)為太陽能和存儲以及獨立存儲設(shè)施配套項目提供了未來十年30%的投資稅收抵免(ITC)脂性,為儲能市場提供了急需的確定性雄睦。過去,只有太陽能+存儲項目符合ITC的要求汹振。
IRA通過后娇裁,Wood Mackenzie將其對2022年至2026年美國儲能市場的預(yù)測提升至191GWh以上。
最大化儲能價值
雖然很明顯宴甩,未來幾年對儲能的需求和需求只會變得更加迫切证账,但也必須知道并非所有的存儲技術(shù)都是平等的钢战。事實上沾尔,決定部署哪種存儲技術(shù)將對安裝成本、能源平準化成本(LCOE)弟头、性能吩抓、操作和維護(O&M)以及安全產(chǎn)生重要影響。當比較傳統(tǒng)的風冷儲能系統(tǒng)和液冷替代品(如Sungrow Power Supply Company生產(chǎn)的PowerTitan系列產(chǎn)品)時赴恨,技術(shù)選擇的影響尤為明顯疹娶。兩種存儲技術(shù)之間最明顯的區(qū)別之一是容器大小。
Sungrow的高級技術(shù)銷售經(jīng)理Neil Bradshaw表示:“如果你進行空氣冷卻伦连,那么你必須有這些巨大的空氣管道通道來輸送空氣雨饺,因為空氣的比熱容非常可怕惑淳。但是水的比熱容是任何材料中最好的额港,這意味著你可以有一個小管道饺窿,足以冷卻2.7 MWh的電池模塊。由于該管道占用的空間微不足道移斩,這意味著您可以肚医。
事實上,PowerTitan占用的空間比標準儲能系統(tǒng)少32%向瓷。液體冷卻也比空氣更容易控制肠套,這需要一個復(fù)雜的平衡動作才能恰到好處。液體冷卻的優(yōu)勢最終導(dǎo)致能耗降低40%夜川,電池使用壽命延長10%日俱。液體冷卻存儲容器的尺寸減小具有許多有益的波紋效應(yīng)。例如髓界,減小尺寸意味著更容易辰稽、更高效和更低成本的安裝。較小的尺寸在設(shè)計存儲系統(tǒng)的安裝位置時也提供了更大的靈活性咪犹。
Bradshaw說:“你可以在一輛大卡車上運送滿載的電池單元爷瓜。這意味著你不必在現(xiàn)場裝載電池模塊。這基本上都是預(yù)先完成的遭屑,你只需將其放在地面上享偎。”
液冷系統(tǒng)的安全優(yōu)勢
只有解決了安全問題,儲能才能在以可再生能源為主的脫碳電力系統(tǒng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用贴袖。電力研究所(EPRI)跟蹤世界各地的儲能故障事件漏匹,包括火災(zāi)和其他安全相關(guān)事件。自2017年以來质窒,EPRI已記錄了50起商業(yè)硫朦、工業(yè)(C&I)和公用事業(yè)規(guī)模的故障事件。
隨著鋰離子存儲系統(tǒng)在當今市場占據(jù)主導(dǎo)地位背镇,主要的安全問題是熱失控咬展。基本上瞒斩,當故障導(dǎo)致電池單元內(nèi)部過熱時破婆,就會發(fā)生這種情況。這會導(dǎo)致大量熱量的產(chǎn)生和自加速反應(yīng)胸囱,從而導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸祷舀。熱失控的原因有很多,包括內(nèi)部電池缺陷烹笔、電池管理系統(tǒng)故障和環(huán)境污染裳扯。
Bradshaw說:“如果你有一個電池的熱失控,你就有一個巨大的散熱片谤职,能量被吸走饰豺。液體是一層額外的保護層铺纽。”PowerTitan存儲系統(tǒng)經(jīng)受住了嚴格的測試,以確保其防止熱失控的能力哟忍。Bradshaw說:“我們測試的一部分是故意迫使電池進行熱級聯(lián)诫瑞,并從運行中去除液體冷卻。我們以每分鐘5攝氏度的速度將溫度提高到400攝氏度融确。我們在級聯(lián)中獲得三個喘玄、四個或五個電池,然后我們移除熱源醒横,觀察發(fā)生了什么蝗悼。我們的目標是級聯(lián)自行耗盡。”
字符串級別控制
安全顯然是任何電池儲能系統(tǒng)的最高優(yōu)先級禁舌。但最安全的系統(tǒng)的一個重要區(qū)別是性能出募。在這方面,PowerTitan技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢权煎。一個是在串級包含DC-DC轉(zhuǎn)換器蒂扇。
原因-串級管理意味著少數(shù)表現(xiàn)不佳或故障的電池不會損害整個電池系統(tǒng)的性能。例如狱揩,表現(xiàn)不佳的單元格會影響字符串的總?cè)萘亢仍荨radshaw說:“我們可以在串級使用DC-DC將這種影響隔離到一個串上。這對客戶來說是一個很大的區(qū)別彻犁。串級的DC-DC轉(zhuǎn)換器隔離了這一問題叫胁,因此它不會影響其他一切。”這意味著汞幢,容量不足20%的單元只會影響其字符串驼鹅,而不會將24個或更多字符串的容量減少20%。