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寻找锂离子电池退化转折点可能是一种经济权衡
  • 锂离子电池在使用过程中随时间的推移而退化这一事实不一定会限制其在固定储能系统中的广泛应用,但是需要长期管理策略。

    锂离子电池在使用过程中随时间的推移而退化这一事实不一定会限制其在固定储能系统中的广泛应用,但是需要长期管理策略。
      
      各种类型的锂离子电池是当今连接电网绝大部分先进储能系统的主要组成部分。同时,人们也逐渐认识到,使用这些先进的电池将为电网和分布式能源系统获得最大的环境和经济效益,但这是以维持电池本身工作寿命或最有效使用为代价的。
      
      两个电池储能项目的现金流量。蓝色代表采用一种更积极的策略,忽略退化但获得更多收入。橙色代表遵循更保守的策略,可以减少退化
      
      美国电力研究院(EPRI)的Andres Cortes博士和Ben Kaun最新发布的一篇名为“电池循环充电放值得吗?通过先进控制最大限度地提高储能生命周期价值”的文章对此进行了探讨。
      
      “电池储能系统的退化和降级通常表现为能量保持能力的损失、电力输送能力和效率的降低,以及最终需要更换电池。”报告写道,“根据电池系统的状态,更换可能仅意味着更换少量电池或完全更换电池组。”
      
      影响锂离子电池劣化的因素很多,其中包括电池寿命的平均充电状态和充放电循环的深度。根据固定电池部署提供的电网侧服务或用户侧服务,通常从一个系统堆叠多个应用程序或服务,电池储能系统中电池的寿命会因损耗而发生变化,正如美国电力研究院(EPRI)作者在文章中详细探讨的那样。
      
      对退化经济性进行权衡
      
      然而,正如报告作者指出的那样,在电池储能系统的经济性与退化及其长期影响的考虑方面可以进行权衡。换句话说,如果项目所有者获得的收入超过了随着时间推移而增加的更换电池的成本,那么可以做出决定以允许退化发生,从他们的设计中考虑到项目的经济和技术建模。美国电力研究院(EPRI)已经创建了Storage VET(储能价值评估工具),用于评估此类机会及其伴随成本。
      
      技术提供商和系统集成商NEC Energy Solutions公司首席执行官Steve Fludder最近提到了这种权衡的概念。
      
      “将电池视为一种有限的资源,可以将电子存储并以有限的方式取出。实际上,可以计算出电池在使用寿命期间可以出入多少电子,然后降低到60%的容量,并且在那时进行某种类型的增强是非常合适的。”Fludder说。
      
      Fludder表示,NEC Energy Solutions公司采用不断发展的数据平台和人工智能,可以使用来自各种供应商的电池,并能够创建退化模型。
      
      “这意味着我们可以真正将系统的运行推向极限,当市场上的收入机会出现时,我们基本上可以将系统置于过载状态。因此,当电力差价很大时,我们将让客户能够将储能系统运行到最大值,即使它会加速退化。但是增加电池或更换电池这种权衡可能是值得的。”
      
      Fludder表示,“将退化建模与电池资产的物理特性响应其运行方式的方式相匹配,将使NEC Energy Solutions公司及其最终客户能够根据实际的收入机会在市场上实时做出决策。为电池储能项目所有者和运营商提供平衡经济的机会,并更好地利用投资”。
      
      编译:Harris
      
      

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