Изучите тенденции развития рынка аккумуляторных систем хранения энергии

Согласно опросу, проведенному консалтинговой компанией Apricum, занимающейся технологиями очистки, количество аккумуляторных систем хранения энергии (BESS) для стационарных приложений начало резко увеличиваться, включая масштабирование коммунальных услуг и распределенные приложения. По последним оценкам, ожидается, что продажи вырастут примерно с 1 миллиарда долларов в 2018 году до 20-25 миллиардов долларов в 2024 году.

Компания Apricum определила три основных фактора роста стационарных аккумуляторных систем хранения энергии (BESS): во-первых, положительные изменения в стоимости аккумуляторных батарей. Второй - это усовершенствованная нормативно-правовая база, обе из которых повышают конкурентоспособность аккумуляторов. В-третьих, стационарные аккумуляторные системы хранения энергии (BESS) - это растущий рынок адресных услуг.

Стоимость батареи

Ключевой предпосылкой для широкого использования стационарных аккумуляторных систем накопления энергии (BESS) является связанное с этим снижение затрат в течение срока службы батарей. В основном это достигается за счет сокращения капитальных затрат, повышения производительности или улучшения условий финансирования.

Капитальные расходы:

Технология стационарных аккумуляторов энергии (BESS) с самым большим сокращением затрат за последние годы - это литий-ионные аккумуляторы, стоимость которых упала с примерно 500-600 долларов за кВтч в 2012 году до 300-500 долларов за киловатт-час. В основном это связано с доминирующим положением технологии в мобильных приложениях, таких как отрасль «3C» (компьютеры, связь, бытовая электроника) и электромобилями, и, как следствие, за счет эффекта масштаба. В этом контексте Tesla планирует еще больше снизить стоимость литий-ионных аккумуляторов за счет производства на заводе «Giga-Factory» мощностью 35 ГВтч / кВт в Неваде. Американский производитель аккумуляторных батарей Alevo также объявил об аналогичном плане для превратить заброшенную сигаретную фабрику в предприятие по производству аккумуляторов мощностью 16 ГВтч.

Сегодня большинство стартапов в области технологий хранения энергии работают над другими способами снижения капитальных затрат. Они поняли, что будет сложно обеспечить производство литий-ионных аккумуляторов, и такие компании, как Eos, Aquion или Ambri, с самого начала разрабатывали свои аккумуляторы с учетом определенных требований к стоимости. Это может быть достигнуто за счет использования большого количества недорогого сырья и высокоавтоматизированных технологий для электродов, протонообменных мембран и электролитов, а также передачи их производства на аутсорсинг производственным подрядчикам в глобальном масштабе, таким как Foxconn. В результате Eos заявила, что ее мегаваттная система стоит всего 160 долларов за киловатт-час.

Кроме того, инновационные закупки могут помочь снизить инвестиционные затраты на стационарную аккумуляторную систему хранения энергии (BESS). Например, Bosch, BMW и шведское коммунальное предприятие Vattenfall устанавливают фиксированную систему накопления энергии 2 МВт / 2 МВтч на основе литий-ионных батарей, используемых в седане BMW i3 и ActiveE.

Представление:

Параметры производительности аккумуляторов могут быть улучшены усилиями производителей и операторов по снижению стоимости аккумуляторных систем хранения энергии (BESS). Срок службы батареи (жизненный цикл и срок службы) явно оказывает большое влияние на экономичность батареи. На производственном уровне срок службы может быть продлен за счет добавления патентованных добавок к активным химическим веществам и улучшения производственного процесса для достижения более однородного качества батарей.

Очевидно, что аккумулятор всегда должен эффективно работать в пределах рабочего диапазона своей конструкции, например, когда речь идет о глубине разряда (DOD). Срок службы может быть значительно продлен за счет ограничения потенциальной глубины разряда (DOD) в приложении или за счет использования системы с большей мощностью, чем требуется. Детальное знание оптимальных эксплуатационных пределов, полученных в результате тщательных лабораторных испытаний, а также наличие надлежащей системы управления батареями (BMS) являются серьезным преимуществом. Потеря эффективности при двустороннем переключении в основном связана с гистерезисом, присущим химии аккумуляторных элементов. Использование соответствующей скорости заряда или разряда, а также поддержание хорошей глубины разряда (DOD) помогает поддерживать высокую эффективность.

Кроме того, электрическая энергия, потребляемая компонентами аккумуляторной системы (охлаждение, нагрев или система управления батареями), влияет на эффективность и должна быть сведена к минимуму. Например, добавляя механические элементы к свинцово-кислотной батарее для предотвращения образования дендритов, можно уменьшить снижение емкости батареи с течением времени.

Условия финансирования:

На банковские операции программы «Системы хранения энергии с фиксированными батареями» (BESS) часто влияют ограниченные показатели производительности и неопытность финансовых учреждений в отношении производительности, технического обслуживания и бизнес-моделей аккумуляторов энергии.

Поставщики и разработчики программы Battery Energy Storage System (BESS) должны попытаться улучшить инвестиционные условия, например, с помощью стандартизированных гарантийных мероприятий или путем комплексного процесса тестирования для внедрения аккумуляторов.

В целом, по мере того, как вышеупомянутые капитальные затраты снижаются, а количество аккумуляторов продолжает расти, доверие инвесторов будет расти, а их затраты на финансирование снизятся.

2. Нормативно-правовая база

Аккумуляторная система хранения энергии, развернутая WEMAG / Younicos

Как и все относительно новые технологии, выходящие на зрелые рынки, аккумуляторная система хранения энергии (BESS) в некоторой степени полагается на благоприятную нормативную базу. По крайней мере, это означает, что аккумуляторная система хранения энергии (BESS) не имеет препятствий для участия на рынке. В идеале государственные учреждения осознают ценность фиксированных систем хранения и соответствующим образом мотивируют свои приложения.

Примером устранения последствий его прикладного барьера является приказ № 755 Федеральной комиссии по регулированию энергетики США (FERC), который требует, чтобы стандарты ISO3 и RTO4 обеспечивали более быстрые, точные и эффективные платежи для ресурсов MW-MILIEE55. Поскольку в октябре 2012 года независимый оператор PJM соответствующим образом адаптировал свой оптовый рынок электроэнергии, масштабы накопления энергии увеличиваются. В результате в США в 2014 году было развернуто 62 мегаватта оборудования для хранения энергии, на три пункта второе место занимает продукция PJM для хранения энергии.

В Германии частные пользователи, которые покупают солнечные батареи и системы хранения энергии, могут получить ссуды под низкие проценты в немецком государственном банке развития KfW и получить скидки до 30% от покупной цены. На данный момент это привело к установке примерно 12 000 систем хранения энергии, но следует отметить, что еще 13 000 систем хранения энергии построены вне программы.

В 2013 году Регулирующий орган штата Калифорния (CPUC) потребовал, чтобы к 2020 году коммунальный сектор приобрел 1,325 ГВт накопительной мощности. Программа закупок предназначена для демонстрации того, как батареи могут модернизировать сеть и помочь интегрировать солнечную и ветровую энергию.

Вышеупомянутые примеры - все основные события, которые привлекли значительное внимание в области хранения энергии. Однако более мелкие, часто незамеченные изменения в правилах могут сильно повлиять на региональную применимость системы аккумулирования энергии от батарей (BESS). Возможные примеры:

Простое снижение требований к минимальной емкости основного рынка накопителей энергии в Германии позволит бытовым системам накопления энергии участвовать в качестве виртуальных электростанций, что еще больше укрепит экономическое обоснование распределенной аккумуляторной системы накопления энергии (BESS).

Ключевым элементом Третьей программы реформирования энергетики ЕС, вступившей в силу в 2009 году, является отделение деятельности энергетических компаний по производству и продаже электроэнергии от их сетей передачи. В этом случае из-за некоторых юридических неопределенностей условия, при которых Оператору системы передачи (TSO) будет разрешено эксплуатировать систему хранения энергии, не совсем понятны. Законодательные усовершенствования заложат основу для более широкого применения аккумуляторных систем хранения энергии (BESS) для поддержки сетей.

3. Рынок адресных услуг

Решения AEG Power

Специфические тенденции на мировом рынке электроэнергии вызывают растущий спрос на услуги, и в принципе можно использовать услуги стационарных аккумуляторных систем хранения энергии (BESS). Соответствующие тенденции:

Из-за нестабильности возобновляемых источников энергии и повышенной гибкости электроснабжения во время стихийных бедствий возрастает потребность в гибкости энергосистем. Здесь проекты по хранению энергии могут предоставлять вспомогательные услуги, такие как регулирование частоты и напряжения, уменьшение перегрузки сети, ужесточение использования возобновляемых источников энергии и запуск с нуля.

Расширение и внедрение инфраструктуры производства, передачи и распределения электроэнергии из-за старения или недостаточной мощности, а также роста электрификации в сельских районах, в этом случае система аккумулирования энергии с использованием аккумуляторных батарей (BESS) может использоваться в качестве альтернативы задержке или предотвращению инвестиций в инфраструктуру для стабилизировать островные сети или повысить эффективность дизель-генераторных установок в автономных системах.

Промышленные, коммерческие и бытовые конечные пользователи изо всех сил пытаются справиться с более высокими счетами за электроэнергию, особенно из-за изменений цен и затрат на спрос. Для (потенциальных) частных владельцев солнечной энергии снижение зеленых тарифов повлияет на экономическую жизнеспособность. Кроме того, источник питания часто бывает ненадежным, а качество электроэнергии оставляет желать лучшего. Стационарные батареи могут помочь увеличить собственное потребление, выполняя «ограничение пиков» и «сдвиг пиков», обеспечивая при этом источник бесперебойного питания (ИБП).

Очевидно, что для удовлетворения этого спроса существуют различные традиционные варианты хранения без использования энергии. Вопрос о том, является ли аккумулятор лучшим выбором, следует оценивать в индивидуальном порядке и может сильно отличаться от региона к региону. Например, несмотря на то, что в Австралии, Техасе и т. Д. Есть несколько положительных бизнес-примеров, в этих случаях необходимо преодолеть проблему передачи на большие расстояния. Типичная длина кабеля среднего напряжения в Германии составляет менее 10 км, что составляет традиционную сеть. В большинстве случаев расширение является более дешевой альтернативой.

В общем, недостаточно предоставлять услуги с использованием только системы аккумулирования энергии от батареи (BESS). Следовательно, услуги должны быть включены в «стек выгод» для снижения затрат и компенсации с помощью множества механизмов. Начиная с приложения с наибольшим источником дохода, вы должны сначала использовать свободные мощности, чтобы воспользоваться возможностями на месте и избежать нормативных барьеров, таких как питание от ИБП. Для любой оставшейся мощности также могут учитываться услуги, предоставляемые в сеть (например, регулировка частоты). Разумеется, дополнительные сервисы не могут помешать развитию основных сервисов.

Влияние на участников рынка накопителей энергии

Улучшение этих драйверов приведет к появлению новых возможностей для бизнеса и соответствующему росту рынка. Однако негативные изменения, в свою очередь, могут привести к тому, что бизнес-модели не смогут достичь или даже потерять экономическую жизнеспособность. Например, из-за неожиданной нехватки определенного сырья ожидаемое снижение затрат может не быть достигнуто, или коммерциализация новых технологий не соответствует ожиданиям. Изменения в правилах могут сформировать структуру, в которой система накопления энергии с фиксированной батареей (BESS) не может участвовать. Кроме того, развитие соседних отраслей может создать дополнительную конкуренцию за стационарные аккумуляторные системы хранения энергии (BESS), такие как использование возобновляемых источников энергии для регулирования частоты: на некоторых рынках (например, в Ирландии) сетевые стандарты требуют использования ветряных ферм в качестве основной Запас мощности.

Таким образом, компании должны внимательно отслеживать, прогнозировать и позитивно влиять на стоимость аккумуляторов, нормативную базу и необходимость успешного участия на мировом рынке стационарных аккумуляторов.

Страница содержит содержимое машинного перевода.