Numărul de sisteme de stocare a energiei bateriei (BESS) pentru aplicații fixe, inclusiv aplicații la scară de utilitate și aplicații distribuite, a început să crească semnificativ, potrivit sondajului Apricum, o agenție de consultanță în tehnologie curată.Potrivit estimărilor recente, vânzările sunt de așteptat să crească de la aproximativ 1 miliard de dolari în 2018 la între 20 și 25 de miliarde de dolari în 2024.
Apricum a identificat trei factori principali pentru creșterea Bess: în primul rând, progresul pozitiv în ceea ce privește costurile bateriilor.Al doilea este cadrul de reglementare îmbunătățit, ambele îmbunătățesc competitivitatea bateriilor.În al treilea rând, Bess este o piață de servicii adresabilă în creștere.
1. Costul bateriei
Condiția prealabilă cheie pentru aplicarea largă a Bess este reducerea costurilor aferente în timpul duratei de viață a bateriei.Acest lucru se realizează în principal prin reducerea cheltuielilor de capital, îmbunătățirea performanței sau îmbunătățirea condițiilor de finanțare.

2. cheltuieli de capital
În ultimii ani, cea mai mare reducere a costurilor tehnologiei Bess este bateria litiu-ion, care a scăzut de la aproximativ 500-600 USD/kwh în 2012 la 300-500 USD/kwh în prezent.Acest lucru se datorează în principal poziției dominante a tehnologiei în aplicațiile mobile, cum ar fi industriile „3C” (calculatoare, comunicații, electronice de larg consum) și vehiculele electrice, precum și economiile de scară rezultate în producție.În acest context, Tesla intenționează să reducă în continuare costul bateriilor litiu-ion prin producția fabricii sale „Giga fabrică” de 35 GWH/kW din Nevada.Alevo, un producător american de baterii de stocare a energiei, a anunțat un plan similar de a transforma o fabrică de țigări abandonată într-o fabrică de baterii de 16 gigawați oră.
În prezent, majoritatea start-up-urilor în domeniul tehnologiei de stocare a energiei se angajează să adopte alte metode de cheltuieli de capital reduse.Ei își dau seama că va fi dificil să îndeplinească capacitatea de producție a bateriilor litiu-ion, iar companii precum EOS, aquion sau ambri își proiectează bateriile pentru a îndeplini anumite cerințe de cost încă de la început.Acest lucru poate fi realizat prin utilizarea unui număr mare de materii prime ieftine și tehnologii extrem de automatizate pentru electrozi, membrane de schimb de protoni și electroliți și prin externalizarea producției acestora către contractori de producție la scară globală, cum ar fi Foxconn.Drept urmare, EOS a spus că prețul sistemului său de clasă megawați este de doar 160 USD / kWh.
În plus, achizițiile inovatoare pot ajuta la reducerea costurilor de investiție ale lui Bess.De exemplu, Bosch, BMW și compania suedeză de utilități Vattenfall instalează sisteme fixe de stocare a energiei de 2MW / 2mwh bazate pe baterii litiu-ion folosite la mașinile BMW I3 și ActiveE.
3. performanta
Parametrii de performanță ai bateriei pot fi îmbunătățiți prin eforturile producătorilor și operatorilor de a reduce costul sistemului de stocare a energiei bateriei (BESS).Durata de viață a bateriei (ciclul de viață și ciclul de viață) are, evident, o mare influență asupra economiei bateriei.La nivel de producție, prin adăugarea de aditivi brevetați la substanțele chimice active și îmbunătățirea procesului de producție pentru a obține o calitate mai uniformă și mai consistentă a bateriei, durata de viață poate fi prelungită.
Evident, bateria ar trebui să funcționeze întotdeauna eficient în intervalul de funcționare proiectat, de exemplu, când vine vorba de adâncimea de descărcare (DoD).Ciclul de viață poate fi prelungit semnificativ prin limitarea posibilei adâncimi de descărcare (DoD) în aplicație sau prin utilizarea sistemelor cu capacitate mai mare decât cea necesară.Cunoașterea detaliată a celor mai bune limite de funcționare obținute prin teste riguroase de laborator, precum și deținerea unui sistem de management al bateriei (BMS) adecvat reprezintă un avantaj major.Pierderea eficienței dus-întors se datorează în principal histerezisului inerent în chimia celulară.Rata de încărcare sau descărcare adecvată și adâncimea de descărcare bună (DoD) sunt utile pentru a menține o eficiență ridicată.
În plus, energia electrică consumată de componentele sistemului de baterii (răcire, încălzire sau sistem de gestionare a bateriei) afectează eficiența și trebuie menținută la minimum.De exemplu, prin adăugarea de elemente mecanice bateriilor cu plumb-acid pentru a preveni formarea dendritelor, degradarea capacității bateriei în timp poate fi atenuată.

4. Conditii de finantare
Activitatea bancară a proiectelor Bess este adesea afectată de performanța limitată și de lipsa de experiență a instituțiilor de finanțare în performanța, întreținerea și modelul de afaceri al stocării energiei bateriilor.

Furnizorii și dezvoltatorii de proiecte de sisteme de stocare a energiei bateriei (BESS) ar trebui să încerce să îmbunătățească condițiile de investiție, de exemplu, prin eforturi standardizate de garanție sau prin implementarea unui proces cuprinzător de testare a bateriilor.

În general, odată cu scăderea cheltuielilor de capital și cu creșterea numărului de baterii menționate mai sus, încrederea investitorilor va crește, iar costul finanțării acestora va scădea.

5. Cadrul de reglementare
Sistem de stocare a energiei bateriei implementat de wemag / younicos
Ca toate tehnologiile relativ noi care intră pe piețele mature, sistemul de stocare a energiei bateriei (BESS) se bazează într-o oarecare măsură pe un cadru de reglementare favorabil.Cel puțin asta înseamnă că nu există bariere în calea participării pe piață pentru sistemul de stocare a energiei bateriei (BESS).În mod ideal, departamentele guvernamentale vor vedea valoarea sistemelor de stocare fixe și își vor motiva aplicațiile în consecință.
Un exemplu de eliminare a impactului barierelor sale de aplicare este Ordinul 755 al Comisiei Federale de Reglementare a Energiei (FERC), care cere ca isos3 și rtos4 să ofere plăți mai rapide, mai precise și mai performante pentru resursele mw-miliee55.Pe măsură ce PJM, un operator independent, și-a transformat piața angro de energie electrică în octombrie 2012, amploarea stocării de energie a crescut.Drept urmare, două treimi din echipamentele de stocare a energiei de 62 MW instalate în Statele Unite în 2014 sunt produse de stocare a energiei PJM.În Germania, utilizatorii rezidențiali care achiziționează energie solară și sisteme de stocare a energiei pot obține împrumuturi cu dobândă redusă de la KfW, o bancă de dezvoltare deținută de guvernul german, și pot obține o reducere de până la 30% la prețul de achiziție.Până acum, acest lucru a dus la instalarea a aproximativ 12000 de sisteme de stocare a energiei, dar trebuie menționat că alte 13000 sunt construite în afara programului.În 2013, autoritatea de reglementare din California (CPUC) a cerut ca sectorul utilităților să achiziționeze 1,325 gw de capacitate de stocare a energiei până în 2020. Programul de achiziții își propune să demonstreze modul în care bateriile pot moderniza rețeaua și pot ajuta la integrarea energiei solare și eoliene.

Exemplele de mai sus sunt evenimente majore care au stârnit mare îngrijorare în domeniul stocării energiei.Cu toate acestea, modificările mici și adesea neobservate ale regulilor pot avea un impact puternic asupra aplicabilității regionale a sistemului de stocare a energiei bateriei (BESS).Exemplele potențiale includ:

Prin simpla reducere a cerințelor de capacitate minimă ale piețelor majore de stocare a energiei din Germania, sistemelor rezidențiale de stocare a energiei vor putea participa ca centrale electrice virtuale, întărind și mai mult cazul de afaceri al lui Bess.
Elementul central al celui de-al treilea plan de reformă energetică al UE, care a intrat în vigoare în 2009, este separarea activității de producere și vânzare a energiei electrice de rețeaua sa de transport.În acest caz, din cauza unor incertitudini juridice, condițiile în care operatorului de sistem de transport (OST) va fi permis să opereze sistemul de stocare a energiei nu sunt pe deplin clare.Îmbunătățirea legislației va pune bazele pentru aplicarea mai largă a sistemului de stocare a energiei bateriei (BESS) în sprijinul rețelei electrice.
Soluție de alimentare AEG pentru piața serviciilor adresabile
Tendința specifică a pieței globale de energie electrică determină o cerere în creștere pentru servicii.În principiu, serviciul Bess poate fi adoptat.Tendințele asociate sunt următoarele:
Datorită fluctuației energiei regenerabile și creșterii elasticității sursei de energie în timpul dezastrelor naturale, cererea de flexibilitate în sistemul de energie este în creștere.Aici, proiectele de stocare a energiei pot furniza servicii auxiliare, cum ar fi controlul frecvenței și tensiunii, atenuarea congestiei rețelei, înăsprirea energiei regenerabile și pornirea neagră.

Extinderea și implementarea infrastructurii de generare și transport și distribuție din cauza îmbătrânirii sau capacității insuficiente, precum și electrificării crescute în zonele rurale.În acest caz, sistemul de stocare a energiei bateriei (BESS) poate fi folosit ca alternativă pentru a întârzia sau a evita investițiile în infrastructură pentru a stabiliza rețeaua electrică izolată sau pentru a îmbunătăți eficiența generatoarelor diesel din sistemul off-grid.
Utilizatorii finali industriali, comerciali și rezidențiali se luptă să facă față taxelor mai mari de energie electrică, în special din cauza modificărilor prețurilor și a costurilor cererii.Pentru proprietarii (potenţiali) rezidenţiali de generare de energie solară, preţul redus al reţelei va afecta fezabilitatea economică.În plus, alimentarea cu energie este adesea nesigură și de proastă calitate.Bateriile staționare pot ajuta la creșterea consumului de sine, pot efectua „peak clipping” și „peak shifting” în timp ce asigură alimentarea neîntreruptibilă (UPS).
Evident, pentru a satisface această cerere, există diverse opțiuni tradiționale de stocare a energiei.Dacă bateriile reprezintă o alegere mai bună trebuie evaluat de la caz la caz și poate varia foarte mult de la o regiune la alta.De exemplu, deși există unele cazuri de afaceri pozitive în Australia și Texas, aceste cazuri trebuie să depășească problema transmisiei pe distanțe lungi.Lungimea tipică a cablului de nivel mediu de tensiune în Germania este mai mică de 10 km, ceea ce face ca extinderea rețelei electrice tradiționale să fie o alternativă cu costuri mai mici în majoritatea cazurilor.
În general, sistemul de stocare a energiei bateriei (BESS) nu este suficient.Prin urmare, serviciile ar trebui integrate în „superpunerea beneficiilor” pentru a reduce costurile și a compensa printr-o varietate de mecanisme.Începând cu aplicația cu cea mai mare sursă de venituri, ar trebui mai întâi să folosim capacitatea de rezervă pentru a profita de oportunitățile la fața locului și pentru a evita barierele de reglementare, cum ar fi alimentarea cu energie UPS.Pentru orice capacitate rămasă, pot fi luate în considerare și serviciile livrate către rețea (cum ar fi reglarea frecvenței).Nu există nicio îndoială că serviciile suplimentare nu pot împiedica dezvoltarea serviciilor majore.

Impactul asupra participanților pe piața de stocare a energiei.
Îmbunătățirile acestor factori vor duce la noi oportunități de afaceri și la creșterea ulterioară a pieței.Cu toate acestea, evoluțiile negative vor duce la eșecul sau chiar pierderea fezabilității economice a modelului de afaceri.De exemplu, din cauza penuriei neașteptate a unor materii prime, este posibil ca reducerea preconizată a costurilor să nu fie realizată sau comercializarea noilor tehnologii poate să nu se realizeze conform așteptărilor.Modificările în reglementări pot forma un cadru în care Bess nu poate participa.În plus, dezvoltarea industriilor adiacente poate crea concurență suplimentară pentru Bess, cum ar fi controlul frecvenței energiei regenerabile utilizate: în unele piețe (de exemplu, Irlanda), standardele rețelei impun deja parcuri eoliene ca principală rezervă de energie.

Prin urmare, întreprinderile trebuie să acorde o atenție deosebită reciprocă, să prezică și să influențeze pozitiv costul bateriei, cadrul de reglementare și să participe cu succes la cererea pieței globale de stocare a energiei bateriei fixe..