Pika-kestusega energiasalvestus (LDES) viitab energiasalvestussüsteemidele, mis suudavad elektrit tarnida pikema aja jooksul, mitte ainult minutite või mõne tunni jooksul. USA energeetikaministeerium (DOE) määratleb praegu LDES-i kui salvestusruumi, mis suudab tarnida elektrit10 tundi või rohkem. Muud teadusuuringud, poliitika ja turu raamistikud kasutavad erinevaid piire, seega tuleks kestust käsitleda pigem projekti nõude kui universaalse märgisena.
Praktiline küsimus ei ole selles, kas üks tehnoloogia on "parim LDES-tehnoloogia". See on see, kas salvestussüsteem suudab saadaoleval saidil tarnida vajalikku võimsust nõutud aja jooksul vastuvõetava kogu-eluea maksumusega, riskiprofiiliga, mida projekt saab rahastada ja kasutada.
See juhend võrdleb peamisi LDES-tehnoloogiaperekondi, selgitab kestuse arvutamist, näitab, kus pikem salvestus võib väärtust luua, ning pakub otsustusraamistikku kommunaalettevõtetele, taastuvenergia arendajatele, mikrovõrkudele ja tööstusenergia kasutajatele.
Mis on pikk{0}}energia salvestamine?
LDES on energiasalvestussüsteem, mis on loodud salvestatud energia tühjendamiseks pikema aja jooksul. DOE praegune programmi definitsioon kasutab künnist10 tundi või rohkem. Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) märgib aga, et pikaajalist-salvestust ei määratle üks staatiline piir tööstuse ja teadustöö vahel. Seetõttu tuleks täpne tundide arv siduda tööprobleemiga.
DOE kasutab ka illustreerivat saatmisraamistikku, mis jagab salvestusruumi lühikeseks-kestvaks,-päevaseks, mitme-päevaseks ja hooajalisteks rakendusteks. Selles raamistikus on lühiajaline-salvestusaeg 0–10 tundi, -päevane LDES on 10–36 tundi, mitmepäevane LDES 36–160 tundi ja hooajaline nihe algab üle 160 tunni. Need ribad on kasulikud süsteemi planeerimisel, kuid need ei ole universaalsed tehnoloogiapiirangud.
| Kestusriba | Ligikaudne tühjenemise kestus | Tüüpiline planeerimisvajadus |
|---|---|---|
| Lühike kestus | 0-10 tundi | Päevasisene nihutamine, tipptaseme juhtimine, kiired võrguteenused |
| Inter-päevane LDES | 10-36 tundi | Energia nihutamine üleöö või järgmisel{0}}päeval |
| Mitme{0}}päevane LDES | 36-160 tundi | Pikenenud taastuvate energiaallikate puudujääk ja pikenenud kõrge neto{0}}koormusperiood |
| Hooajaline nihe | 160+ tundi | Väga pikad salvestusintervallid, mille puhul võib olla vajalik, et energia oleks saadaval päevadeks või kauemaks |
Lugejatele, kes vajavad selgemat vahet võimsuse ja salvestatud energia vahel, saidikW vs kWh juhendselgitab sama suhet väiksemas ulatuses.
Kuidas arvutatakse energia salvestamise kestust?
Salvestusaeg ühendab süsteemi kasutatava energiavõimsuse tühjendusvõimsusega:
Salvestusaeg=kasutatav energiavõimsus (MWh) ÷ tühjendusvõimsus (MW)
Näiteks 1000 MWh kasutatava energia ja 100 MW tühjendusvõimsusega projekti teoreetiline kestus on:
1000 MWh ÷ 100 MW=10 tundi
See lihtne arvutus on lähtepunkt, mitte täielik toimivuse garantii. Tegelikku tööaega võivad mõjutada -laadimispiirangud, lisakoormused, konversioonikadud, temperatuur, lagunemine, minimaalsed töötasemed ja see, kas projekt peab säilitama varuvaru.
See eristamine on hanke ajal oluline. Projektis tuleks täpsustada nõutavkasutatavMWh vastaval võimsustasemel ja töötingimustel, selle asemel, et tugineda ainult nimisildil olevale energianäitajale.
Miks on vaja pikka{0}}energiasalvestust?
LDES-i juhtum tuleneb energia tasakaalustamatusest, mis kestab kauem, kui tavapärane{0}}lühiajaline salvestamine majanduslikult või operatiivselt katta suudab. Päikeseenergia tootmine võib keset päeva ületada nõudlust ja langeda pärast päikeseloojangut nulli. Tuule väljund võib püsida nõrgana mitu tundi või mõnes süsteemis mitu päeva. Tööstusobjektidel ja mikrovõrkudel võib tekkida vajadus ületada katkestusi või kütusepiiranguid, mis ulatuvad tavapärasest nelja-tunnisest akuperioodist kaugemale.
Taastuvenergia üleviimine õhtusest tipust kaugemale
Nelja-tunnine aku võib hästi sobida hilise-pärastlõunase päikeseenergia õhtusse viimiseks. Kui vajalik nihe ulatub ööni või järgmise hommikuni, vajab projekt sama MW võimsuse jaoks palju rohkem energiavõimsust. See on koht, kus madalama energia{4}}mahukulu, pika eluea või suurte veehoidlate tehnoloogiad võivad muutuda konkurentsivõimelisemaks.
Sama tööloogika kehtib kakoormuse nihutamine energia salvestamisega: hoiustamise väärtus sõltub koormuse kujust ja kestusest ning hinnavahest, mitte lihtsalt MWh lisa paigaldamisest.
Võimsuse ja võrgu töökindluse toetamine
Elektrisüsteemid vajavad piisavalt töökindlat võimsust, et rahuldada nõudlust, kui muutuv tootmine on madal. LDES võib kaasa aidata, kui kõrge neto{1}}koormusperiood kestab kauem kui lühike tipp, kuid võimsuse väärtuse suurus sõltub kohalikust süsteemist, ilmastiku korrelatsioonist, ülekandest, turureeglitest ja tõenäosusest, et salvestatud energia on vajaduse korral endiselt saadaval.
Seetõttu on pikem kestus kasulik ainult siis, kui süsteemiprobleem on tõesti pikk. 20-tunnine vara ei loo lisaväärtust, kui rakendus vajab pidevalt vaid nelja tundi.
Taastuvate energiaallikate piiramise vähendamine
Salvestus võimaldab koguda elektrit, mis muidu väheneks, ja selle hiljem tühjendada. Võimalus muutub olulisemaks, kui taastuvenergia ülepakkumise ja suure nõudluse perioode lahutavad mitu tundi. Seda kasutusjuhtumit kaaluvad utiliidid peaksid hindama LDES-i ülekande laiendamise, paindliku nõudluse, põlvkonnavahetuse ja tavapärase lühema{2}}salvestusega, selle asemel, et käsitleda salvestust ainsa võimalusena.
Vastupidavus mikrovõrkudele ja kriitilistele koormustele
Pikem salvestatud{0}}energia kestus võib toetada kaugvõrke, tööstusrajatisi, ülikoolilinnakuid, andmekeskusi ja kriitilist infrastruktuuri pikemate katkestuste korral. See ei loo iseenesest varundusvõimalust. Elastne disain vajab ka sobivaid invertereid või võimsuse muundamise seadmeid, juhtseadiseid, saarte eraldamise võimalust, kaitset, must-käivitusstrateegiat ja määratletud reservipoliitikat.
Saidi{0}}taseme arhitektuuri kohta vaadake juhenditmikrovõrgu aku salvestussüsteemi disain.
Pikaajalise{0}}energiasalvestuse peamised tüübid
LDES hõlmab mitut tehnoloogiaperekonda. DOE programm Storage Innovations 2030 hindab elektrokeemilisi, mehaanilisi, termilisi ja keemilisi lähenemisviise, samal ajal kui IEEE käimasolev P1679.5 projekt töötab välja juhised pikaajalise -kestusega salvestustehnoloogiate objektiivseks hindamiseks statsionaarsetes rakendustes. 2026. aasta augusti seisuga on P1679.5 anAktiivne PAR, ei ole avaldatud lõplik IEEE standard.
Voolupatareid
Flow akud salvestavad aktiivseid materjale vedelates elektrolüütides, mida hoitakse välistes paakides ja tsirkuleerivad neid läbi elektrokeemiliste korstnate. Nende arhitektuur võimaldab energiavõimsust ja toiteseadmeid sõltumatumalt skaleerida kui paljudes tavapärastes akusüsteemides. Vanaadiumi redoksvoog on parim-tuntud kaubanduslik keemia, kuid väljatöötamisel on ka muud vesi- ja mittevesikeemiat.
Selline eraldatus energiamahuti ja toiteploki vahel on atraktiivne pikaajaliseks-paigalhoidmiseks, eriti kui olulised on sagedane jalgrattasõit ja pikk kasutusiga. Kompromisside hulka kuuluvad pumbad, paagid, elektrolüütide juhtimine, jalajälg, süsteemi integreerimine ja tarneahel, mis on vähem küps kui liitiumioonid.
DOE 2023. aasta voolu-aku hinnangus kasutas 100 MW/10{5}}tunnine vanaadiumi voolusüsteem võrdlusalusel 65% edasi-tagasi{9}}reisi efektiivsuse eeldust ja 10 000 tsükli elektrolüüdi alust. Need on hindamissisendid, mitte universaalsed müüja spetsifikatsioonid, kuid need illustreerivad, miks tsükli eluiga ja energiavõimsuse skaleerimine võivad LDES-i ökonoomikas olla sama olulised kui tipptõhusus.
Pumbaga{0}}salvestav hüdroenergia
Pumbaga{0}}hüdroenergia (PSH) liigutab vett erinevatel kõrgustel asuvate reservuaaride vahel. Vee ülespoole pumpamiseks kasutatakse elektrit; kui energiat on vaja, voolab vesi läbi turbiinide tagasi, et toota elektrit.
PSH on kõige väljakujunenud utiliidi -pika kestusega-salvestustehnoloogia. DOE teatab, et pumpsalvesti moodustab praegu domineeriva osa USA kasuliku -mastaabienergia-salvestusmahust, ja kirjeldab seda kui domineerivat turustatavat tehnoloogiat pikaajaliseks-salvestuseks. PNNL-i standardiseeritud 100 MW/10{12}}tunnine võrdlus kasutas ligikaudu 80% edasi-tagasi{14}}reisi efektiivsust ja 60-aastast PSH kalendrieeldust.
Piirang on asukoha määramine. Tehniliselt atraktiivne projekt vajab endiselt sobivat kõrgust, reservuaari konfiguratsiooni, veestrateegiat, geotehnilisi tingimusi, juurdepääsu ülekandele, keskkonnaülevaadet ja arenduse ajakava, mis võib olla palju pikem kui moodulakude puhul.
Konkreetse mastaabiga näiteks on Dominion Energy'i Bathi maakonna pumbajaamal Virginias 3003 MW tootmisvõimsust ja see on äriliselt tegutsenud alates 1985. aastast. See näitab PSH võimalikku ulatust ja pikaealisust, aga ka kohapealse -spetsiifilist tsiviilinfrastruktuuri.
Suruõhu{0}}energia salvestamine
Suruõhu{0}}energia salvestamine (CAES) kasutab salvestamiseks õhu kokkusurumiseks elektrit ja hiljem paisutab seda õhku energiatootmisprotsessi kaudu. Mõned kujundused kasutavad maa-aluseid soolakoopaid või muid sobivaid geoloogilisi moodustisi, samas kui uuemad kontseptsioonid järgivad alternatiivseid laevu või täiustatud termodünaamilisi tsükleid.
CAES võib pakkuda suurt energiavõimsust ja pikka kasutusiga, kuid selle ökonoomsus ja keskkonnaprofiil sõltuvad suuresti tehase disainist. Tavalised diabaatilised süsteemid võivad tühjendamise ajal kütust kasutada, samas kui täiustatud adiabaatilise või isotermilise kontseptsiooni eesmärk on seda nõuet vähendada või vältida. Geoloogiline säilitamine võib samuti muuta asukoha määravaks piiranguks.
Soojusenergia salvestamine
Soojussalvestus muudab energia soojuseks või külmaks ja salvestab selle materjalidesse, nagu sulasoolad, kivimid, liiv, vesi, faasi{0}}muutusmaterjalid või muu keskkond. Salvestatud soojusenergiat saab kasutada otse tööstuslikuks soojuseks, kaugenergiaks, jahutamiseks või muundada tagasi elektriks.
Otsene soojuskasutus võib olla eriti atraktiivne, kuna see väldib tarbetut elektrienergiaks muutmist. Elektrienergia-elektri-soojussalvesti võib kasutada kauem-kestvaid võrgurakendusi, kuid tõhusus ja seadmete konfiguratsioon varieeruvad olenevalt tehnoloogiast oluliselt. Sel põhjusel ei tohiks "soojussalvestuse tõhusust" kunagi nimetada ühe universaalse numbrina.
Vesiniku ja muude kemikaalide ladustamine
Elektrit saab elektrolüüsi teel muuta vesinikuks, säilitada ja hiljem kasutada kütuseelemendis, turbiinides, mootorites, tööstusprotsessides või muul lõppkasutusel. Keemilised energiakandjad on eriti olulised siis, kui salvestamise kestus muutub väga pikaks või kui projekti väärtus on lisaks elektri salvestamisele ka -sektoriülene kasutus.
Peamine kompromiss{0}}on konversiooni tõhusus. PNNL-i 2022. aasta standardiseeritud võrdlus kasutas kahesuunalise vesiniku salvestamise konfiguratsiooni jaoks umbes 31% edasi-tagasi{4}}reisi efektiivsust, mis on palju madalam kui liitium-ioon või pumbatav hüdrosüsteem. Võimalik eelis ei ole tõhusus; see on võime salvestada suurtes kogustes energiat pikka aega, kui andmekandja ja infrastruktuur on sobivad.
Liitium{0}}ioon ja muud akud
Liitiumioon{0}}ei ole LDES-ist välja jäetud. Liitium-ioon kirjeldab keemiat; LDES kirjeldab kestust ja rakendust. Liitium-ioonsüsteemi saab kavandada 10 tunniks või kauemaks, kuigi ökonoomika, suurendamine, soojusjuhtimine, lagunemine, jalajälg ja garantiitingimused muutuvad energia kestuse pikenedes üha olulisemaks.
PNNL-i standardiseeritud 100 MW/10{2}}tunnine võrdlus andis liitium-ioonide LFP ja NMC umbes 84% edasi-tagasi{5}}tõhususele, mis on kõrgem kui vooluaku ja vesiniku konfiguratsioonid samas andmekogumis. See jõudluse eelis on oluline, kuid see ei taga madalaimat LCOS-i iga töötsükli jaoks.
Laiemat keemia võrdlust vterinevat tüüpi akusid energia salvestamiseks.
LDES-tehnoloogiate võrdlemine
Allolev tabel on otsuse viide, mitte hankija spetsifikatsioonileht. Kestusvahemikud on rakendusele-orienteeritud, samas kui tõhusust ja eluiga tuleks võrrelda süsteemi täpse kujundusega. Kui kuvatakse arvulised efektiivsuse väärtused, viitavad need PNNLi standardiseeritud 100 MW/10 tunni võrdlusele 2022. aasta hinnangust, milles kasutati 2021. aasta jõudlussisendeid. PNNL hoiab nüüd värskendatudEnergia salvestamise kulude ja jõudluse andmebaasjooksvate kulude ja jõudlustööde jaoks.
| Tehnoloogia | Kestus sobib | Illustreeriv edasi-tagasi{0}}reisi tõhusus | Küpsus | Peamine asukoha või disaini piirang | Parima-sobivuse kaalutlused |
|---|---|---|---|---|---|
| Liitium{0}}ioonakud | Tundidest kuni 10+ tunnini, kui ökonoomika toetab lisatud energiavõimsust | Umbes 84% PNNLi standardiseeritud 10-tunnises võrdluses | Väga küps tootmis- ja projektiökosüsteem | Täiendus, soojusjuhtimine, ohutusdisain,{0}}energiakulu | Projektid, mis väärtustavad modulaarset kasutuselevõttu, kiiret reageerimist, suurt tõhusust ja väljakujunenud tarneahelaid |
| Vanaadium redox flow patareid | Mitme-tunni kuni pika-jalgrattasõit | Viidatud standardiseeritud võrdluses umbes 65%. | Kaubanduslik, kuid vähem küps kui liitiumioon{0}} | Mahutid, pumbad, elektrolüüt, jalajälg, müüja ja tarneahela{0}}sügavus | Pikema-kestusega projektid korduva tsükliga ja sõltumatu võimsuse/energia skaleerimise väärtusega |
| Pumbaga{0}}hüdroenergia | Pikk-kestus kuni mitu-päeva olenevalt reservuaari suurusest | Viidatud standardiseeritud võrdluses umbes 80%. | Väga küps | Topograafia, veehoidlad, vesi, keskkonnaülevaade, pikk arengutsükkel | Suuremahulised utiliidi{0}}projektid sobivate saitide ja pika kasutuseaga-nõuetega |
| Suruõhu{0}}energia salvestamine | Pikk-kestus ja energiahulk | Sõltub tugevalt disainist-; vanemad standardiseeritud võrdlused jäävad umbes 50% vahemikku | On olemas kaubanduslikud näited; täiustatud disainilahendused on endiselt vähem levinud | Geoloogia maa-aluste projektide jaoks, seadmete keerukus, soojusjuhtimine, kütuse kasutamine teatud konfiguratsioonides | Suured projektid, kus on olemas sobivad säilitusvormid või projekteeritud reservuaarid |
| Soojushoidla | mitmest-tunnist kuni mitme-päevani; sõltuvalt keskmisest ja lõppkasutusest potentsiaalselt kauem | Ei ole tähenduslikult esindatud ühe universaalse elektri{0}}--arvuga | ulatub küpsetest soojuse{0}}salvestusrakendustest kuni arenevate elektri-to{2}}toitesüsteemideni | Temperatuuri,{0}}soojusülekande disain, isolatsioon, muundusseadmed, lõppkasutuse integreerimine{1} | Tööstuslik soojus, kaugenergia, kontsentreeritud päike või projektid, kus soojusenergial on otsene väärtus |
| Vesiniku / kemikaalide ladustamine | Väga pikk{0}}kestus ja potentsiaalselt hooajaline | Umbes 31% kahesuunalise vesiniku konfiguratsiooni puhul viidatud võrdluses | Komponendid on kaubanduslikud; täisvõimsus-to-vesinik-to-toita väärtusahelad jäävad projekti-spetsiifiliseks | Elektrolüsaatori ja rekonversiooni maksumus, ladustamise geoloogia või anumad, kokkusurumine, torustikud, ohutus, lõppkasutuse infrastruktuur- | Väga pikad ladustamisintervallid või projektid, mis võivad vesinikku kasutada ka väljaspool energiasektorit |
Pikk-kestus energiasalvestus vs. liitium-ioonakud
LDES-i esitatakse sageli liitium{0}}ioonide alternatiivina, kuid see raamimine on puudulik. Liitium-ioon on üks tehnoloogiavõimalus laiemas salvestusmaastikul. Õige võrdlus on täielike projektikonfiguratsioonide vahel, mis vastavad samadele võimsuse, energia, kestuse, jalgrattasõidu, töökindluse ja saidi nõuetele.
Kus on liitiumioonil{0}}eelis
- Suur edasi-tagasi{0}}reisi tõhusus.
- Kiire reageerimine ja tugev toite{0}}juhtimisvõimalus.
- Modulaarne ja suhteliselt kiire kasutuselevõtt.
- Suur tootmisbaas ja väljakujunenud integraatori ökosüsteem.
- Laialdane tegutsemiskogemus ja pankrotivõimelised äristruktuurid.
Miks pikem kestus muudab kulustruktuuri?
Kestuse pikenedes vajab projekt iga MW tühjendusvõimsuse kohta rohkem MWh. Akusüsteemis tähendab see sageli rohkemate elementide, riiulite, mahutite, soojus{1}}haldusseadmete ja muude energia{2}}komponentide lisamist. Selliste tehnoloogiate puhul nagu voolupatareid, pumbata hüdroenergia või CAES, võib lisaenergia reservuaari mastaap erineda toite-muundusseadmetest.
Seetõttu on ainuüksi paigaldatud $/kWh mittetäielik otsustusmõõdik. Projekt peab võtma arvesse ka laadimisenergiat, tõhususe kadusid, jalgrattasõidu sagedust, asendamist või suurendamist, fikseeritud ja muutuvat kasutus- ja juhtimist, rahastamist, projekti eluiga ja jääkväärtust.
Kus on LDES kõige kasulikum?
Utiliit-Taastuvate energiaallikate integreerimine
Kommunaalettevõtted ja taastuvenergia arendajad saavad kasutada pikaajalist{0}}salvestust, et viia energia suurest tuule- või päikeseenergia tootmisest pikema aja jooksul, kus on suur netonõudlus. Nõutav kestus peaks tulenema pigem kronoloogilisest tootmisest ja koormuse modelleerimisest kui suvalisest 10-, 12- või 24-tunnisest eesmärgist.
Laiema projekti arhitektuuri jaoks saidikasulikud-energiasalvestuslahendusedleht pakub kasulikku järgmist sammu.
Pikad tippperioodid ja võimsuse tugi
Mõnes süsteemis on suur netonõudlus palju kauem kui tavaline õhtune tipp. Sellistel juhtudel võib LDES vähendada tootmismahtu, mis on vajalik ainult pikendatud tipptingimuste korral. Võimsuse väärtust tuleb siiski hinnata kohalike turureeglite ja akrediteerimismeetodite alusel.
Kaugvõrgud ja mikrovõrgud
Piiratud ülekande ja kütuse mitmekesisusega kaugsüsteemid saavad kasu salvestusest, mis neelab muutuvat taastuvenergia toodangut ja vähendab töötundide arvu, mida lähetatavad generaatorid peavad töötama. Õige kestus sõltub tegelikust tunnikoormusest, päikese- või tuuleenergia tootmisest, kütuselogistikast ja töökindluse eesmärkidest.
Tööstusenergia ja kriitiline infrastruktuur
Tööstusobjektid võivad väärtustada energia nihutamist, nõudluse juhtimist, taastuvate energiaallikate integreerimist, protsessisoojust, vastupidavust või nende kombinatsiooni. Salvestustehnoloogia tuleks valida vastavalt saidi tegelikule energiavormile ja töögraafikule. Soojusprotsessi võib paremini teenindada soojussalvestus kui elektrienergia muundamine akuks ja seejärel soojuseks.
Mitme-päevane taastuv puudujääk
Mitmepäevane salvestusruum võib aidata katta pikemaid vähese taastuvenergia toodangu perioode, kuid see konkureerib ülekande, paindliku nõudluse, tootmise üleehitamise, dispetšeeritava tootmise ja muude kindla võimsusega. Süsteemi planeerimine peaks võrdlema portfelle, mitte tehnoloogiaid eraldiseisvalt.
Pika{0}}energia salvestamise eelised
- Pikem energiavahetus:salvestatud energiat saab liigutada üleöö, -päevaste või mitme{1}}päevaste perioodide vahel.
- Parem taastuvenergia kasutamine:mõne muidu-kärpitud põlvkonna saab hilisemaks kasutamiseks salvestada.
- Võimsuse tugi:pikem tühjenemine võib katta pikaajalisi suure netonõudluse perioode, kui lühematel varadel võib energia lõppeda.
- Tehnoloogia mitmekesisus:projektid ei piirdu ühe akukeemia või ühe salvestusmehhanismiga.
- Potentsiaalselt madalam energia{0}}piirkulu:mõned arhitektuurid võivad energiareservuaari suurendada ilma iga võimsuskomponenti proportsionaalselt skaleerimata.
- Valitud tehnoloogiate varade pikk eluiga:tsiviil- ja mehaanilistel salvestussüsteemidel võib olla palju pikem tööiga kui paljudel elektrokeemilistel süsteemidel.
Väljakutsed ja piirangud
Majandus: kasutage LCOS-i, mitte ainult ettemaksu $/kWh
Paigaldatud maksumus kWh kohta on kasulik, kuid see ei kajasta LDES-projekti täielikku ökonoomsust. PNNL määratleb ühtlustatud salvestuskulu (LCOS) kui kasutusea kulu -ühe -ühiku--tühjendatud-energiamõõdiku kohta, mis võib hõlmata kalendrilist eluiga, tsükli eluiga, tühjenemissügavust, O&M, asendusi, kapitaalremonti, rahastamist ja muid projektikulusid.
2026. aastal läbiviidud eksperdihinnanguga uuring, milles võrreldi adiabaatilist CAES-i, pumbatud-soojusenergia salvestamist ja liitiumi-ioone 24 stsenaariumi lõikes, leidis, et LCOS-i järjestus muutus vastavalt piirkonnale ja kasutusjuhtudele; edasi-tagasi reiside tõhusus ja iga-aastased täis-koormustunnid olid peamised kulutegurid. See on kasulik meeldetuletus, et tehnoloogiat ei saa järjestada sõltumata sellest, kui sageli ja kus see töötab.
Aku{0}}spetsiifilisi kulukomponente vaadake saidiltBESSi kulujuhend.
Tõhusus on oluline, kuid see pole täielik vastus
Edasi-tagasi{0}}tõhusus mõõdab, kui palju elektrienergiat taastatakse võrreldes salvestussüsteemi laadimiseks kasutatud energiaga. Suurem tõhusus vähendab laadimiskadusid, kuid see ei too automaatselt kaasa kõige madalamaid kulusid.
Uuring, milles võrreldakse uusi LDES-tehnoloogiaid, on rõhutanud maapinna jalajälge, tühikäigukadusid, modulaarsust, mastaapsust, tõhusust ja seda, kuidas kapitalikulud muutuvad koos kestusega. Madalama-tõhususega tehnoloogia võib siiski olla konkurentsivõimeline, kui sellel on väga madal energia-võimsus, pikk kasutusiga, madal isetühjenemine- või suhteliselt väheste aastatsüklitega töötsükkel.
Asukoht ja lubamine
LDES-tehnoloogiad võivad olla väga saidi{0}spetsiifilised. Pumbaga hüdrosüsteem vajab sobivat topograafiat ja reservuaaride paigutust. Maa-alune CAES võib sõltuda soolakoobastest või muust vastuvõetavast geoloogiast. Vesinik võib vajada hoiukoopaid, kokkusurumist, torustikke või spetsiaalseid anumaid. Vooluakud nõuavad paagi ja tehase jalajälge. Soojussüsteemid võivad vajada suuri andmekandjaid, isolatsiooni ja tööstusliku soojuse integreerimist.
Enne üksikasjalikku finantsmodelleerimist tuleks saidi piirangud läbi vaadata. Vastasel juhul võib projektimeeskond kulutada kuid, et optimeerida tehnoloogiat, mida ei saa reaalselt lubada ega kohapeal ehitada.
Tehnoloogia küpsus ja pangavõime
Tehniline jõudlus on vaid üks osa kaubanduslikust valmisolekust. Laenuandjad, kindlustusandjad, omanikud ja EPC töövõtjad võivad hinnata ka kasutusajalugu, tarnijate tugevust, garantiitingimusi, toimivusgarantiid, asenduskohustusi, ohutustõendeid, teenindusvõimalusi, projektiviiteid ja tarneahela sügavust.
See on üks põhjus, miks küpsed tehnoloogiad võivad jääda atraktiivseks isegi siis, kui tekkiv alternatiiv näeb üksiku labori või modelleerimismõõdiku põhjal parem välja.
Ohutus ja süsteemiintegratsioon
Ohutusnõuded on olenevalt keemiast ja arhitektuurist erinevad. Akuprojektid vajavad sobivat raku-taseme ja süsteemi-taseme kaitset, soojusjuhtimist, tuvastamist, summutusstrateegiat, juhtelemente ja hädaolukorra planeerimist. Vesinik, kõrge temperatuuriga -soojussüsteemid, surveõhk ja suured ehitustööd toovad kaasa erinevad ohud ja loanõuded.
Akuprojektide puhul turgudel, mis kasutavad USA ohutusstandardeid, saidi juhend onBESSi UL sertifikaatpakub täiendavat konteksti. Projektirühmad peaksid siiski kontrollima täpseid koode ja standardeid, mida nõuab jurisdiktsiooni omav kohalik omavalitsus.
Pikaajalise{0}}energiasalvestustehnoloogia valimine
- Määratlege energiaprobleem.
Esitage töö operatiivselt: vahetage keskpäevast päikeseenergiat öö läbi, katke 12-tunnine tipp, toetage kauget mikrovõrku, tagage kolm päeva reservi, vähendage piiramist või tarnige tööstuslikku soojust.
- Arvutage võimsus ja kasutatav energia.
Modelleerige liitumispunktis vajalik MW ja MWh. Määrake, kas süsteem peab andma täisvõimsust kogu aja jooksul või järgima muutuvat tühjendusprofiili.
- Modelleerige töötsükkel.
Hinnanguline tsüklite arv päevas või aastas, tüüpiline säilitusaeg enne tühjendamist, tühjendamise sügavus, reservinõue ja eeldatav tühikäiguperiood. Igapäevane-rattasõidu ökonoomika erineb oluliselt hädaolukorras või hooajalisest kasutamisest.
- Ekraani saidi piirangud.
Kontrollige maad, geoloogiat, vett, ühendusi, keskkonnaülevaadet, tule- ja inimelu{0}}ohutusnõudeid, transpordile juurdepääsu, torujuhtmeid ja lubade pretsedenti, enne kui liitute tehnoloogilise valikuga.
- Võrrelge kogu-elu majandust.
Kasutage ühist finantsraamistikku, mis hõlmab elektriseadmeid, energiamahutit, integreerimist, laadimisenergiat, tõhususe kadu, halvenemist, suurendamist, asendamist, kasutus- ja juhtimist, rahastamist, makse, dekomisjoneerimist ja jääkväärtust, kui see on asjakohane.
- Testige pangavõimet.
Vaadake üle tarnija finantstugevus, operatiivpark, garantiid, toimivusgarantiid, EPC vastutus, pikaajaline{0}} teenindus, varuosad, kindlustus ja laenuandja aktsepteerimine.
- Käivitage tundlikkuse juhtumid.
Testige, mis juhtub, kui elektrihinnad, kasutus, finantseerimiskulud, tõhusus, asendamise ajastus, projekti viivitus või energia{0}}kestus muutuvad. LDES-i ökonoomika on eriti tundlik selle suhtes, kui sageli vara kasutatakse ja kui palju energiavõimsust tegelikult vaja on.
Levinud väärarusaamad LDES-i kohta
"LDES on aku tüüp"
Ei. Patareid on üks LDES-tehnoloogiate perekonda. Mehaaniline, termiline, gravitatsiooniline ja keemiline salvestamine võib samuti pakkuda kauakestvat energiat.
"Kõik üle 10 tunni on automaatselt parem"
Ei. Kümme tundi on kasulik DOE lävi, mitte väärtuse garantii. Lisakestus loob väärtust ainult siis, kui võrk või klient vajab täiendavalt salvestatud energiat.
"Kõige tõhusam tehnoloogia on alati parim"
Ei. Tõhusus mõjutab laadimiskulusid, kuid LCOS sõltub ka kasutamisest, tsüklist ja kalendrieast, ladustamis{1}}keskmisest kulust, kasutus- ja kasutuskorrast, asendustest, rahastamisest ja projekti kestusest.
"LDES annab automaatselt varutoite"
Ei. Varutöö sõltub elektrilisest arhitektuurist, juhtseadistest, saartest, kaitsest, salvestatud-energiareservist, must-käivituse võimalusest, kui vaja, ja koormusest, mis peab jääma pingestatud.
"Liitiumi{0}}ioon ei saa olla LDES"
See on liiga jäik. Liitium-iooni saab konfigureerida pikaks-tööks. Küsimus on selles, kas see konfiguratsioon jääb vajaliku töötsükli jaoks tehniliselt, rahaliselt ja operatiivselt konkurentsivõimeliseks.
KKK
K: Mitu tundi peetakse pikaks{0}}energia salvestamiseks?
V: DOE määratleb praegu LDES-i kui salvestusruumi, mis suudab tarnida elektrit 10 tundi või kauem. Teised raamistikud kasutavad erinevaid lävesid ja planeerimisuuringud võivad eristada päevadevahelist, mitmepäevast ja hooajalist salvestust.
K: Mis vahe on lühikesel{0}}ja pikal{1}}salvestusajal?
V: Peamine erinevus seisneb selles, kui kaua kasutatav salvestatud energia suudab nõutavat tühjendusvõimsust toetada. Pikem kestus muudab ka projekti kulustruktuuri, rattasõidustrateegiat, asukohta ja energiareservuaari suhtelist tähtsust võimsuse{1}}muundusseadmete suhtes.
K: Milliseid tehnoloogiaid LDES-i jaoks kasutatakse?
V: Peamised perekonnad hõlmavad liitium-ioon- ja muid akusid, vooluakusid, pumbata-hüdroenergiat, suruõhu-salvestamist, soojussalvestit, gravitatsioonisüsteeme, vesinikku ja muid keemilisi energiakandjaid.
K: Kas LDES võib elektrit säilitada mitu päeva?
V: Jah. Mõned mehaanilised, termilised ja keemilised ladustamiskontseptsioonid on loodud mitmepäevaseks või isegi pikemaks säilitamiseks. See, kas see võimalus on ökonoomne, sõltub asukohast, andmekandjast, konversiooniseadmetest, isetühjenemisest{3} ja salvestatud energia kasutamise sagedusest.
K: Mis on parim pika{0}}kestusega energiasalvestustehnoloogia?
V: Pole olemas universaalset parimat valikut. Õige tehnoloogia sõltub tühjenemise kestusest, võimsusest, tsüklite sagedusest, saidi piirangutest, tõhususest, ohutusest, küpsusest, pangavõimest ja kogu -elumajandusest.
K: Kuidas tuleks LDES-i tehnoloogiaid võrrelda?
V: Kasutage ühist töötsüklit ja finantsmudelit. Võrrelge kasutatavat MWh, MW, kestust, edasi-tagasi reisi tõhusust, tsüklit ja kalendriaega, isetühjenemist, reaktsiooni, jalajälge, asukohta, ohutust, tähtaega, asendusi, O&M ja LCOS-i, selle asemel, et võrrelda ühte pealkirja mõõdikut.
Järeldus: alustage nõutavast energiateenusest
Pikaajaline-energia salvestamine ei ole võidujooks ühe võitnud akukeemia väljaselgitamiseks. See on tehnoloogiate perekond, mis lahendab erinevaid probleeme erinevatel ajavahemikel.
Päikeseenergia keskpäevast südaööni viimiseks kavandatud projekt erineb põhimõtteliselt projektist, mis on mõeldud kolmepäevase taastuvenergia puudujäägi ületamiseks. Esimene võib eelistada suure-tõhususega moodulsüsteemi, mis töötab iga päev. Teine võib väärtustada madalat-kulu energiat, madalat-isetühjenemist, suuri reservuaare või väga pikka säilivusaega.
Seetõttu algavad tugevaimad LDES-projektid kolme numbriga:nõutav võimsus, kasutatav energia ja nõutav kestus. Kui need on määratletud, saavad arendajad võrrelda tehnoloogiaid tegurite põhjal, mis määravad, kas projekti saab tegelikult kogu selle eluea jooksul ehitada, rahastada, käitada ja selle eest tasuda.