Однадвор, системот за складирање на енергија од батерии (BESS) од големи размери (BESS) изгледа речиси досадно: редови контејнери, трансформаторска подлога, ограден двор. Дали тој двор ќе заработи пари во следните петнаесет години или ќе се претвори во бавно-подвижна обврска, сепак, обично се одлучува долго пред кој било контејнер да стигне до локацијата - во одлуките за големината, апликацијата за интерконекција и ситниот печат на гаранцијата.
Повеќето воведи во полезното- складирање на скали престануваат да ги набројуваат компонентите. Тоа е добро при првото читање и не помага многу кога гледате во студија за изводливост обидувајќи се да одлучите помеѓу два-часовен и четири{3}}часовен систем или се прашувате зошто апликацијата за интерконекција седи во редица две години. Овој водич е напишан за таа втора ситуација: што всушност претставува-големиот размер BESS, како големината и времетраењето го менуваат обликот на деловниот случај, што всушност вклучува поврзувањето на мрежата, каде одат парите и од каде се враќаат, и грешките што се појавуваат повторно и повторно во проектите со недоволно извршување.
Што е навистина-BESS од големи размери?
Голем-BESS е систем за складирање батерии изграден на мрежа иликорисна скала- вообичаено се оценети во мегавати (MW) моќност и мегавати-часови (MWh) енергија - и поврзани на страната на мрежата или покрај голем генератор или индустриско оптоварување, наместо да седат зад броилото на една зграда.
Она што го одделува од помал комерцијален систем не е само големината. Големи-BESS се третираат како мрежно средство што може да се распореди: нешто што се очекува да одговори на ценовните сигнали, мрежните-инструкции на операторот или генерациски профил и да продолжи да работи според договорениот стандард една деценија или повеќе.
Вообичаените точки за поврзување вклучуваат:
- Трафостаница за пренос или дистрибуција, како самостојно средство за складирање
- Соларна фарма, која ја дели истата точка на интерконекција во ко-лоцирана или DC-споена конфигурација
- Парк на ветер, кој го измазнува производството и ја префрла енергијата во часови со поголема-вредност
- Голема индустриска локација или енергетски парк, кој управува со трошоците за побарувачка и доверливост
Апликациите следат од точката на поврзување: енергетска арбитража, одговор на фреквенција и други услуги за стабилност- на мрежата, обезбедување капацитет, зацврстување на обновливи извори на енергија, намалување на намалувањето, олеснување на застојот и резервна моќност за критичните оптоварувања.
Внатре во системот: Основни компоненти на алатката-Складирање на скала
Оперативната логика е едноставна да се наведе: системот се полни кога електричната енергија е изобилна или евтина и се испушта кога е оскудна или скапа. Она што го прави ова комплицирано во обем е тоа што системот обично балансира неколку сигнали одеднаш - прогнози за големопродажни цени, помошни пазарни цени, мрежни-инструкции за испраќање на операторот, договорни обврски и сопствената состојба на полнење и ограничувања за деградација. Батеријата што се испразнува во погрешен момент не пропушта само можност за приход; можеби нема да има доволно енергија за да ја исполни обврската за капацитет еден час подоцна.
Наосум основни компонентикои го овозможуваат ова не се независни дизајн избори - секој од нив ги ограничува другите:
| Компонента | Функција | Зошто е важно во обем |
|---|---|---|
| Модули за батерии и лавици | Чувајте ја енергијата електрохемиски | Стапките на деградација на клеточната хемија и квалитетот се движат и условите за гаранција |
| Систем за управување со батерии (BMS) | Следење, балансирање, заштита на ниво на ќелија- | Првата линија на одбрана од термички настани |
| Систем за конверзија на енергија (PCS) | Конвертира DC во AC и назад | Ја одредува усогласеноста со{0}}кодот на мрежата и брзината на одговор |
| Трансформатор и разводна опрема | Зголемување на напонот- и изолација | Ставки со долготрајно време-; често распоредот тесно грло |
| Систем за управување со енергија (EMS) | Одлучува кога да се полни и празне | Директно одредува колкав приход всушност зафаќа средството |
| SCADA и комуникации | Мониторинг, телеметрија, интерфејс на операторот | Потребно за учество на пазарот и усогласеност со мрежата |
| Термичко управување | Воздушно или течно ладење | Влијае на ефикасноста, стапката на деградација и помошното оптоварување |
| Откривање и сузбивање на пожар | Безбедност и усогласеност | Честопати портата за дозволи, а не изборен додаток- |
Апликацијата со висока стапка на C{0}}го ограничува хемијата и дизајнот за ладење да функционираат. Барањата за мрежниот-код го ограничуваат персоналниот компјутер. Барањата за пожар-код го ограничуваат распоредот на локацијата, што пак ограничува колку капацитет всушност одговара на достапното земјиште. Дизајнирајте една компонента изолирано, а другите имаат тенденција да се враќаат назад.
MW наспроти MWh: Зошто времетраењето одлучува за речиси сè
Ова е единствената најчеста точка на конфузија во раните-разговори за големината на складиштето - и онаа со најголемите финансиски последици.
MWе моќност: колку електрична енергија системот може да испорача во секој даден момент.MWhе енергија: колку може да испорача вкупно пред да има потреба од полнење. Поделете ја енергијата по моќност и добивате времетраење. Систем од 100 MW / 400 MWh е четири-часовен систем - може да држи 100 MW излез приближно четири часа пред да се испразни. Систем од 100 MW / 200 MWh има идентична моментална моќност и половина од издржливоста.
Ефикасноста на кружни-патувања, помошните оптоварувања и длабочината-на-ограничувањата на празнење значат дека вистинското употребливо времетраење е малку под аритметиката на табличката со име. Финансиските модели треба да се градат на употреблива енергија, а не на таблички капацитет.
| Времетраење | Најдобро одговара на | Профил на трошоци | Карактеристики на приходите |
|---|---|---|---|
| Под 1 час | Брз одговор на фреквенција, услуги за стабилност на мрежата | Најниска цена на енергија по MW | Висока вредност по MWh, но мали и лесно заситени пазари |
| 1-2 часа | Регулирање на фреквенцијата, краток врв на бричење, одредена арбитража | Умерено | Во голема мера зависи од тоа колку е длабок локалниот помошен пазар |
| 3-4 часа | Вечерно менување на врвовите, пазари на капацитети, соларно зацврстување | Повисоки трошоци за енергија по MW | Најширок пристап и до капацитет и до приходи од арбитража |
| 6-8 часа + | Длабоко поместување на енергијата, повеќе-часовно зацврстување на обновливи извори | Највисока инсталирана цена | Оправдано главно кога распонот на цените е широк или кога правилата за капацитет го бараат тоа |
Од ова произлегуваат две работи. Времетраењето треба да произлезе од анализата на приходите, а не обратно - четиричасовниот систем има смисла каде на локалниот пазар на капацитет му се потребни четири часа за да заработи целосен кредит, а е над-изграден и под-заработка на пазар каде што само брзиот одговор на фреквенцијата е вистински ликвиден.
Втората е дека барањата за времетраење се движат. Како што расте пенетрацијата на складиштето на даден систем, зголемениот капацитет што батеријата го заработува за истото времетраење има тенденција да се намалува - по шемаСтудија за иднината на складирањето на NRELи поврзаните-истражувања за адекватност на ресурсите се следени како што распоредувањето на складиштето се зголемува на пазарите во САД, при што системите со подолго-траење генерално задржуваат поголем дел од вредноста на капацитетот како што се зголемува пенетрацијата. Ако моделот на проектот се потпира на приходите од капацитетот, вреди да се-тестира што ќе се случи ако квалификациското времетраење се продолжи во текот на работниот век на средството и дали зголемувањето може да го затвори тој јаз без целосна обнова.
Избор на хемија на батерии за мрежни-проекти за скала
Повеќето-корисни складишта денес користат литиум железо фосфат (LFP), со никел-манган-кобалт (NMC) и, сè повеќе, натриум-јонски хемикалии исто така присутни на пазарот. Вреди да се направи изборот намерно, а не стандардно.
| Фактор | LFP | NMC |
|---|---|---|
| Густина на енергија | На долниот - му треба повеќе простор за истиот MWh | Повисоко - покомпактен отпечаток |
| Термичка стабилност | Општо земено, потолерантен, повисок термички-појавен почеток | Потребен е поконзервативен термички и огнен дизајн |
| Циклус живот | Типично силна за секојдневно возење велосипед | Добро, но често почувствително на длабоко, често возење велосипед |
| Траекторија на трошоците | Доминантно во стационарното складирање; придобивките од скалата | Повеќе поврзани со апликации за мобилност |
| Изложеност на материјал | Без кобалт или никел | Изложени на понуда на кобалт и никел и ризик од цена |
За повеќето стационарни проекти кои возат велосипед еднаш или двапати дневно без сериозно ограничување на земјиштето, LFP е главниот избор - најмногу поради неговото термичко однесување и циклусот на траење. NMC сè уште го заработува своето место законтејнеризирани системикаде што секој квадратен метар од дворниот простор е вистински оскуден.
Сепак, хемијата не е прашањето што на крајот е најважно. Она што всушност го гарантира гаранцијата е. Два системи со идентични спецификации на табличките можат да носат многу различен гарантиран--животниот капацитет, различни дозволени циклуси и различни услови што го поништуваат покривањето. Прочитајте ги гарантните документи ред по ред пред да ги споредите насловните цени.
Поврзување на мрежата: Фаза што повеќето проекти ја потценуваат
Повеќе-проекти на BESS од големи размери се одложуваат или напуштаат поради интерконекција отколку што било поврзано со самите батерии.
Во зависност од јурисдикцијата и напонот за поврзување, на комуналниот или системскиот оператор обично ќе им треба некоја комбинација од:
- Проток на оптоварување и стабилни-студии за состојбата - дали мрежата може да биде домаќин на инјектирање и повлекување во овој момент?
- Студии за краток спој -- дали додатокот ги турка нивоата на дефекти над постојните оценки на опремата?
- Координацијата за заштита - дали постоечките шеми за заштита сè уште функционираат правилно?
- Анализа на квалитетот на хармонијата и моќноста, бидејќи ресурсите базирани на инвертер- воведуваат хармоници кои треба да останат во границите
- Студии за динамика и стабилност, обично потребни при повисоки напони и поголеми капацитети
- Реактивна моќност и усогласеност со кодот на мрежата-, покривање на напонот- низ и реактивна способност
Секое од овие студии може да предизвика -барања за надградба на мрежата, а тој трошок обично паѓа на инвеститорот - понекогаш материјално ја менува економијата на проектот помеѓу почетната физибилити студија и финансиското затворање.
Временските рокови се разликуваат енормно според пазарот, и вреди да се третира таа варијанса како влез за планирање, а не како последователна мисла.Студии за поврзувањена ниво на дистрибуција понекогаш може да се расчисти за неколку месеци; на пренатрупани преносни мрежи, сликата изгледа многу поинаква. Националната лабораторија Лоренс БерклиВо редицаСледењето на редиците за интерконекција во САД покажа дека просечното време од барањето за интерконекција до комерцијалното работење сега тече последните пет години за многу проекти кои завршуваат, а само мал дел од проектите во редица на крајот се изградени. Веб-страницата со просечни изгледи за приходи и брза, евтина врска често ја победува страницата со одличен потенцијал за приходи и пет{3}} години редица зад неа.
Три работи помагаат рано да се справат со тој ризик: проверете ја објавената редица и статусот на обработка за целната мрежа пред да се посветите на страницата; погледнете каде складирањето е веќе поврзано во близина, бидејќи веќе-апсорбираниот сегмент може да има помал простор за глава или веќе ги носи потребните надградби; и го ценат ризикот од надградба експлицитно, носејќи непредвидени ситуации за засилување наместо да се претпостави најдобриот случај.
Колку всушност чини една голема-скала BESS
Самата батерија е најголемата единечна ставка, но обично е многу под вкупниот број. А реалнорасчленување на трошоцитеима четири слоја:
Опрема- батериски модули, лавици или контејнери, компјутери, трансформатори, среден-напонски разводни уреди, кабли, HVAC или течно ладење, откривање и сузбивање пожар, хардвер EMS и SCADA, мерење, помошна енергија и безбедност на локацијата.
Биланс на постројка и градба- откуп или закуп на земјиште, градежни работи, темели, одводнување, пристапни патишта, ограда, ровови за кабли и опфат на инженерството и инсталацијата на EPC изведувачот.
Поврзување на мрежата и меки трошоци- надоместоци за апликација за интерконекција, мрежни студии, секое потребно засилување, издавање дозволи, проценка на животната средина, правни, трошоци за осигурување, финансирање и пуштање во работа и тестирање за усогласеност.
Доживотни трошоциОперации и одржување на -, договори за гаранција и услуги, обновување на осигурувањето, резервни делови, лиценцирање софтвер, такси за учество на пазарот и зголемување: додавање капацитет подоцна за да се надомести деградацијата.
Времетраењето најмногу го поместува бројот, бидејќи енергетскиот капацитет речиси линеарно ја скалира најголемата компонента на трошоците - од два часа до четири не го удвојува вкупниот трошок на проектот, но значително го поместува. Зајакнувањето на мрежата е најшироката-линиска ставка со варијанса во целиот модел: проект на кој му треба продолжување на трафостаницата е, финансиски, различен проект. Условите на локацијата, мрежниот-кодот и безбедносните барања, како и стратегијата за зголемување избрана однапред, додаваат или заштедуваат пари на начини што ретко се појавуваат во почетната понуда за опрема.
Честа грешка е споредувањето на понудите за добавувачи само на основа на $/kWh. Две цитати со ист $/kWh може да значат многу различни вкупни трошоци на проектот откако границите на опсегот, условите на гаранцијата и потребните помошни системи всушност се споредуваат линија по ред.
Како Utility-Scale BESS Projects заработуваат пари
Приходите за големи-BESS обично доаѓаат од мешавина на енергетска арбитража, помошни услуги, плаќања за капацитет, зацврстување и намалување на обновливите извори на енергија, олеснување на застојот или одложување на мрежата и договори за патарини.
Комбинирањето на неколку од овие - редење на приходите - е вистински начин како повеќето трговски проекти постигнуваат остварливи приноси. Исто така, рутински се моделира премногу оптимистички, поради три причини. Состојбата на полнење на батеријата за обврската за резерва не може слободно да се арбитражи со истата енергија во исто време, така што теоретските максимуми од различни пазари не можат едноставно да се сумираат. Агресивното натрупување ја зголемува пропусната моќ, што ја забрзува деградацијата и може да го наруши надоместокот за циклус напишан во гаранцијата. А помошните пазари се мали во однос на енергетските пазари - како што влегува повеќе складиште, цените на тие потесни пазари се компресираат, шема веќе видлива на неколку пазари за рано складирање како што се зголемува распоредувањето.
Посигурен пристап е да се моделира приходите со симулација на испраќање што ги почитува состојбата на наплата, ограничувањата на циклусот и правилата за подобност на пазарот -, а не со собирање одделни пазарни просеци и со надеж дека ограничувањата ќе се решат сами по себе.
Она што всушност предизвикува силни приноси
Приближно по редослед на потпора, ова се променливите кои одлучуваат дали приносите на проектот се одржуваат:
Остварен распон на цени.Јазот помеѓу цените за наплата и празнење, без ефикасноста на повратен-пат, е моторот на приходите на трговецот. Тестирајте го според историските податоци за цените за конкретниот јазол, а не со националниот просек.
Вкупни инсталирани трошоци, вклучително и интерконекција.Мрежната-засилувачка линија е местото каде што моделите најчесто се кршат, како што е опишано погоре.
Достапност.Приходите се концентрираат во мал број часови со висока-вредност, така што да се биде офлајн за време на нив е непропорционално скапо - што го прави квалитетен O&M и го штеди планирањето на финансиската одлука, а не само на техничката.
Деградација и план за зголемување.Капацитетот избледува со употреба и возраст. Модел што претпоставува капацитет на табличката во десеттата година не е навистина модел.
Ефикасност на повратен-пат.Секој процентен поен е постојан данок на секој циклус за животниот век на средството. Споредете ја ефикасноста на наизменична струја-со-наизменична струја на точката на меѓусебно поврзување, вклучително и помошни оптоварувања, наместо еднонасочна-со-DC на решетката.
Структура на договорот.Договорот за патарина се менува наопаку за банкарство; изложеноста на трговецот го прави обратното. Која е претпочитана зависи од условите за финансирање, а не од тоа кои произведуваат повисоки IRR.
Безбедноста и усогласеноста не се опционални додатоци
Во оваа скала, безбедноста функционира како порта за дозволи, услов за осигурување и услов за финансирање - не само како инженерски.
Основните елементи се превенција (квалитет на ќелија, дизајн на BMS, термичко управување, заштита од преполнување и над{0}}температура), откривање (гас, чад и термичко осетување со континуирано далечински мониторинг), задржување (растојание на контејнерите, вентилација со дефлагрирање, распоред што го ограничува ширењето помеѓу единиците) и одговор (договорен план за гаснење пожар, систем за исклучување на пожар, итни случаи, локалната противпожарна управа).
Два стандарди го прават најголемиот дел од кревањето тешки во Северна Америка.NFPA 855ги поставува барањата за инсталација, растојание и{0}}заштита од пожар за стационарни системи за складирање, а неговите неодамнешни изданија ставија поголем акцент на-тестирањето пожар и контролата на експлозија од големи размери.UL 9540Aе придружна метода за тестирање што се користи за да се процени како се однесува системот кога е турнат во термички бегство, работејќи преку тестирање на ниво на ќелија, модул, единица и инсталација- за да се утврди дали дизајнот навистина содржи дефект. Опремата што не е оценета во однос на двете има тенденција да наиде на проблеми со дозволи доцна, кога редизајнот е скап. Се потврдуваUL сертификацијастатусот вреди да се направи пред, а не после изборот на опрема.
Раното ангажирање на локалната противпожарна управа - за време на изводливоста, не дозволувајќи - е еден од најевтините достапни чекори за намалување на ризикот-. Барањата значително се разликуваат помеѓу јурисдикциите, а доцната-промена на фази на растојание или потиснување може да принуди редизајн на цел распоред на страницата.
Грешки што ја исфрлаат мрежата од шините-проекти за батерии
- Одредување на големината пред да постои бизнис моделот.Да се решиме на „100 MW / 400 MWh“ и потоа да бараме приход за да го оправдаме тоа, наместо да добиваме моќ и времетраење од пазарите кои се вистински достапни на тој јазол.
- Третирање на интерконекција како документација.Тоа е највисокиот-елемент на варијанса и во распоредот и во цената, а проектите што го третираат како административен го откриваат проблемот премногу доцна за да ја сменат страницата.
- Моделирање на деградацијата како последователна мисла.Претпоставувајќи стабилен капацитет или примена на рамен годишен процент што не го одразува реалниот профил на велосипедизмот, дава принос што никогаш не се појавува.
- Споредување на добавувачи само по цена по kWh.Без нормализирање на опсегот, условите на гаранцијата, гарантираниот крај-на-животниот капацитет и надоместокот за циклус, споредбата не значи многу.
- Редење приходи на хартија што не може да се наредени во работењето.Сумирајќи ги пазарните просеци без ограничувања за испраќање е најчестиот начин на кој моделот ги преценува повратите.
- Дизајнирање на локацијата пред да се потврдат барањата за пожар и растојание.Доцните промени на растојанијата на одвојување може да го намалат употребливиот капацитет или да принудат нов распоред.
- Игнорирање на помошното оптоварување.Ладењето, климатизацијата и контролите ја црпат струјата постојано - на тенок арбитражен распоред, тоа не е грешка во заокружувањето.
- Нема патека за зголемување.Прескокнувањето на резервиран простор, електричен капацитет или договорна одредба за зголемување предизвикува полоша одлука во седмата година.
- Потценување на O&M и долги-резервни води.Неуспехот на трансформаторот без резервна стратегија може да значи месеци изгубени приходи.
- Прескокнување на прегледот на мрежниот-код пред изборот на опрема.Откривањето по набавката дека персоналниот компјутер не може да ги исполни барањата за возење-преку или реактивни е скапо и бавно се поправа.
-
Најчесто поставувани прашања
П: Што е BESS со голема-скала?
О: Голем-размер BESS е систем за складирање батерии изграден на мрежна или услужна скала, оценет во мегавати моќност и мегават-часови енергија. Се поврзува со трафостаница, постројка за обновливи извори на енергија или голема индустриска локација, складирајќи електрична енергија кога понудата е висока или цените се ниски и ја испушта кога побарувачката или цените се зголемуваат.
П: Која е разликата помеѓу MW и MWh?
О: MW ја мери моќноста - колку електрична енергија може да испорача системот во еден момент. MWh ја мери енергијата - колку може да испорача вкупно. Со делење на енергијата со моќност се добива времетраење: систем од 100 MW / 400 MWh е четири-часовен систем.
П: Какво времетраење треба да биде BESS од големи- размери?
О: Нема универзален одговор; треба да се изведе од анализата на приходите на конкретната точка на поврзување. Системите со кратко-траење одговараат на брзите мрежни услуги, два-часовните системи одговараат на апликациите за фреквенција и краток врв, и четири-часовни или подолго системи одговараат на пазарите со капацитет и вечерното менување на врвовите. Проверете го времетраењето потребно за квалификација на капацитетот на целниот пазар и размислете дали тоа барање може да се продолжи во текот на животниот век на средството.
П: Колку време е потребно за да се развие еден-проект BESS од големи размери?
О: Многу варира според пазарот, а меѓусебното поврзување е скоро секогаш најдолгата фаза. Самата градба е обично релативно краток дел од вкупната временска рамка во споредба со студиите за интерконекција, дозволите и финансирањето.
П: Која хемија на батерии се користи во складирање- во големи размери?
О: LFP е главен избор за повеќето стационарни проекти, главно поради неговото термичко однесување и циклус на траење. NMC останува релевантен каде отпечатокот е ограничен, а натриум-јон се појавува. Надвор од хемијата, гарантираниот крај-на-животниот капацитет и надоместокот за циклус во гаранцијата честопати се повеќе важни од хемиската етикета.
П: Како заработува-BESS од големи размери?
О: Преку енергетска арбитража, помошни услуги, плаќања за капацитет, зацврстување на обновливите извори на енергија, намалување на намалувањето, мрежни услуги или договорна наплата. Повеќето трговски проекти комбинираат неколку, но тековната состојба, ограничувањата на циклусот и правилата за подобност на пазарот значат дека овие преноси не можат едноставно да се соберат заедно.
П: Што е зголемување на батеријата?
О: Зголемување значи додавање капацитет на батеријата за време на работниот век на средството за да се надомести деградацијата и да се врати номиналниот енергетски капацитет. Проектите со долгорочни-обврски за капацитет честопати го планираат од самиот почеток, резервирајќи физички простор, електричен капацитет и буџет наместо да го третираат како непланиран иден трошок.
Сумирајте
Кај успешните-големи-проекти на BESS, шемата има тенденција да се повторува: тезата за приходи е на прво место, точката на поврзување се потврдува рано, времетраењето го следи пазарот наместо маркетингот, а деградацијата и безбедноста се дизајнирани наместо да се откриваат подоцна.
Во фазата на проверка, два влеза елиминираат повеќе неодржливи локации од која било количина на споредбена опрема - историски податоци за цените на јазолот кандидат и моменталниот статус на редот за интерконекција за таа мрежа. Откако ќе се потврдат тезата за приход и патеката за поврзување, следниот чекор е преглед на спецификациите на пазарните производи што проектот всушност има намера да ги опслужува, проследено со слично-за-споредба на добавувачот според обемот, гаранцијата и гарантираниот крај-на-животниот капацитет наместо главната цена. Ако би помогнало да се прошетаат низ опциите за големина и поврзување за одредена локација,разговарајте со нашиот тим.