扩展容量以是管理和缓解电池退化的关键手段

电池储能系统集成商瓦锡兰公司业务战略经理Girraj Rathore日前探讨了扩展容量以管理电池储能系统的主要策略，这是管理和缓解电池退化的关键手段。

  而随着储能系统在能源转型中扮演越来越重要的角色，电池退化管理显得日益重要。

瓦锡兰公司在加州部署的电池储能项目

电池退化将会降低储能系统容量

  所有电池储能系统的储能容量都会随着时间的推移而退化，从而降低容量和性能。随着储能行业发展，电池储能项目开发商规划和管理不可避免的“退化曲线”至关重要。如果做不到这一点，不仅会影响收入，甚至可能影响电池储能系统稳定电网运营发挥的关键作用，进而影响能源转型。

  利用不同时段的电力价格差异而套利的电池储能系统容易快速退化。而储能系统套利策略是在电力价格较低时购买和储存电力，在电力需求增加时出售电力。

  电池储能系统最佳的充电和放电间隔通常与套利时间相反，这意味着储能系统开发商对电池储能系统容量的退化速度了解有限。

  电池类型不同，退化率也不同。磷酸铁锂（LFP）电池主要优点是，与其他锂离子电池相比，它的使用寿命更长。而温度（无论是高温还是低温）都会对电池的退化产生重大影响。

通过加大部署规模来管理电池退化

  传统上，储能系统开发商在部署电池储能系统时通过加大规模的方法来应对电池退化。这种方法需要预先安装比实际需要更多的电池，其部署工作包括现场准备、布线和系统集成等。

  过剩容量可以使电池储能系统抵消电池退化的容量损失，使电池储能系统在生命周期内保持规定的容量。

  储能系统开发商加大部署电池规模的一个关键优势是，不需要再次进行审批、增加劳动力或调试新的硬件。此外，还可以使储能项目开发商能够在开工时确定资本支出，减轻开发成本的不确定性。然而，随着锂离子电池成本不断下降，储能开发商可能会因为采用这种方法而导致成本浪费。

  另外，储能开发商可以通过在电池储能项目生命周期中定期增加电池来抵消容量下降。在这种情况下，在最初部署电池储能系统时必须保留额外的物理空间和足够的变压器容量来添加新的电池。适当的规划对于最大限度地减少电池储能系统的停机时间和应对相关风险至关重要。

  随着电池价格持续下降，对于储能开发商来说，增加容量正成为一种越来越有吸引力的方式，以减轻电池退化和容量损失。

  然而，这可能并不适用于所有情况，因为每个电池储能系统都是独特的，不同的容量增强策略取决于对潜在风险和回报的偏好。尽管如此，进一步降低成本的可能性（特别是考虑到锂离子电池很低的价格）使得加大部署规模变得可行。

增强容量策略

  如今还有两种主要的增强容量方法：“交流扩容” (Alternating Current aAugmentation)和“直流变换”（Direct Current Shuffling）。储能项目开发商可以根据他们的电池储能系统类型、电网连接和所需的服务在两者之间进行选择。

  交流扩容的重点是改善电池储能系统与电网的相互作用，增强电力系统稳定性，实现电网支持功能。采用交流扩容方法，将一些交流设备添加到储能项目中，包括逆变器和电力转换系统(PCS)，这些设备负责将交流电用于下游设备。

  除了电力转换系统(PCS)之外，还可以安装新的外壳来容纳基本组件，包括电池以及相关的安全、控制和监控设备。交流扩容的方法可以在不需要对现有设备进行重大改造的情况下安装，从而最大限度地减少电力中断。它还提供了显著的电力系统灵活性，并且降低技术复杂性和风险。

  然而，储能项目开发商应该牢记与交流扩容相关的一些缺点，特别是对于并网的储能系统。

  增加电力转换系统(PCS)设备，虽然从技术角度来看相对简单，但需要在并网时获得许可和监管部门批准。这个过程繁琐、耗时且极其复杂，导致开发商难以扩展电池储能系统的容量。然而，这些限制并不影响独立于电网运营的储能系统。孤岛运营的微电网可以简化冗长的审批程序，使其非常适合于交流扩容。

  对于需要并网的储能系统来说，直流变换是一种更合适的策略。直流变换优先考虑电池组内能量的内部分配，以确保单一电池和模块的平衡充放电，这对于延长电池寿命和提高系统效率至关重要。

  交流扩容主要关注电池储能系统和电网之间的相互作用，而直流变换优化电池组内部的能量分配，提供更高的内部效率和弹性。

  通过重新配置电池并在储能系统中均匀地分配电力，直流变换可以在电池组中实现更平衡的能量分配。

  采用直流变换方法，电池储能系统采用的电力转换系统(PCS)的数量和功率保持不变，这无需许可和监管批准。

  与交流扩容相比，直流变换所需的设备成本较低，因为可以重新利用电力基础设施。直流变换适用于并网的电池储能系统。但由于本身的技术限制（例如从负载断路器和母线限制到短路额定值），这种方法并不总是可行的。因此，储能项目开发商必须认真评估其电力系统的具体技术和运行条件，然后再决定是否采用交流扩容或直流变换方法。

电池退化管理在未来仍然很重要

  随着全球各地部署和运营越来越多的电池储能系统，减轻电池储能系统的容量损失将成为储能开发商和集成商在未来几年管理储能项目的重点。

  优化的电池退化管理实践将使储能系统开发商能够提高储能系统性能，降低成本，并致力实现可再生能源转型。

关注索比储能官方微信，第一时间获取行业资讯！

X