如何从你的能量储备中获得最大的价值?

星期二,20/02/2018 - 12:55


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Michael Lippert,商业发展经理Saft公司交通、电信和电网(TTG)部门。

可再生能源植物和公用事业机构的一个主要挑亚博返水比例战是锂离子(Li离子)能量存储系统中的最佳尺寸的选择,以提供最大的操作和财务利益。这是因为ESS可以有几个不同的角色:斜坡率的控制;电力平滑;功率整形/移位;调峰;频率调节。只有了解其所需的角色和每个站点的具体情况可以我们可以指定这个职位的合适ESS。

制定能源管理策略

ESS必须被视为整个系统的一部分,而不是一个独立的组件。环境的不同方面会对其整个寿命成本产生重大影响,这是由其资本成本、维护和操作成本以及减少和中断的成本构成的。

找到ESS的最佳大小需要开发一个能源管理系统(EMS),它本身需要大量的输入(见下图)。

开发能源管理系统需要大量的投入。

第一组输入是特定于站点的。它们包括电网法规和地方立法的局限性,以及风能或太阳能输出的测量数据。在几个月的时间里——理想情况下是一整年——使用来自实际站点的高分辨率调查结果来反映季节变化是很重要的。

第二组输入是客户对工厂输出功率的目标——基本的操作模式,它可以包括上面解释的一个或多个角色。这些输入还必须包括精确的技术参数和限制,如所需的斜坡速率、电网连接点的最大功率、频率支持规定等。此外,像工厂的报酬方案这样的经济变量必须是已知的,包括停机成本、偏离规范的惩罚等等。

ESS制造商还将贡献其对储能技术的理解,包括能量、充放电能力以及老化对电池电化学的影响。

结合建模,这些因素决定了成本概况,由营业收入和罚款组成,以平衡终身成本、资产终身成本、运营成本和资本支出成本。

建模找到甜蜜点

建模是一个迭代过程,与ESS规范的第一估计开始。它计算生命周期成本和营业收入。通过与一系列不同尺寸的重复的过程,它可以识别甜蜜点,其中运营商将在安装的整个生命过程中发现收入和成本之间的最佳平衡。

建模的核心是与该领域电池管理系统使用的算法相同的算法。它模仿ESS的性能下降到单个细胞的水平,考虑到电、热性能和电化学老化

较小的ESS将拥有更低的资本成本,但可能会导致收入降低,更多的处罚,降低遵从电网码,或更多的削减损失。它也将改变系统的工作寿命。

现场经验值

在该领域的经验表明,有许多因素导致的高性能和长且可预测寿命锂离子ESS。

良好的热管理是最重要的因素,确保整个ESS的温度是一致的。通过最小化温度变化,细胞和模块经历一个恒定的老化速率。反过来,这也可以精确预测电池的寿命。

其他重要的方面是确保电荷状态(SOC)的准确测量,良好的SOC管理,以及确保电池系统本身以及电源转换器和辅助系统(如冷却装置)的高能效。

这些一起延长ESS的寿命,提高性能和优化的总体拥有成本。

考虑到在现实世界经历操作的许多变量和这些集成到我们的环境管理体系和模型,Saft公司已经设计了许多可再生能源的应用进行了优化ESS设施如在这两个例子。亚博返水比例

留尼汪岛的九百万英镑

ESS安装在印度洋留尼旺岛上Bardzour的一个9 MWp光伏电站(见图2),提供功率整形,以恒定的40%的电厂峰值功率向电网注入电力。它还提供了高达15分钟峰值功率的10%的主储备,并提供电压支持。

在留尼旺岛Bardzour光伏电站。

模型确定ESS的最佳大小为9 MWh的9个集装箱系统形式的能量存储容量。

优化风力发电的法罗群岛

SEV,法罗群岛工具,已委托联合欧洲第一个完全商业化的锂离子ESS操作与风电场。2.3兆瓦,700千瓦时集装箱解决方案正在帮助维持电网的稳定,使岛上居民可以捕捉他们的新12兆瓦Húsahagi风电场的全部潜力。

SEV已经部署了2.3兆瓦ESS维持法罗群岛电网的稳定性。

SEV的主要目标是克服由风力发电的可变特性导致的从几秒到几分钟的短期变化。采用简化模型计算风电场级平滑所需的功率和能量。最关键的要求是实现斜坡控制,以确保风力涡轮机和电池在连接点(POC)的总功率流必须不超过1兆瓦。

经验教训与结论

发电厂的业主和经营者必须完全相信他们的ESS是一致和可预测的。要做到这一点,必须认识到一些关键的考虑因素:

  • 操作简档是复杂和多官能
  • 分级是一个迭代优化过程
  • 系统性能依赖于一致的、可预测的ESS性能