Системите за съхранение на енергия от батерии (BESS) имаха значително внедряване и намаляване на проблемите с веригата за доставки през 2023 г., което я направи още една рекордна година за BESS – дори ако опасенията за безопасността продължават да създават новини.
Тази година, тъй като технологията се развива допълнително и съхранението на енергия става все по-разпространено - тоест от новост до необходимост - ще има повече акцент върху безопасността, дори докато ESS продължава да напредва. Начинът, по който BESS се използва в бъдеще, също ще се промени до 2024 г.
Годината на безопасността в мащаб
Ако има нещо, което секторът за съхранение на енергия е научил през 2023 г., то е, че безопасността на батериите се нуждае от повече внимание.
Няколко събития през 2023 г. показват, че поддържането на безопасността на батерията е по-трудно, отколкото изглежда на пръв поглед. Сложните електрохимични системи изграждат батериите. Те изискват мерки за безопасност над и извън изискваните от закона.
Тяхната безопасност ще се разглежда като присъщ компонент, който е от съществено значение за мащабируемото и дългосрочно развитие на технологията за батерии, а не просто като още едно поле, което трябва да бъде отметнато. Тази промяна на парадигмата признава, че границата за грешки намалява с увеличаване на разнообразието и широкото използване на батерии. Има нужда от по-задълбочен подход към безопасността.
Доставчиците и операторите на BESS ще наблегнат повече на оперативната безопасност като част от всеобхватна стратегия, подчертавайки стойността на непрекъснатия мониторинг от пускането в експлоатация до края на живота (EoL) на батериите.
Този метод подчертава как батерийните системи са динамични и че безопасността е постоянна необходимост, а не статичен атрибут. Системите за батерии стават все по-свързани с усъвършенствани системи за мониторинг и технологии за предсказуема поддръжка, които позволяват проследяване в реално време на показатели за ефективност и ранно идентифициране на възможни опасности за безопасността.
По този начин надеждността на батерийните системи се увеличава и експлоатационният им живот се удължава, което гарантира ефективност и безопасност по време на употреба.
По същество безопасността на батериите ще бъде основна област на безпокойство, тъй като секторът за съхранение на енергия преминава от фаза на ранно приемане към по-зряло приложение на BESS. Това се дължи на факта, че работата на батериите по ефективен и мащабируем начин зависи в голяма степен от безопасността и надеждността на батерията.
От натриев йон до твърдо състояние
Тази година BESS ще стане свидетел на авангардни технологични разработки в допълнение към подобренията в безопасността. Литиево-йонните батерии доминират на пазара на BESS, но търсенето на по-продължително съхранение - за което литият в момента не може да се използва безопасно или икономично - ще позволи обещаващите нелитиеви технологии да станат по-разпространени.
Приложения, които се нуждаят от по-дълго време за съхранение - особено повече от осем часа - ще използват натриево-йонни батерии все повече и повече. Това е така, защото има нужда от по-достъпни опции за съхранение.
Характеристиките на натриево-йонната технология, която осигурява баланс между рентабилност, сигурност и подходяща енергийна плътност за дълготрайно съхранение, са това, което стимулира тази промяна. Поради уникалната си химия, той е особено полезен във фиксирани приложения, където ограниченията на теглото и пространството са по-малко важни, отколкото в мобилните приложения.
Тъй като натрият може да се събира почти навсякъде по света, натриево-йонните батерии са много по-евтини от литиево-йонните батерии.
В същото време твърдотелните батерии ще станат по-скъп избор на пазара. Тъй като техните твърди електролити не се запалват, твърдите батерии са известни с изключителната си производителност, която включва по-добра енергийна плътност и подобрени функции за безопасност.
Но поради повишената им цена, твърдотелните батерии се разглеждат като луксозна опция на пазара на батерии - поне докато технологията не напредне. Производството на твърдотелни батерии е скъпо, тъй като са необходими нови вериги за доставки и усъвършенствани производствени техники.
Солидните батерии ще продължат да бъдат много търсени въпреки цената си, особено в приложения, където безопасността и производителността са критични и цената е по-малка.
Тази тенденция показва как пазарът на батерии става все по-разнообразен. Различни технологии се приспособяват за конкретни случаи на употреба, предоставяйки опции, които варират от икономични до фокусирани върху производителността.
Водената от приложението еволюция на BESS
Едно от най-значимите постижения през 2024 г. ще бъде способността на големите батерии да работят за по-дълги периоди от време. Определени системи имат максимална продължителност на работа от четири часа. Това удължаване на дължината е значителен напредък в технологията за съхранение на енергия, която ще подобри способността на мрежата да интегрира възобновяеми енергийни източници и ще увеличи надеждността на доставките.
В индустрии, където енергийните нужди са високи, но разпръснати за по-дълги периоди от време, ще има специфична нужда от приложения с по-ниска плътност на мощността, дългосрочно съхранение на енергия (LDES). Това обхваща производствени процедури, широка интеграция на възобновяеми енергийни източници и стабилност на мрежата в региони със спорадични електрозахранвания. Акцентът върху дълготрайното съхранение е част от по-голямото движение в енергийния сектор към по-надеждни и разнообразни енергийни източници.
Технологичният пейзаж на BESS ще се промени в тандем с тези развития. Известно като „натрупване на приходи“, операторите в момента проучват нови потоци от приходи.
Това включва възползване от разнообразния набор от функции, които системите за съхранение могат да изпълняват, за да се включат в различни пазарни услуги, като регулиране на честотата, преместване на натоварването, пиково бръснене и услуги за черно стартиране.
Въпреки това има увеличение на оперативната сложност в резултат на това разнообразие от източници на приходи. За да контролирате ефективно тези разнообразни потоци от приходи, човек трябва да притежава усъвършенствани системи за контрол, цялостно разбиране на динамиката на пазара и разбиране за това как различните профили на натоварване влияят върху разграждането на батерията. Поради всичко това използването на активи на BESS е по-сложно от всякога.
Редица значими теми ще оформят развитието на BESS през 2024 г., включително запазването на безопасността като основен приоритет, комерсиализацията на нелитиеви технологии, удължаването на живота на батерията за широкомащабни системи и проучването на нови потоци от приходи чрез сложни оперативни планове. Тези разработки подчертават динамичния характер на пазара на BESS, както и непрекъснатите иновации и адаптиране в отговор на променящите се потребителски изисквания и възможности в индустрията.