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閱讀：303發(fā)布時(shí)間：2024-5-6
編者按：本文來源于Energy-Storage，鳴謝自主研制NTC芯片的特普生儲(chǔ)能CCS集成溫度采集母排的技術(shù)支持，感謝特普生海外技術(shù)翻譯官林博女士！
德國電池?cái)?shù)據(jù)分析提供商 TWAICE 產(chǎn)品經(jīng)理 Matthias Simolka 博士寫道，我們對(duì)電池存儲(chǔ)技術(shù)的洞察正在與市場(chǎng)一樣快速發(fā)展。2023年是電池儲(chǔ)能系統(tǒng) (BESS) 又是一個(gè)轟動(dòng)的之年，盡管安全問題繼續(xù)成為頭條新聞，但重大部署和供應(yīng)鏈問題的緩解標(biāo)志著BESS 的增長(zhǎng)一年。
今年該技術(shù)將繼續(xù)成熟，雖然 ESS 將持續(xù)進(jìn)步，但隨著儲(chǔ)能變得更加普遍并從新穎性轉(zhuǎn)變?yōu)楸匦杵罚踩砸矊⒌玫礁雨P(guān)注。2024年，BESS 未來的使用方式也將發(fā)生演變。
本文將詳細(xì)闡述這三個(gè)主題，并提供更多詳細(xì)信息以及 2024 年發(fā)展的原因和方式。
ESS 資產(chǎn)的運(yùn)營變得越來越復(fù)雜，這意味著在到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)之前還需要做更多的工作
圖為 TWAICE 的電池研究設(shè)施。
大規(guī)模安全年
如果說儲(chǔ)能行業(yè)從2023年學(xué)到了什么，那就是電池安全需要更多關(guān)注。
2023 年發(fā)生的眾多事件表明，保證電池安全并不像開始時(shí)看起來那么容易。電池是復(fù)雜的電化學(xué)系統(tǒng)。他們需要超出監(jiān)管合規(guī)范圍的安全措施。它們的安全性將不再被視為一個(gè)需要檢查的方框，而是作為電池技術(shù)可擴(kuò)展和可持續(xù)發(fā)展至關(guān)重要的內(nèi)在要素。這種范式轉(zhuǎn)變認(rèn)識(shí)到，隨著電池應(yīng)用變得更加多樣化和廣泛，誤差范圍會(huì)縮小。需要更全面的安全方法。
作為這種綜合方法的一部分，BESS 提供商和運(yùn)營商將越來越關(guān)注操作安全，強(qiáng)調(diào)在電池的整個(gè)生命周期（從調(diào)試到報(bào)廢 (EoL)）中持續(xù)監(jiān)控的重要性。
這種方法強(qiáng)調(diào)了電池系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，其中安全性不是靜態(tài)特征而是持續(xù)的要求。的監(jiān)控系統(tǒng)和預(yù)測(cè)性維護(hù)技術(shù)正在集成到電池系統(tǒng)中，從而能夠?qū)崟r(shí)跟蹤性能指標(biāo)并及早發(fā)現(xiàn)潛在的安全問題。
這不僅提高了電池系統(tǒng)的可靠性，還延長(zhǎng)了其使用壽命，確保了整個(gè)使用過程中的安全性和效率。從本質(zhì)上講，隨著儲(chǔ)能行業(yè)從BESS的早期采用階段轉(zhuǎn)向更加成熟的BESS應(yīng)用階段，電池安全將成為重點(diǎn)關(guān)注點(diǎn)。這是因?yàn)殡姵氐陌踩院涂煽啃詫?duì)于以高效和可擴(kuò)展的方式運(yùn)行電池起著至關(guān)重要的作用。
準(zhǔn)備電池進(jìn)行測(cè)試。圖片：TWAICE
從鈉離子到固態(tài)
隨著安全性的進(jìn)步，BESS 今年還將看到技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。BESS行業(yè)一直以鋰離子電池為主，但對(duì)更長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)的需求（目前鋰無法經(jīng)濟(jì)且安全地實(shí)現(xiàn)）將為有前景的非鋰技術(shù)打開大門。
例如，需要延長(zhǎng)存儲(chǔ)時(shí)間的應(yīng)用，特別是超過 8 小時(shí)的應(yīng)用，將越來越多地使用鈉離子電池。這是由于對(duì)更經(jīng)濟(jì)的存儲(chǔ)解決方案的需求。這種轉(zhuǎn)變是由鈉離子技術(shù)的特性驅(qū)動(dòng)的，鈉離子技術(shù)為長(zhǎng)期存儲(chǔ)提供了經(jīng)濟(jì)性、安全性和合適能量密度的平衡。它的化學(xué)性質(zhì)對(duì)于固定應(yīng)用特別有利，因?yàn)榭臻g和重量限制不像移動(dòng)應(yīng)用那么重要。
與鋰離子電池相比，鈉離子電池具有顯著的成本優(yōu)勢(shì)，因?yàn)殁c幾乎可以在世界任何地方提取。
同時(shí)，固態(tài)電池將成為市場(chǎng)上的優(yōu)質(zhì)選擇。固態(tài)電池因其的性能而受到認(rèn)可，包括由于其不易燃的固體電解質(zhì)而具有更高的能量密度和增強(qiáng)的安全特性。然而，這種技術(shù)的成本較高，使得固態(tài)電池成為電池市場(chǎng)上的奢侈品選擇，至少在技術(shù)成熟之前是這樣。固態(tài)電池需要復(fù)雜的制造工藝和新的供應(yīng)鏈，使得生產(chǎn)成本昂貴。
盡管成本高昂，但對(duì)固態(tài)電池的需求仍將不斷增長(zhǎng)，特別是在性能和安全性至關(guān)重要且預(yù)算限制不成問題的應(yīng)用中。這一趨勢(shì)凸顯了電池市場(chǎng)的多元化，不同的技術(shù)正在針對(duì)特定用例進(jìn)行優(yōu)化，提供從經(jīng)濟(jì)高效到以性能為導(dǎo)向的解決方案。
BESS 以應(yīng)用為主導(dǎo)的演變
2024 年，最引人注目的發(fā)展之一將是大型電池的延長(zhǎng)續(xù)航能力。一些系統(tǒng)將達(dá)到長(zhǎng)達(dá)4小時(shí)的連續(xù)運(yùn)行。持續(xù)時(shí)間的延長(zhǎng)代表著能源存儲(chǔ)領(lǐng)域向前邁出了一大步，使可再生能源能夠更有效地并入電網(wǎng)，并提供更大的能源供應(yīng)穩(wěn)定性。
對(duì)于長(zhǎng)期儲(chǔ)能（LDES）和低功率密度應(yīng)用的需求不斷增長(zhǎng)，在能源需求巨大但分布時(shí)間較長(zhǎng)的領(lǐng)域尤其明顯。這包括工業(yè)流程、大規(guī)模可再生能源并網(wǎng)以及電源間歇性地區(qū)的電網(wǎng)穩(wěn)定。對(duì)長(zhǎng)期存儲(chǔ)的關(guān)注反映了能源行業(yè)向更加多樣化和可靠的能源解決方案的廣泛轉(zhuǎn)變。
除了這些技術(shù)進(jìn)步之外，BESS 的經(jīng)濟(jì)格局也將發(fā)生變化。運(yùn)營商現(xiàn)在正在探索額外的收入來源，通常稱為“收入疊加"。這涉及到利用存儲(chǔ)系統(tǒng)的多方面能力來參與各種市場(chǎng)服務(wù)，如調(diào)峰、調(diào)峰、調(diào)頻、黑啟動(dòng)服務(wù)等。
然而，這種收入來源的多樣化是以運(yùn)營復(fù)雜性增加為代價(jià)的。管理這些不同的收入流需要復(fù)雜的控制系統(tǒng)、對(duì)市場(chǎng)動(dòng)態(tài)的深入了解以及不同負(fù)載情況如何影響電池退化的知識(shí)。所有這些使得BESS資產(chǎn)的運(yùn)營比以往任何時(shí)候都更加復(fù)雜。
綜上所述，2024年BESS的演變有幾個(gè)關(guān)鍵趨勢(shì)：對(duì)安全性的持續(xù)關(guān)注、非鋰技術(shù)的商業(yè)化、大型系統(tǒng)電池壽命的延長(zhǎng)以及通過復(fù)雜的探索額外的收入流。運(yùn)營策略。這些趨勢(shì)強(qiáng)調(diào)了 BESS 市場(chǎng)的動(dòng)態(tài)性質(zhì)，并強(qiáng)調(diào)了為應(yīng)對(duì)不斷變化的能源需求和市場(chǎng)機(jī)會(huì)而進(jìn)行的持續(xù)創(chuàng)新和適應(yīng)。
關(guān)于作者
Matthias Simolka博士是TWAICE的產(chǎn)品經(jīng)理兼技術(shù)解決方案工程部門的一員，TWAICE 是一家總部位于德國的基于云的電池分析軟件提供商。Matthias 彌合了銷售、產(chǎn)品和技術(shù)之間的差距，與所有團(tuán)隊(duì)合作，確保為電池客戶提供價(jià)值和解決方案。
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