電池退化管理有兩種主要方法：一種方法是一步到位，部署全新的電池組，在電池儲(chǔ)能項(xiàng)目的生命周期內(nèi)定期更換。另一種方法是逐步擴(kuò)展，電池儲(chǔ)能項(xiàng)目在運(yùn)營(yíng)之后替換退化的電池或增加電池。
但這兩種方法對(duì)于電池儲(chǔ)能項(xiàng)目的總體成本和運(yùn)營(yíng)來(lái)說(shuō)都各有利弊。那么，電池儲(chǔ)能項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商如何選擇哪種方法?
一步到位還是逐步擴(kuò)展以節(jié)省成本
盡管從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看，逐步擴(kuò)展通常更具吸引力，可以降低成本并推遲資金支出，但與一步到位的部署相比，逐步擴(kuò)展的這種情況并不常見(jiàn)。從歷史上看，鋰離子電池價(jià)格在過(guò)去十年中一直在下降，從2013年的732美元/kWh下降到2021年的141美元/kWh。這將使在五年后購(gòu)買一部分電池以增加容量的成本大幅降低，而不是一步到位地購(gòu)買更多的電池來(lái)擴(kuò)展儲(chǔ)能項(xiàng)目規(guī)模。然而，由于一些原因，逐步擴(kuò)展仍然不是最常見(jiàn)的做法。
2022年，由于供應(yīng)鏈限制和通貨膨脹，電池價(jià)格大幅上漲，這在某種程度上是出乎意料的。這種電池價(jià)格的波動(dòng)是促使電池儲(chǔ)能項(xiàng)目開(kāi)發(fā)商在決定未來(lái)擴(kuò)大規(guī)模時(shí)更加謹(jǐn)慎的一個(gè)新因素，因?yàn)榻?jīng)濟(jì)效益已經(jīng)變得不那么確定。
但是電池價(jià)格已經(jīng)開(kāi)始從2022年的高點(diǎn)開(kāi)始下跌，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)普爾全球公司(S&P Global)預(yù)計(jì)，到2030年，全球鋰離子電池的產(chǎn)能將增加一倍以上，將會(huì)解決供應(yīng)短缺問(wèn)題。而美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室的研究得出結(jié)論，到2030年，4小時(shí)鋰離子儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本可能會(huì)下降47%。
隨著電池價(jià)格重回下行軌道，與最初的超大規(guī)模部署相比，逐步擴(kuò)大電池儲(chǔ)能項(xiàng)目規(guī)模所需的成本可能更低，因此這種方法再次具有吸引力。然而，它仍然會(huì)帶來(lái)更高程度的風(fēng)險(xiǎn)和一系列問(wèn)題。
時(shí)間就是金錢
一步到位地部署電池儲(chǔ)能項(xiàng)目的優(yōu)勢(shì)之一，是不必在幾周或幾個(gè)月的時(shí)間內(nèi)全部或部分關(guān)閉儲(chǔ)能系統(tǒng)。在電池儲(chǔ)能項(xiàng)目運(yùn)營(yíng)之前就部署完畢，不需要進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)員、獲得許可證、增加勞動(dòng)力以及儲(chǔ)能系統(tǒng)的部分調(diào)試。而逐步擴(kuò)展電池儲(chǔ)能項(xiàng)目將會(huì)面臨一些風(fēng)險(xiǎn)。
沒(méi)有獲得電力采購(gòu)協(xié)議的儲(chǔ)能項(xiàng)目沒(méi)有義務(wù)長(zhǎng)期保持最低容量，因此儲(chǔ)能系統(tǒng)業(yè)主可能對(duì)增加儲(chǔ)能容量沒(méi)有興趣。與其相反，他們可能寧愿選擇依賴隨著時(shí)間的推移而下降的容量和相關(guān)的收入流。在這種情況下增加收入可能只是一種選擇，這取決于市場(chǎng)情況是否合理，或者在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)來(lái)決定和實(shí)施。
另一方面，獲得電力采購(gòu)協(xié)議的電池儲(chǔ)能項(xiàng)目需要保持在一定的儲(chǔ)能容量。在這些情況下，應(yīng)該在電池儲(chǔ)能項(xiàng)目初始階段決定是否擴(kuò)大規(guī)模，而不是留到將來(lái)考慮。
在所有情況下，必須適當(dāng)?shù)赜?jì)劃擴(kuò)大規(guī)模以確保成功。從最初的部署開(kāi)始適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)，并留出一些物理空間用于部署新硬件和電氣設(shè)備。選擇與技術(shù)無(wú)關(guān)的模塊化設(shè)備也很重要，這樣可以最大限度地減少電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的安裝時(shí)間、人力、成本和集成風(fēng)險(xiǎn)。最后，軟件平臺(tái)的靈活性是關(guān)鍵，因?yàn)楹芸赡懿捎貌煌募夹g(shù)和品牌的新設(shè)備。軟件負(fù)責(zé)將新設(shè)備與現(xiàn)有系統(tǒng)無(wú)縫集成，并在此之后高效運(yùn)行。
合理規(guī)劃是減少儲(chǔ)能項(xiàng)目停機(jī)時(shí)間相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)的基礎(chǔ)。實(shí)際上，根據(jù)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的類型、并網(wǎng)以及提供的電力服務(wù)，有幾種方法可以增加電池儲(chǔ)能項(xiàng)目的儲(chǔ)能容量。
增加儲(chǔ)能容量的兩種方法
增加儲(chǔ)能容量的一種方法是所謂的“交流增強(qiáng)”。在這種情況下需要增加新的電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)(PCS)，并安裝新的電池組。采用這種策略，現(xiàn)有的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)不需要進(jìn)行調(diào)整，因此消除了一些風(fēng)險(xiǎn)因素。但是，如果電池儲(chǔ)能系統(tǒng)并沒(méi)有接入電網(wǎng)，而是在一個(gè)孤立的微電網(wǎng)中運(yùn)行（例如用于偏遠(yuǎn)地區(qū)的采礦作業(yè)），則可能不需要許可，從而使“交流增強(qiáng)”成為一個(gè)具有吸引力的選擇。
另一種方法是“直流變換”，它克服了上述問(wèn)題，因此對(duì)于并網(wǎng)的電池儲(chǔ)能項(xiàng)目來(lái)說(shuō)是一個(gè)更好選擇。在這種情況下，可以通過(guò)串聯(lián)方法增加電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的儲(chǔ)能容量，而增加的儲(chǔ)能容量取決于儲(chǔ)能項(xiàng)目的規(guī)模和配置。值得關(guān)注的是，像瓦錫蘭公司的GEMS數(shù)字能源平臺(tái)這樣靈活的能源管理軟件是確保新的電池儲(chǔ)能系統(tǒng)以最佳方式運(yùn)行和調(diào)度的關(guān)鍵，充分利用“新”和“舊”的儲(chǔ)能容量，同時(shí)確保提供不間斷的電力服務(wù)。
電池退化管理的積極因素和消極因素
一步到位或逐步擴(kuò)展電池儲(chǔ)能項(xiàng)目的決定主要取決于資本支出、停機(jī)時(shí)間、業(yè)主在初始調(diào)試后實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)工作的準(zhǔn)備情況，以及硬件和軟件系統(tǒng)的互操作性和靈活性。
雖然電池退化是不可避免的，但通過(guò)合理規(guī)劃可以為提高電網(wǎng)規(guī)模儲(chǔ)能項(xiàng)目的盈利能力和效率提供更多機(jī)會(huì)。
