2020年代將被銘記為儲能十年。到2030年，裝機儲能預計將比2021年增加15倍。2021年底，全球共安裝了約27GWh/56GWh的儲能裝置，到2030年，預計總數將增至411GWh/1194GWh。
Woodmac和Sungrow的一份報告指出，大量?jì)δ艿谋澈笫且幌盗序寗?dòng)因素?？梢哉f(shuō)，最重要的驅動(dòng)因素是必要性，到2050年，近90%的電力可以由可再生能源產(chǎn)生。充足的能量?jì)Υ鎸τ谄胶怙L(fēng)能和太陽(yáng)能的大量可變發(fā)電量至關(guān)重要。
在美國，公共政策也是更雄心勃勃的儲能部署的重要驅動(dòng)因素。最近通過(guò)的《通脹削減法案》(IRA)為太陽(yáng)能和存儲以及獨立存儲設施配套項目提供了未來(lái)十年30%的投資稅收抵免(ITC)，為儲能市場(chǎng)提供了急需的確定性。過(guò)去，只有太陽(yáng)能+存儲項目符合ITC的要求。
IRA通過(guò)后，Wood Mackenzie將其對2022年至2026年美國儲能市場(chǎng)的預測提升至191GWh以上。
最大化儲能價(jià)值
雖然很明顯，未來(lái)幾年對儲能的需求和需求只會(huì )變得更加迫切，但也必須知道并非所有的存儲技術(shù)都是平等的。事實(shí)上，決定部署哪種存儲技術(shù)將對安裝成本、能源平準化成本(LCOE)、性能、操作和維護(O&M)以及安全產(chǎn)生重要影響。當比較傳統的風(fēng)冷儲能系統和液冷替代品(如Sungrow Power Supply Company生產(chǎn)的PowerTitan系列產(chǎn)品)時(shí)，技術(shù)選擇的影響尤為明顯。兩種存儲技術(shù)之間最明顯的區別之一是容器大小。
Sungrow的高級技術(shù)銷(xiāo)售經(jīng)理Neil Bradshaw表示：“如果你進(jìn)行空氣冷卻，那么你必須有這些巨大的空氣管道通道來(lái)輸送空氣，因為空氣的比熱容非?？膳?。但是水的比熱容是任何材料中最好的，這意味著(zhù)你可以有一個(gè)小管道，足以冷卻2.7 MWh的電池模塊。由于該管道占用的空間微不足道，這意味著(zhù)您可以。
事實(shí)上，PowerTitan占用的空間比標準儲能系統少32%。液體冷卻也比空氣更容易控制，這需要一個(gè)復雜的平衡動(dòng)作才能恰到好處。液體冷卻的優(yōu)勢最終導致能耗降低40%，電池使用壽命延長(cháng)10%。液體冷卻存儲容器的尺寸減小具有許多有益的波紋效應。例如，減小尺寸意味著(zhù)更容易、更高效和更低成本的安裝。較小的尺寸在設計存儲系統的安裝位置時(shí)也提供了更大的靈活性。
Bradshaw說(shuō)：“你可以在一輛大卡車(chē)上運送滿(mǎn)載的電池單元。這意味著(zhù)你不必在現場(chǎng)裝載電池模塊。這基本上都是預先完成的，你只需將其放在地面上。”
液冷系統的安全優(yōu)勢
只有解決了安全問(wèn)題，儲能才能在以可再生能源為主的脫碳電力系統中發(fā)揮關(guān)鍵作用。電力研究所(EPRI)跟蹤世界各地的儲能故障事件，包括火災和其他安全相關(guān)事件。自2017年以來(lái)，EPRI已記錄了50起商業(yè)、工業(yè)(C&I)和公用事業(yè)規模的故障事件。
隨著(zhù)鋰離子存儲系統在當今市場(chǎng)占據主導地位，主要的安全問(wèn)題是熱失控?；旧?，當故障導致電池單元內部過(guò)熱時(shí)，就會(huì )發(fā)生這種情況。這會(huì )導致大量熱量的產(chǎn)生和自加速反應，從而導致火災或爆炸。熱失控的原因有很多，包括內部電池缺陷、電池管理系統故障和環(huán)境污染。
Bradshaw說(shuō)：“如果你有一個(gè)電池的熱失控，你就有一個(gè)巨大的散熱片，能量被吸走。液體是一層額外的保護層。”PowerTitan存儲系統經(jīng)受住了嚴格的測試，以確保其防止熱失控的能力。Bradshaw說(shuō)：“我們測試的一部分是故意迫使電池進(jìn)行熱級聯(lián)，并從運行中去除液體冷卻。我們以每分鐘5攝氏度的速度將溫度提高到400攝氏度。我們在級聯(lián)中獲得三個(gè)、四個(gè)或五個(gè)電池，然后我們移除熱源，觀(guān)察發(fā)生了什么。我們的目標是級聯(lián)自行耗盡。”
字符串級別控制
安全顯然是任何電池儲能系統的最高優(yōu)先級。但最安全的系統的一個(gè)重要區別是性能。在這方面，PowerTitan技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢。一個(gè)是在串級包含DC-DC轉換器。
原因-串級管理意味著(zhù)少數表現不佳或故障的電池不會(huì )損害整個(gè)電池系統的性能。例如，表現不佳的單元格會(huì )影響字符串的總容量。Bradshaw說(shuō)：“我們可以在串級使用DC-DC將這種影響隔離到一個(gè)串上。這對客戶(hù)來(lái)說(shuō)是一個(gè)很大的區別。串級的DC-DC轉換器隔離了這一問(wèn)題，因此它不會(huì )影響其他一切。”這意味著(zhù)，容量不足20%的單元只會(huì )影響其字符串，而不會(huì )將24個(gè)或更多字符串的容量減少20%。
