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，在電池儲能項目的生命周期內(nèi)定期更換。另一種方法是逐步擴展，電池儲能項目在運營之后替換退化的電池或增加電池。
但這兩種方法對于電池儲能項目的總體成本和運營來說都各有利弊。那么，電池儲能項目開發(fā)商如何選擇哪種方法?
一步到位還是逐步擴展以節(jié)省成本
盡管從經(jīng)濟角度來看，逐步擴展通常更具吸引力，可以降低成本并推遲資金支出，但與一步到位的部署相比，逐步擴展的這種情況并不常見。從歷史上看，鋰離子電池價格在過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買更多的電池來擴展儲能項目規(guī)模。然而，由于一些原因，逐步擴展仍然不是最常見的做法。
2022年，由于供應鏈限制和通貨膨脹，電池價格大幅上漲，這在某種程度上是出乎意料的。這種電池價格的波動是促使電池儲能項目開發(fā)商在決定未來擴大規(guī)模時更加謹慎的一個新因素，因為經(jīng)濟效益已經(jīng)變得不那么確定。
但是電池價格已經(jīng)開始從2022年的高點開始下跌，根據(jù)標準普爾全球公司(S&P Global)預計，到2030年，全球鋰離子電池的產(chǎn)能將增加一倍以上，將會解決供應短缺問題。而美國國家可再生能源實驗室的研究得出結論，到2030年，4小時鋰離子儲能系統(tǒng)的成本可能會下降47%。
隨著電池價格重回下行軌道，與最初的超大規(guī)模部署相比，逐步擴大電池儲能項目規(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，它仍然會帶來更高程度的風險和一系列問題。
時間就是金錢
一步到位地部署電池儲能項目的優(yōu)勢之一，是不必在幾周或幾個月的時間內(nèi)全部或部分關閉儲能系統(tǒng)。在電池儲能項目運營之前就部署完畢，不需要進行現(xiàn)場動員、獲得許可證、增加勞動力以及儲能系統(tǒng)的部分調(diào)試。而逐步擴展電池儲能項目將會面臨一些風險。
沒有獲得電力采購協(xié)議的儲能項目沒有義務長期保持最低容量，因此儲能系統(tǒng)業(yè)主可能對增加儲能容量沒有興趣。與其相反，他們可能寧愿選擇依賴隨著時間的推移而下降的容量和相關的收入流。在這種情況下增加收入可能只是一種選擇，這取決于市場情況是否合理，或者在某個時間點來決定和實施。
另一方面，獲得電力采購協(xié)議的電池儲能項目需要保持在一定的儲能容量。在這些情況下，應該在電池儲能項目初始階段決定是否擴大規(guī)模，而不是留到將來考慮。
在所有情況下，必須適當?shù)赜媱潝U大規(guī)模以確保成功。從最初的部署開始適當?shù)卦O計，并留出一些物理空間用于部署新硬件和電氣設備。選擇與技術無關的模塊化設備也很重要，這樣可以最大限度地減少電池儲能系統(tǒng)的安裝時間、人力、成本和集成風險。最后，軟件平臺的靈活性是關鍵，因為很可能采用不同的技術和品牌的新設備。軟件負責將新設備與現(xiàn)有系統(tǒng)無縫集成，并在此之后高效運行。
合理規(guī)劃是減少儲能項目停機時間相關風險的基礎。實際上，根據(jù)電池儲能系統(tǒng)的類型、并網(wǎng)以及提供的電力服務，有幾種方法可以增加電池儲能項目的儲能容量。
增加儲能容量的兩種方法
增加儲能容量的一種方法是所謂的“交流增強”。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)有的電池儲能系統(tǒng)不需要進行調(diào)整，因此消除了一些風險因素。但是，如果電池儲能系統(tǒng)并沒有接入電網(wǎng)，而是在一個孤立的微電網(wǎng)中運行（例如用于偏遠地區(qū)的采礦作業(yè)），則可能不需要許可，從而使“交流增強”成為一個具有吸引力的選擇。
另一種方法是“直流變換”，它克服了上述問題，因此對于并網(wǎng)的電池儲能項目來說是一個更好選擇。在這種情況下，可以通過串聯(lián)方法增加電池儲能系統(tǒng)的儲能容量，而增加的儲能容量取決于儲能項目的規(guī)模和配置。值得關注的是，像瓦錫蘭公司的GEMS數(shù)字能源平臺這樣靈活的能源管理軟件是確保新的電池儲能系統(tǒng)以最佳方式運行和調(diào)度的關鍵，充分利用“新”和“舊”的儲能容量，同時確保提供不間斷的電力服務。
電池退化管理的積極因素和消極因素
一步到位或逐步擴展電池儲能項目的決定主要取決于資本支出、停機時間、業(yè)主在初始調(diào)試后實施現(xiàn)場工作的準備情況，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，但通過合理規(guī)劃可以為提高電網(wǎng)規(guī)模儲能項目的盈利能力和效率提供更多機會。
