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(kuò)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(kuò)展以節(jié)省成本
盡管從經(jīng)濟(jì)角度來看，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。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(kuò)展儲能項目規(guī)模。然而，由于一些原因，逐步擴(kuò)展仍然不是最常見的做法。
2022年，由于供應(yīng)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(kuò)大規(guī)模時更加謹(jǐn)慎的一個新因素，因為經(jīng)濟(jì)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(biāo)準(zhǔn)普爾全球公司(S&P Global)預(yù)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(yīng)短缺問題。而美國國家可再生能源實驗室的研究得出結(jié)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(kuò)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(fēng)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(guān)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(jìn)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(kuò)展電池儲能項目將會面臨一些風(fēng)險。
沒有獲得電力采購協(xié)議的儲能項目沒有義務(wù)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(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(yīng)該在電池儲能項目初始階段決定是否擴(kuò)大規(guī)模，而不是留到將來考慮。
在所有情況下，必須適當(dāng)?shù)赜媱潝U(kuò)大規(guī)模以確保成功。從最初的部署開始適當(dāng)?shù)卦O(shè)計，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能系統(tǒng)的安裝時間、人力、成本和集成風(fēng)險。最后，軟件平臺的靈活性是關(guān)鍵，因為很可能采用不同的技術(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(guān)風(fēng)險的基礎(chǔ)。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(wù)，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(jìn)行調(diào)整，因此消除了一些風(fēng)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(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”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(guān)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(guān)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(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(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。
