Хранение энергии-с длительным сроком хранения (LDES) – это системы хранения энергии, которые могут поставлять электроэнергию в течение продолжительных периодов времени, а не только минут или нескольких часов. Министерство энергетики США (DOE) в настоящее время определяет LDES как хранилище, способное поставлять электроэнергию для10 часов или больше. В других исследовательских, политических и рыночных рамках используются другие границы, поэтому продолжительность следует рассматривать как требование проекта, а не как универсальный ярлык.
Практический вопрос не в том, является ли та или иная технология «лучшей технологией LDES». Вопрос в том, сможет ли система хранения обеспечить необходимую мощность в течение требуемого времени при приемлемой стоимости-за весь срок службы, на доступной площадке и с профилем риска, который проект может финансировать и эксплуатировать.
В этом руководстве сравниваются основные семейства технологий LDES, объясняется, как рассчитывается продолжительность, показано, где более длительное хранение может принести пользу, и предоставляется основа принятия решений для коммунальных предприятий, разработчиков возобновляемых источников энергии, микросетей и промышленных пользователей энергии.
Что такое длительное-хранение энергии?
LDES — это система хранения энергии, предназначенная для разрядки накопленной энергии в течение длительного периода времени. Текущее определение программы Министерства энергетики использует пороговое значение10 часов или больше. Однако Тихоокеанская северо-западная национальная лаборатория (PNNL) отмечает, что длительное-хранение не определяется единой статической границей между отраслью и исследованиями. Именно поэтому точное количество часов должно быть привязано к проблеме эксплуатации.
Министерство энергетики также использует наглядную структуру диспетчеризации, которая разделяет хранение на краткосрочные,-дневные, меж-дневные, много-дневные и сезонные приложения. В этой структуре кратковременное-хранение составляет 0–10 часов, меж-дневное LDES – 10 – 36 часов, много-дневное LDES – 36–160 часов, а сезонное перемещение начинается после 160 часов. Эти диапазоны полезны для системного планирования, но они не являются универсальными технологическими ограничениями.
| Диапазон продолжительности | Приблизительная продолжительность разряда | Типичная потребность в планировании |
|---|---|---|
| Короткая продолжительность | 0–10 часов | Внутридневные смены, управление пиками, быстрые сетевые услуги |
| Меж-дневный LDES | 10–36 часов | Смена энергии в одночасье или на следующий-день |
| Многодневный-LDES | 36–160 часов | Расширенный дефицит возобновляемых источников энергии и продолжительные периоды высокой чистой-нагрузки. |
| Сезонная смена | 160+ часа | Очень длительные интервалы хранения, при которых энергия должна оставаться доступной в течение нескольких дней или дольше. |
Для читателей, которым необходимо более четкое различие между мощностью и запасенной энергией, сайтРуководство по сравнению кВт/чобъясняет те же отношения в меньшем масштабе.
Как рассчитывается продолжительность хранения энергии?
Продолжительность хранения связывает полезную энергетическую емкость системы с ее разрядной мощностью:
Продолжительность хранения=полезная энергоемкость (МВтч) ÷ мощность разряда (МВт)
Например, проект с 1000 МВт полезной энергии и мощностью разряда 100 МВт имеет теоретическую продолжительность:
1000 МВтч ÷ 100 МВт=10 часов
Этот простой расчет является отправной точкой, а не полной гарантией производительности. На реальную продолжительность работы могут влиять условия-ограничений-заправки, вспомогательные нагрузки, потери при преобразовании, температура, деградация, минимальные рабочие уровни, а также необходимость сохранения резервного запаса в проекте.
Это различие имеет значение во время закупок. В проекте должны быть указаны необходимыегодный к употреблениюМВтч при соответствующем уровне мощности и условиях эксплуатации, а не полагаться только на номинальное значение энергии, указанное на паспортной табличке.
Зачем нужно долгосрочное-хранилище энергии?
Аргументация в пользу LDES связана с энергетическим дисбалансом, который сохраняется дольше, чем традиционные хранилища короткого-времени могут покрыть с экономической или эксплуатационной точки зрения. Производство солнечной энергии может превысить спрос в середине дня и упасть до нуля после захода солнца. Мощность ветра может оставаться слабой в течение многих часов или, в некоторых системах, нескольких дней. Промышленным объектам и микросетям также может потребоваться компенсировать перебои в работе или нехватку топлива, выходящие за рамки типичного четырех-часового окна батареи.
Перенос возобновляемой энергетики за пределы вечернего пика
Батарея на четыре-часа работы вполне подойдет для переноса-дневной солнечной энергии на вечер. Если требуемая смена продлится всю ночь или следующее утро, проекту потребуется гораздо больше энергетических мощностей для той же мощности в МВт. Именно здесь технологии с более низкой предельной стоимостью энергии-емкости, длительным сроком службы или большими резервуарами могут стать более конкурентоспособными.
Та же логика работы применима и кпереключение нагрузки с накоплением энергии: стоимость хранения зависит от формы и продолжительности нагрузки и разброса цен, а не просто от установки большего количества МВтч.
Поддержка пропускной способности и надежности сети
Энергетическим системам необходима достаточная надежная мощность для удовлетворения спроса, когда переменная выработка низкая. LDES может внести свой вклад, когда период высокой сетевой-нагрузки длится дольше, чем короткий пик, но величина мощности зависит от местной системы, корреляции с погодой, передачи, рыночных правил и вероятности того, что накопленная энергия будет по-прежнему доступна, когда она потребуется.
Поэтому более длительная продолжительность полезна только тогда, когда системная проблема действительно длительна. 20-часовой ресурс не создает дополнительной ценности, если приложению постоянно требуется всего четыре часа.
Снижение сокращения использования возобновляемых источников энергии
Хранение может улавливать электроэнергию, которая в противном случае была бы ограничена, и разряжать ее позже. Эта возможность становится более значимой, когда периоды избыточного предложения возобновляемых источников энергии и высокого спроса разделены многими часами. Коммунальные предприятия, рассматривающие этот вариант использования, должны оценивать LDES наряду с расширением передачи, гибким спросом, сменой генерации и традиционным хранилищем с более коротким- сроком хранения, а не рассматривать хранилище как единственный вариант.
Устойчивость микросетей и критических нагрузок
Более длительный срок хранения-энергии позволяет поддерживать удаленные сети, промышленные объекты, кампусы, центры обработки данных и критически важную инфраструктуру во время длительных перерывов в работе. Сам по себе он не создает возможности резервного копирования. Для отказоустойчивой конструкции также необходимы соответствующие инверторы или оборудование для преобразования энергии, средства управления, возможность изолирования, защита, стратегия черного-запуска, где это необходимо, и определенная политика резервирования.
Архитектуру уровня-сайта см. в руководстве попроектирование системы хранения аккумуляторов микросети.
Основные типы долговременного-накопления энергии
LDES охватывает несколько семейств технологий. Программа Министерства энергетики США «Инновации в области хранения данных 2030» оценивает электрохимические, механические, термические и химические подходы, а текущий проект IEEE P1679.5 разрабатывает руководство по объективной оценке технологий длительного хранения данных в стационарных приложениях. По состоянию на август 2026 г. P1679.5 являетсяАктивный PAR, а не опубликованный окончательный стандарт IEEE.
Проточные батареи
Проточные батареи хранят активные материалы в жидких электролитах, находящихся во внешних резервуарах, и циркулируют их через электрохимические батареи. Их архитектура позволяет масштабировать энергетическую мощность и силовое оборудование более независимо, чем во многих традиционных аккумуляторных системах. Окислительно-восстановительный поток ванадия – это наиболее-известный коммерческий химический продукт, но другие водные и не-химические методы также находятся в стадии разработки.
Такое разделение между энергорезервуаром и силовым блоком удобно для длительного-стационарного хранения энергии, особенно когда важны частая езда на велосипеде и длительный срок службы. Компромиссы- включают насосы, резервуары, управление электролитом, занимаемую площадь, системную интеграцию и менее развитую цепочку поставок, чем литий--ионная.
В оценке проточной-батарейной батареи, проведенной Министерством энергетики США в 2023 году, в эталонной ванадиевой проточной системе мощностью 100 МВт/10-часов использовалось допущение о КПД 65 %-в оба конца и 10 000 циклов электролита. Это исходные данные для оценки, а не универсальные спецификации поставщиков, но они показывают, почему срок службы и масштабирование энергетической мощности могут иметь такое же значение, как и пиковая эффективность в экономике LDES.
Насосные-аккумулирующие гидроэлектростанции
Насосные-аккумулирующие гидроэлектростанции (PSH) перемещают воду между резервуарами, расположенными на разной высоте. Электричество используется для перекачки воды вверх; когда необходима электроэнергия, вода течет обратно через турбины для выработки электроэнергии.
PSH – это наиболее распространенная технология-длительного-хранения данных. Министерство энергетики сообщает, что гидроаккумулирующие системы в настоящее время представляют собой доминирующую долю энергоаккумуляторов-масштаба-США, и описывает их как доминирующую коммерциализированную технологию долгосрочного-хранения энергии. В стандартизированном сравнении мощности 100 МВт/10-часов, проведенном компанией PNNL, использовалась примерно 80 % эффективность передачи данных туда и обратно- и предполагался 60-летний календарный срок службы PSH.
Ограничение — расположение. Технически привлекательный проект по-прежнему нуждается в подходящей высоте, конфигурации резервуара, водной стратегии, геотехнических условиях, доступе к передаче, экологической экспертизе и сроках разработки, которые могут быть намного дольше, чем для модульных батарей.
В качестве примера конкретного масштаба можно привести гидроаккумулирующую станцию округа Бат в Вирджинии, принадлежащую Dominion Energy, которая имеет генерирующую мощность 3003 МВт и работает в коммерческих целях с 1985 года. Она демонстрирует масштаб и долговечность, возможные с PSH, а также задействованную-гражданскую инфраструктуру, специфичную для данного объекта.
Хранение энергии сжатого-воздуха
Система хранения энергии сжатого-воздуха (CAES) использует электричество для сжатия воздуха для хранения, а затем расширяет этот воздух в процессе-генерации энергии. В некоторых проектах используются подземные соляные пещеры или другие подходящие геологические образования, в то время как в новых концепциях используются альтернативные сосуды или усовершенствованные термодинамические циклы.
CAES может предложить большую энергетическую мощность и длительный срок эксплуатации, но ее экономические и экологические характеристики во многом зависят от конструкции станции. Обычные диабатические системы могут использовать топливо во время сброса, в то время как передовые адиабатические или изотермические концепции направлены на уменьшение или избежание этого требования. Геологическое хранилище также может стать решающим ограничением для выбора места.
Хранение тепловой энергии
Аккумулирование тепла преобразует энергию в тепло или холод и сохраняет ее в таких материалах, как расплавленные соли, камни, песок, вода, материалы с фазовым-изменением или другие среды. Накопленная тепловая энергия может быть использована непосредственно для промышленного отопления, районной энергетики, охлаждения или преобразована обратно в электричество.
Прямое термическое использование может быть особенно привлекательным, поскольку позволяет избежать ненужного преобразования обратно в электричество. Тепловое накопление электроэнергии-в-электроэнергию может служить более длительным-сетевым приложениям, но эффективность и конфигурация электростанции существенно различаются в зависимости от технологии. По этой причине «эффективность хранения тепла» никогда не следует называть одним универсальным показателем.
Хранение водорода и других химических веществ
Электричество можно преобразовать в водород посредством электролиза, хранить и позже использовать в топливных элементах, турбинах, двигателях, промышленных процессах или в других целях. Химические энергоносители особенно актуальны, когда продолжительность хранения становится очень большой или когда стоимость проекта пересекает-сектор использования в дополнение к хранению электроэнергии.
Основной компромисс- – эффективность конверсии. В стандартизированном сравнении PNNL 2022 года использовался КПД туда и обратно-около 31 % для двунаправленной конфигурации хранения водорода, что намного ниже, чем у литий-ионных или гидроэлектростанций с насосом. Потенциальное преимущество заключается не в эффективности; это способность хранить большие объемы энергии в течение длительных периодов времени, когда среда хранения и инфраструктура подходят.
Литий-ионные-и другие аккумуляторы
Литий-ионный аккумулятор не исключен из LDES. Литий-ион описывает химию; LDES описывает продолжительность и применение. Литий-ионная-система может быть рассчитана на 10 и более часов, хотя по мере увеличения срока службы энергии все большее значение приобретают вопросы экономики, повышения эффективности, управления температурным режимом, деградации, занимаемой площади и гарантийных условий.
Стандартизированное сравнение PNNL 100 МВт/10-часов показало, что литий-ионный LFP и NMC имеют КПД туда и обратно- примерно 84 %, что выше, чем у конфигураций с проточной батареей и водородной батареей в том же наборе данных. Это преимущество в производительности важно, но оно не гарантирует самый низкий LCOS для каждого рабочего цикла.
Более широкое сравнение химии см.различные типы батарей для хранения энергии.
Сравнение технологий LDES
Таблица ниже представляет собой ссылку на решение, а не спецификацию поставщика. Диапазоны продолжительности зависят от приложения-, а показатели эффективности и срока службы следует сверять с конкретной конструкцией системы. Там, где показаны численные значения эффективности, они относятся к стандартизированному сравнению PNNL мощностью 100 МВт/10 часов на основе ее оценки 2022 года, в которой использовались данные о производительности эпохи 2021 года. PNNL теперь поддерживает обновленнуюБаза данных стоимости и производительности хранения энергиипо текущей стоимости и производительности работы.
| Технология | Продолжительность соответствует | Показательная эффективность поездки туда и обратно- | Зрелость | Основное ограничение по выбору места или проектированию | Рекомендации-наилучшее соответствие |
|---|---|---|---|---|---|
| Литий-ионные-батареи | От нескольких часов до 10+ часов, когда экономика поддерживает добавленную энергетическую мощность. | Около 84% в стандартизированном 10-часовом сравнении PNNL. | Высокоразвитая производственная и проектная экосистема | Расширение, управление температурным режимом, проектирование безопасности, стоимость энергетических-мощностей | Проекты, в которых ценятся модульное развертывание, быстрое реагирование, высокая эффективность и налаженные цепочки поставок. |
| Ванадиевые окислительно-восстановительные проточные батареи | Езда на велосипеде продолжительностью от -часов до длительности-длительности | Около 65% в упомянутом стандартизированном сравнении | Коммерческий, но менее развитый, чем литий-ионный-ион. | Резервуары, насосы, электролит, занимаемая площадь, поставщики и глубина цепочки поставок- | Более длительные-проекты с повторяющимися циклами и ценностью независимого масштабирования мощности/энергии. |
| Гидроаккумулирующие-гидроэлектростанции | Длительность-до нескольких-дней в зависимости от размера резервуара. | Около 80% в упомянутом стандартизированном сравнении | Очень зрелый | Топография, водоемы, вода, экологическая экспертиза, длительный цикл разработки | Крупномасштабные коммунальные-проекты с подходящими площадками и требованиями к длительному-сроку эксплуатации активов |
| Хранение энергии сжатого-воздуха | Длительная-длительность и массовый сдвиг энергии | Сильная-зависимость от дизайна; старые стандартизированные сравнения находятся в диапазоне около 50% | Существуют коммерческие примеры; передовые разработки остаются менее широко распространенными | Геология подземных конструкций, сложность электростанций, управление теплом, использование топлива в некоторых конфигурациях. | Крупные проекты, где доступны подходящие хранилища или инженерные резервуары. |
| Термическое хранилище | От нескольких-часов до нескольких-дней; потенциально дольше в зависимости от среды и конечного использования | Не представлено значимо одним универсальным показателем электричества-к-электричества. | От зрелых приложений-аккумулирования тепла до новых энергетических-и-энергетических систем. | Температура, конструкция-передачи тепла, изоляция, конверсионное оборудование, интеграция-конечного использования | Промышленное тепло, централизованная энергетика, концентрированная солнечная энергия или проекты, в которых тепловая энергия имеет прямую ценность. |
| Хранение водорода/химических веществ | Очень длительная-продолжительность и потенциально сезонная. | Около 31% для двунаправленной водородной конфигурации в приведенном сравнении. | Компоненты коммерческие; цепочки создания ценности от полной мощности-к-водороду-к-энергетике остаются-специфичными для конкретного проекта | Стоимость электролизера и повторной переработки, геология хранения или резервуары, сжатие, трубопроводы, безопасность, инфраструктура конечного-пользования | Очень длительные интервалы хранения или проекты, которые также могут использовать водород за пределами энергетического сектора. |
Длительное хранение энергии-в сравнении с литий-ионными-батареями
LDES часто представляют как альтернативу литий-ионному аккумулятору, но эта формулировка является неполной. Литий-ионный — это один из вариантов технологии в более широком пространстве хранения данных. Правильное сравнение — это полные конфигурации проекта, которые соответствуют одинаковым требованиям к мощности, энергии, продолжительности, цикличности, надежности и требованиям площадки.
В чем преимущество литий-ионного-иона
- Высокая-эффективность поездок туда и обратно.
- Быстрый отклик и мощные-возможности управления мощностью.
- Модульное и относительно быстрое развертывание.
- Большая производственная база и развитая экосистема интеграторов.
- Большой опыт работы и прибыльные коммерческие структуры.
Почему более длительный срок меняет структуру затрат
По мере увеличения продолжительности проекту требуется больше МВтч на каждый МВт мощности разряда. В аккумуляторной системе это часто означает добавление дополнительных элементов, стоек, контейнеров, оборудования для управления температурой-и других компонентов,- связанных с энергией. В таких технологиях, как проточные батареи, насосные гидроэлектростанции или CAES, дополнительный резервуар энергии может масштабироваться иначе, чем оборудование-преобразования энергии.
Вот почему сама по себе установленная мощность в долларах/кВтч является неполным показателем принятия решения. В проекте также необходимо учитывать энергию зарядки, потери эффективности, частоту циклов, замену или увеличение, постоянную и переменную эксплуатацию и техническое обслуживание, финансирование, срок службы проекта и остаточную стоимость.
Где LDES наиболее полезен?
Утилита-Масштабируемая интеграция возобновляемых источников энергии
Коммунальные предприятия и разработчики возобновляемых источников энергии могут использовать долгосрочное хранилище-для перемещения энергии от мощного ветрового или солнечного производства в более длительные периоды высокого чистого спроса. Требуемая продолжительность должна определяться хронологическим производством и моделированием нагрузки, а не произвольной целью в 10, 12 или 24 часа.
Для более широкой архитектуры проекта сайткоммунальные-решения для хранения энергиистраница предоставляет полезный следующий шаг.
Длительные пиковые периоды и поддержка мощности
Некоторые системы испытывают высокий чистый спрос гораздо дольше, чем типичный вечерний пик. В этих случаях LDES может снизить объем генерации, необходимый только для продолжительных пиковых условий. Стоимость мощности по-прежнему должна оцениваться с учетом правил местного рынка и методов аккредитации.
Удаленные сети и микросети
Удаленные системы с ограниченной передачей и разнообразием видов топлива могут извлечь выгоду из хранилища, которое поглощает переменную мощность возобновляемых источников и сокращает количество часов, которые должны работать диспетчерские генераторы. Правильная продолжительность зависит от фактической почасовой нагрузки, производства солнечной или ветровой энергии, логистики топлива и целевых показателей надежности.
Промышленная энергетика и критическая инфраструктура
Промышленные объекты могут ценить перераспределение энергии, управление спросом, интеграцию возобновляемых источников энергии, технологическое тепло, устойчивость или их комбинацию. Технологию хранения следует выбирать с учетом фактической формы энергии и графика работы объекта. Тепловой процесс может быть лучше обеспечен аккумулированием тепла, чем преобразованием электричества в батарею, а затем обратно в тепло.
Многодневный-недостаток возобновляемых источников энергии
Многодневное хранилище может помочь покрыть более длительные периоды низкой выработки энергии из возобновляемых источников, но оно конкурирует с передачей энергии, гибким спросом, перенастройкой генерации, диспетчерской генерацией и другими формами гарантированной мощности. При системном планировании следует сравнивать портфели, а не технологии по отдельности.
Преимущества длительного-хранения энергии
- Более длительный сдвиг энергии:накопленную энергию можно перемещать в течение ночи, меж-дня или нескольких-дневных периодов.
- Лучшее использование возобновляемых источников энергии:некоторые-сокращенные поколения можно сохранить для дальнейшего использования.
- Поддержка мощности:более длительный разряд может охватывать длительные периоды высокого чистого спроса, когда более короткие активы могут исчерпать энергию.
- Разнообразие технологий:проекты не ограничиваются одним химическим составом батарей или одним механизмом хранения.
- Потенциально более низкая предельная стоимость-энергетической мощности:некоторые архитектуры могут увеличивать запас энергии без пропорционального масштабирования каждого компонента питания.
- Длительный срок службы активов для выбранных технологий:Гражданские и механические системы хранения могут иметь гораздо более длительный срок службы, чем многие электрохимические системы.
Проблемы и ограничения
Экономика: используйте LCOS, а не только предоплату $/кВтч
Установленная стоимость за кВтч полезна, но она не отражает полную экономику проекта LDES. PNNL определяет приведенную стоимость хранения (LCOS) как стоимость жизненного цикла-на-единицу--разряженной-энергии, которая может включать календарный срок службы, срок службы цикла, глубину разряда, эксплуатацию и техническое обслуживание, замену, капитальный ремонт, финансирование и другие затраты по проекту.
Проведенное в 2026 году-рецензируемое исследование, в котором сравнивались адиабатические системы CAES,-аккумулирование тепловой энергии с накачкой и литий-ионные-ионы в 24 сценариях, показало, что рейтинг LCOS меняется в зависимости от региона и варианта использования; Основными факторами затрат были-эффективность поездок туда и обратно и количество часов полной-загрузки в год. Это полезное напоминание о том, что технологию нельзя ранжировать независимо от того, как часто и где она будет использоваться.
Компоненты стоимости батареи-см. на сайтеРуководство по стоимости BESS.
Эффективность имеет значение, но это не весь ответ
Эффективность обратного-путешествия измеряет, сколько электроэнергии восстанавливается по сравнению с энергией, используемой для зарядки системы хранения. Более высокая эффективность снижает потери при зарядке, но не приводит автоматически к самым низким затратам в течение срока службы.
Исследования, сравнивающие новые технологии LDES, подчеркивают занимаемую площадь, потери при простое, модульность, масштабируемость, эффективность и то, как капитальные затраты меняются с течением времени. Технология с более низким-эффективностью все равно может быть конкурентоспособной, если она имеет очень низкую стоимость энергии-емкости, длительный срок службы, низкий саморазряд-или рабочий цикл с относительно небольшим количеством годовых циклов.
Размещение и получение разрешений
Технологии LDES могут быть очень-специфичными для конкретного сайта. Насосная гидроэнергетика требует подходящей топографии и расположения резервуаров. Подземные CAES могут зависеть от соляных пещер или другой приемлемой геологии. Для водорода могут потребоваться камеры хранения, компрессоры, трубопроводы или специальные резервуары. Проточные батареи требуют площади резервуара и установки. Тепловым системам могут потребоваться большие накопители, изоляция и интеграция промышленного тепла.
Ограничения площадки должны быть проверены перед детальным финансовым моделированием. В противном случае команда проекта может потратить месяцы на оптимизацию технологии, которую невозможно разрешить или реализовать на месте.
Технологическая зрелость и банковская привлекательность
Технические характеристики — это лишь одна часть коммерческой готовности. Кредиторы, страховщики, владельцы и подрядчики EPC также могут оценивать историю эксплуатации, надежность поставщика, условия гарантии, гарантии производительности, обязательства по замене, доказательства безопасности, возможности обслуживания, ссылки на проекты и глубину цепочки поставок-.
Это одна из причин, по которой зрелые технологии могут оставаться привлекательными, даже если новая альтернатива выглядит лучше по одному лабораторному показателю или показателю моделирования.
Безопасность и системная интеграция
Требования безопасности различаются в зависимости от химического состава и архитектуры. Проекты по производству аккумуляторов требуют соответствующей защиты на уровне ячеек-и системы-, управления температурным режимом, стратегии обнаружения и подавления, средств контроля и планирования действий в чрезвычайных ситуациях. Водород, высокотемпературные-термальные системы, сжатый воздух и крупные строительные работы представляют собой различные опасности и требования к разрешениям.
Для проектов по производству аккумуляторов на рынках, где используются стандарты безопасности США, руководство сайта поСертификация UL для BESSобеспечивает дополнительный контекст. Проектные группы по-прежнему должны проверять точные нормы и стандарты, требуемые местным органом власти, обладающим юрисдикцией.
Как выбрать технологию долговременного хранения энергии-
- Определите энергетическую проблему.
Сформулируйте задачу с точки зрения эксплуатации: перенести полуденную солнечную энергию на ночь, покрыть 12-часовой пик, поддержать удаленную микросеть, обеспечить трехдневный резерв, уменьшить отключения или обеспечить промышленное тепло.
- Рассчитайте мощность и полезную энергию.
Смоделируйте необходимые МВт и МВтч в точке подключения. Укажите, должна ли система обеспечивать полную мощность в течение всего времени или следовать переменному профилю разряда.
- Смоделируйте рабочий цикл.
Оцените циклы в день или год, типичное время хранения перед разгрузкой, глубину разгрузки, резервные требования и ожидаемые периоды простоя. Экономика ежедневной-езды на велосипеде сильно отличается от использования в экстренных ситуациях или сезонного использования.
- Ограничения сайта экрана.
Прежде чем составить краткий список технологий, проверьте землю, геологию, воду, межсетевое соединение, экологическую экспертизу, требования пожарной безопасности и безопасности жизни-, транспортную доступность, трубопроводы и прецедент разрешений.
- Сравните экономику всей-жизни.
Используйте общую финансовую структуру, включающую энергетическое оборудование, энергетический резервуар, интеграцию, энергию зарядки, потери эффективности, деградацию, расширение, замену, эксплуатацию и техническое обслуживание, финансирование, налоги, вывод из эксплуатации и остаточную стоимость, где это необходимо.
- Тестирование платежеспособности.
Проверьте финансовую устойчивость поставщика, операционный парк, гарантии, гарантии производительности, ответственность EPC, долгосрочное-обслуживание, запасные части, страховку и приемку кредитора.
- Запустите случаи чувствительности.
Проверьте, что произойдет, если изменятся цены на электроэнергию, ее использование, стоимость финансирования, эффективность, сроки замены, задержка проекта или-продолжительность энергоснабжения. Экономика LDES особенно чувствительна к тому, как часто используется актив и сколько энергии на самом деле необходимо.
Распространенные заблуждения о LDES
«LDES — это тип батареи»
Нет. Аккумуляторы — это одно из семейств технологий LDES. Механическое, тепловое, гравитационное и химическое хранение также может обеспечить долговременную-энергию.
«Все, что превышает 10 часов, автоматически становится лучше»
Нет. Десять часов — это полезный порог Министерства энергетики, а не гарантия стоимости. Дополнительная продолжительность создает ценность только тогда, когда энергосистеме или потребителю требуется дополнительная накопленная энергия.
«Самая эффективная технология всегда лучше»
Нет. Эффективность влияет на стоимость зарядки, но LCOS также зависит от использования, цикла и календарного срока службы, стоимости-среды хранения, эксплуатации и технического обслуживания, замен, финансирования и срока службы проекта.
«LDES автоматически обеспечивает резервное питание»
Нет. Работа резервного питания зависит от электрической архитектуры, средств управления, изолированности, защиты, накопленного-резерва энергии, возможности черного-запуска, где это необходимо, и нагрузки, которая должна оставаться под напряжением.
«Литий-ионный-не может быть LDES»
Это слишком жестко. Литий--ионный аккумулятор можно настроить на длительную-работу. Вопрос в том, останется ли эта конфигурация технически, финансовой и эксплуатационной конкурентоспособной для требуемого рабочего цикла.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос: Сколько часов считается длительным-хранением энергии?
Ответ: Министерство энергетики в настоящее время определяет LDES как хранилище, способное поставлять электроэнергию в течение 10 часов или более. В других платформах используются другие пороговые значения, и исследования планирования могут различать меж-дневное, много-дневное и сезонное хранение.
Вопрос. В чем разница между кратковременным-хранением и длительным-хранением?
О: Основное различие заключается в том, как долго полезная запасенная энергия может поддерживать необходимую мощность разряда. Увеличение продолжительности также меняет структуру затрат проекта, стратегию циклического использования, размещение и относительную важность резервуара энергии по сравнению с оборудованием-преобразования энергии.
Вопрос: Какие технологии используются для LDES?
О: Основные семейства включают литий-ионные и другие батареи, проточные батареи, гидроаккумулирующие-аккумулирующие батареи, аккумуляторы сжатого-воздуха, тепловые аккумуляторы, гравитационные системы, водород и другие химические носители энергии.
Вопрос: Может ли LDES хранить электроэнергию в течение нескольких дней?
А: Да. Некоторые концепции механического, термического и химического хранения рассчитаны на многодневное или даже более длительное хранение. Экономичность этой возможности зависит от места установки, носителя информации, преобразующего оборудования, саморазряда-и частоты использования накопленной энергии.
Вопрос: Какая технология долговременного хранения энергии-лучше всего?
Ответ: Не существует универсального лучшего выбора. Правильная технология зависит от продолжительности разряда, мощности, частоты циклического использования, ограничений на месте, эффективности, безопасности, зрелости, рентабельности и экономики всего-жизни.
Вопрос: Как следует сравнивать технологии LDES?
Ответ: Используйте общий рабочий цикл и финансовую модель. Сравнивайте полезные МВтч, МВт, продолжительность,-эффективность поездки туда и обратно, циклический и календарный срок службы, саморазряд-, реакцию, занимаемую площадь, размещение, безопасность, срок эксплуатации, замены, эксплуатацию и обслуживание и LCOS, а не сравнивайте один основной показатель.
Вывод: начните с необходимого энергосервиса
Хранение энергии с длительным сроком хранения-энергии — это не гонка за определением одного победившего химического состава батареи. Это семейство технологий, которые решают разные проблемы в разных временных масштабах.
Проект, предназначенный для перемещения солнечной энергии с полудня до полуночи, фундаментально отличается от проекта, рассчитанного на преодоление трех-дневного дефицита возобновляемых источников энергии. Первый может предпочесть высокоэффективную модульную систему, работающую каждый день. Во втором случае больше внимания уделяется низкой-затратной энергоемкости, низкому саморазряду-, большим резервуарам или очень длительному сроку хранения.
Таким образом, самые сильные проекты LDES начинаются с трех цифр:требуемая мощность, полезная энергия и требуемая продолжительность. Как только они определены, разработчики могут сравнивать технологии по факторам, которые определяют, действительно ли проект может быть построен, профинансирован, эксплуатирован и оплачен на протяжении всего его срока службы.