Згідно з опитуванням apricum, консалтингового агентства з чистих технологій, кількість систем зберігання енергії від акумуляторів (BESS) для стаціонарних додатків, у тому числі масштабних і розподілених додатків, почала значно зростати.Згідно з останніми оцінками, очікується, що продажі зростуть з приблизно 1 мільярда доларів у 2018 році до 20–25 мільярдів доларів у 2024 році.
Apricum визначив три основні чинники зростання Bess: по-перше, позитивний прогрес у вартості акумуляторів.По-друге, покращена нормативно-правова база, яка покращує конкурентоспроможність акумуляторів.По-третє, Bess — це зростаючий ринок адресних послуг.
1. Вартість батареї
Ключовою передумовою для широкого застосування Bess є скорочення пов'язаних витрат протягом терміну служби батареї.Це в основному досягається шляхом скорочення капітальних витрат, покращення продуктивності або покращення умов фінансування.

2. капітальні витрати
За останні роки найбільше зниження вартості технології Bess – це літій-іонна батарея, вартість якої впала з приблизно 500-600 доларів США за кВт-год у 2012 році до 300-500 доларів США за кВт-год на даний момент.Головним чином це пов’язано з домінуючою позицією технології в мобільних додатках, таких як промисловість «3C» (комп’ютери, зв’язок, споживча електроніка) і електромобілі, і, як наслідок, економія на масштабі у виробництві.У цьому контексті Tesla планує ще більше знизити вартість літій-іонних акумуляторів за рахунок виробництва свого заводу «Giga factory» потужністю 35 ГВт·год/кВт у Неваді.Alevo, американський виробник акумуляторів енергії, оголосив про аналогічний план перетворення покинутої сигаретної фабрики на фабрику акумуляторів потужністю 16 гігават годин.
У наш час більшість стартапів, які займаються технологіями зберігання енергії, прагнуть застосувати інші методи з низькими капітальними витратами.Вони розуміють, що буде важко забезпечити виробничу потужність літій-іонних батарей, і такі компанії, як EOS, aquion або ambri, з самого початку розробляють свої батареї відповідно до певних вимог щодо вартості.Цього можна досягти шляхом використання великої кількості дешевої сировини та високоавтоматизованих технологій для електродів, протонообмінних мембран та електролітів, а також передання їх виробництва глобальним виробничим підрядникам, таким як Foxconn.У результаті EOS заявила, що ціна її системи мегаватного класу становить лише 160 доларів США за кВт-год.
Крім того, інноваційні закупівлі можуть допомогти знизити інвестиційні витрати Bess.Наприклад, Bosch, BMW і шведська комунальна компанія Vattenfall встановлюють фіксовані системи накопичення енергії потужністю 2 МВт / 2 МВт-год на основі літій-іонних акумуляторів, які використовуються в автомобілях BMW I3 і ActiveE.
3. продуктивність
Параметри продуктивності батареї можуть бути покращені завдяки зусиллям виробників і операторів, спрямованих на зниження вартості системи зберігання енергії батареї (BESS).Термін служби батареї (життєвий цикл і термін служби), очевидно, має великий вплив на економію батареї.На виробничому рівні, додаючи запатентовані добавки до активних хімічних речовин і вдосконалюючи виробничий процес для досягнення більш рівномірної та постійної якості акумулятора, термін служби можна подовжити.
Очевидно, що батарея завжди повинна ефективно працювати в межах свого робочого діапазону, наприклад, коли йдеться про глибину розряду (DoD).Термін служби циклу можна значно подовжити, обмеживши можливу глибину розряду (DoD) у застосуванні або використовуючи системи з більшою потужністю, ніж потрібно.Докладне знання найкращих робочих меж, отримане в результаті ретельних лабораторних випробувань, а також наявність відповідної системи керування акумулятором (BMS) є головною перевагою.Втрата ефективності проходження туди й назад головним чином пов’язана з властивим гістерезисом клітинної хімії.Відповідна швидкість заряду або розряду та хороша глибина розряду (DoD) допомагають підтримувати високу ефективність.
Крім того, електрична енергія, споживана компонентами акумуляторної системи (охолодження, нагрівання або система керування батареєю), впливає на ефективність і повинна бути мінімальною.Наприклад, шляхом додавання механічних елементів до свинцево-кислотних акумуляторів для запобігання утворенню дендритів можна зменшити погіршення ємності акумулятора з часом.

4. Умови фінансування
На банківський бізнес проектів Bess часто впливають обмежені показники ефективності та відсутність досвіду фінансових установ щодо продуктивності, обслуговування та бізнес-моделі зберігання енергії в акумуляторах.

Постачальники та розробники проектів систем накопичення енергії в батареях (BESS) повинні спробувати покращити умови інвестування, наприклад, за допомогою стандартизованих гарантійних зусиль або шляхом впровадження комплексного процесу тестування батареї.

Загалом, зі зменшенням капітальних витрат і збільшенням кількості батарей, згаданих вище, довіра інвесторів зросте, а вартість їх фінансування зменшиться.

5. Нормативна база
Система накопичення енергії акумулятора, розгорнута wemag / younicos
Як і всі відносно нові технології, що виходять на зрілі ринки, система зберігання енергії в акумуляторах (BESS) певною мірою залежить від сприятливої ​​нормативної бази.Принаймні це означає, що немає жодних перешкод для виходу на ринок системи накопичення енергії в акумуляторах (BESS).В ідеалі урядові департаменти побачать цінність фіксованих систем зберігання даних і відповідним чином мотивуватимуть свої програми.
Прикладом усунення впливу бар’єрів застосування є наказ Федеральної комісії з регулювання енергетики (FERC) 755, який вимагає від isos3 і rtos4 забезпечувати швидші, точніші та високопродуктивні платежі за ресурси mw-miliee55.Оскільки PJM, незалежний оператор, трансформував свій оптовий ринок електроенергії в жовтні 2012 року, масштаб накопичення енергії збільшувався.Як наслідок, дві третини обладнання для накопичення енергії потужністю 62 МВт, встановленого в Сполучених Штатах у 2014 році, є продуктами PJM для зберігання енергії.У Німеччині побутові користувачі, які купують сонячну енергію та системи накопичення енергії, можуть отримати кредити під низькі відсотки від KfW, банку розвитку, що належить уряду Німеччини, і отримати до 30% знижки від ціни покупки.Наразі це призвело до встановлення близько 12 000 систем зберігання енергії, але слід зазначити, що ще 13 000 побудовано поза програмою.У 2013 році регулятивний орган Каліфорнії (CPUC) вимагав, щоб комунальний сектор мав закупити 1,325 ГВт ємності зберігання енергії до 2020 року. Програма закупівель має на меті продемонструвати, як батареї можуть модернізувати мережу та допомогти інтегрувати сонячну та вітрову енергію.

Наведені вище приклади є основними подіями, які викликали велике занепокоєння у сфері зберігання енергії.Однак невеликі та часто непомічені зміни в правилах можуть сильно вплинути на регіональну застосовність системи зберігання енергії акумулятора (BESS).Потенційні приклади:

Завдяки простому зниженню вимог до мінімальної потужності основних ринків накопичувачів енергії в Німеччині житловим системам накопичення енергії буде дозволено брати участь як віртуальні електростанції, що ще більше зміцнить бізнес-кейс Bess.
Ключовим елементом третього плану енергетичної реформи ЄС, який набув чинності в 2009 році, є відокремлення виробництва та продажу електроенергії від мережі передачі.У цьому випадку через певну правову невизначеність умови, за яких оператору системи передачі (TSO) буде дозволено експлуатувати систему накопичення енергії, не зовсім зрозумілі.Удосконалення законодавства закладе основу для ширшого застосування системи акумуляторного накопичення енергії (BESS) у забезпеченні електромереж.
Рішення AEG Power для ринку адресних послуг
Специфічна тенденція світового ринку електроенергії зумовлює зростання попиту на послуги.В принципі, сервіс Бесс можна взяти на озброєння.Відповідні тенденції такі:
Через коливання обсягів відновлюваної енергії та підвищення еластичності енергопостачання під час стихійних лих зростає потреба в гнучкості енергосистеми.Тут проекти накопичення енергії можуть надавати допоміжні послуги, такі як контроль частоти та напруги, пом’якшення перевантаження мережі, посилення відновлюваних джерел енергії та аварійний запуск.

Розширення та впровадження інфраструктури виробництва, передачі та розподілу через старіння або недостатню потужність, а також посилення електрифікації в сільській місцевості.У цьому випадку систему накопичення енергії в батареях (BESS) можна використовувати як альтернативу для відстрочення або уникнення інвестицій в інфраструктуру для стабілізації ізольованої електромережі або підвищення ефективності дизель-генераторів у автономній системі.
Промислові, комерційні та побутові кінцеві споживачі намагаються впоратися з вищими тарифами на електроенергію, особливо через зміни цін і витрати на попит.Для (потенційних) власників сонячної електроенергії для житлових будинків зниження ціни на мережу вплине на економічну доцільність.Крім того, джерело живлення часто буває ненадійним і неякісним.Стаціонарні батареї можуть допомогти збільшити власне споживання, виконувати «відсікання піків» і «зсув піків», одночасно забезпечуючи джерело безперебійного живлення (UPS).
Очевидно, щоб задовольнити цей попит, існують різні традиційні варіанти зберігання енергії.Те, чи є батареї кращим вибором, слід оцінювати в кожному конкретному випадку та може значно відрізнятися від регіону до регіону.Наприклад, хоча в Австралії та Техасі є деякі позитивні бізнес-кейси, ці випадки потребують подолання проблеми передачі на великі відстані.Типова довжина кабелю середньої напруги в Німеччині становить менше 10 км, що робить традиційне розширення електромережі в більшості випадків дешевшою альтернативою.
Загалом, акумуляторної системи накопичення енергії (BESS) недостатньо.Таким чином, послуги мають бути інтегровані в «суперпозицію переваг», щоб зменшити витрати та компенсувати їх за допомогою різноманітних механізмів.Починаючи з програми з найбільшим джерелом доходу, ми повинні спочатку використовувати вільні потужності, щоб скористатися можливостями на місці та уникнути регуляторних бар’єрів, таких як джерело живлення ДБЖ.Для будь-якої залишкової потужності можна також розглянути послуги, що надаються в мережу (наприклад, регулювання частоти).Безперечно, додаткові сервіси не можуть перешкоджати розвитку основних сервісів.

Вплив на учасників ринку зберігання енергії.
Удосконалення цих факторів призведе до нових можливостей для бізнесу та подальшого зростання ринку.Однак негативний розвиток подій у свою чергу призведе до провалу або навіть втрати економічної доцільності бізнес-моделі.Наприклад, через неочікуваний дефіцит деякої сировини очікуване зниження витрат може бути не реалізовано, або комерціалізація нових технологій може бути здійснена не так, як очікувалося.Зміни в правилах можуть сформувати структуру, в якій Бесс не може брати участь.Крім того, розвиток суміжних галузей може створити додаткову конкуренцію для Bess, наприклад, контроль частоти використання відновлюваної енергії: на деяких ринках (наприклад, в Ірландії) мережеві стандарти вже вимагають вітрових електростанцій як основного резерву енергії.

Таким чином, підприємства повинні приділяти пильну увагу одне одному, прогнозувати та позитивно впливати на вартість акумуляторів, нормативну базу та успішно брати участь у попиті на світовому ринку фіксованого зберігання енергії акумуляторів.