Theo khảo sát của apricum, một cơ quan tư vấn công nghệ sạch, số lượng hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin (BESS) cho các ứng dụng cố định, bao gồm quy mô tiện ích và ứng dụng phân tán, đã bắt đầu tăng lên đáng kể.Theo các ước tính gần đây, doanh thu dự kiến ​​sẽ tăng từ khoảng 1 tỷ đô la vào năm 2018 lên từ 20 tỷ đến 25 tỷ đô la vào năm 2024.
Apricum đã xác định ba động lực chính cho sự phát triển của Bess: thứ nhất, tiến bộ tích cực về chi phí pin.Thứ hai là khung pháp lý được cải thiện, cả hai đều giúp cải thiện khả năng cạnh tranh của pin.Thứ ba, Bess là một thị trường dịch vụ có địa chỉ đang phát triển.
1. Chi phí pin
Điều kiện tiên quyết chính để áp dụng rộng rãi Bess là giảm chi phí liên quan trong thời gian sử dụng pin.Điều này chủ yếu đạt được bằng cách giảm chi tiêu vốn, cải thiện hiệu suất hoặc cải thiện điều kiện tài chính.

2. chi tiêu vốn
Trong những năm gần đây, chi phí giảm nhiều nhất của công nghệ Bess là pin lithium-ion, đã giảm từ khoảng 500-600 USD/kwh năm 2012 xuống còn 300-500 USD/kWh hiện nay.Điều này chủ yếu là do vị trí thống lĩnh của công nghệ trong các ứng dụng di động như các ngành công nghiệp “3C” (máy tính, truyền thông, điện tử tiêu dùng) và xe điện, cũng như hiệu quả kinh tế theo quy mô trong sản xuất.Trong bối cảnh đó, Tesla có kế hoạch tiếp tục giảm chi phí pin lithium-ion thông qua việc sản xuất tại nhà máy “Giga factory” 35 GWH/kW ở Nevada.Alevo, một nhà sản xuất pin lưu trữ năng lượng của Mỹ, đã công bố một kế hoạch tương tự để biến một nhà máy thuốc lá bỏ hoang thành một nhà máy sản xuất pin 16 gigawatt giờ。
Ngày nay, hầu hết các công ty khởi nghiệp về công nghệ lưu trữ năng lượng đều cam kết áp dụng các phương pháp khác với chi phí vốn thấp.Họ nhận ra rằng sẽ khó đáp ứng năng lực sản xuất pin lithium-ion và các công ty như EOS, aquion hoặc ambri đang thiết kế pin của họ để đáp ứng các yêu cầu chi phí nhất định ngay từ đầu.Điều này có thể đạt được bằng cách sử dụng một lượng lớn nguyên liệu thô giá rẻ và công nghệ tự động hóa cao cho các điện cực, màng trao đổi proton và chất điện phân, đồng thời gia công phần mềm sản xuất của chúng cho các nhà thầu sản xuất quy mô toàn cầu như Foxconn.Do đó, EOS cho biết giá của hệ thống loại megawatt của họ chỉ là 160 USD/kWh.
Ngoài ra, mua sắm sáng tạo có thể giúp giảm chi phí đầu tư của Bess.Ví dụ, Bosch, BMW và công ty tiện ích Thụy Điển Vattenfall đang lắp đặt hệ thống lưu trữ năng lượng cố định 2MW/2mwh dựa trên pin lithium-ion được sử dụng trong xe BMW I3 và ActiveE.
3. hiệu suất
Các thông số hiệu suất của pin có thể được cải thiện thông qua nỗ lực của các nhà sản xuất và nhà khai thác nhằm giảm chi phí của hệ thống lưu trữ năng lượng pin (BESS).Tuổi thọ của pin (vòng đời và tuổi thọ của chu kỳ) rõ ràng có ảnh hưởng lớn đến khả năng tiết kiệm pin.Ở cấp độ sản xuất, bằng cách thêm các chất phụ gia độc quyền vào các hóa chất hoạt động và cải thiện quy trình sản xuất để đạt được chất lượng pin đồng đều và ổn định hơn, tuổi thọ hoạt động có thể được kéo dài.
Rõ ràng, pin phải luôn hoạt động hiệu quả trong phạm vi hoạt động được thiết kế, chẳng hạn như khi nói đến độ sâu xả (DoD).Tuổi thọ của chu kỳ có thể được kéo dài đáng kể bằng cách giới hạn độ sâu xả (DoD) có thể có trong ứng dụng hoặc bằng cách sử dụng các hệ thống có công suất cao hơn yêu cầu.Kiến thức chi tiết về giới hạn vận hành tốt nhất đạt được thông qua thử nghiệm nghiêm ngặt trong phòng thí nghiệm, cũng như có hệ thống quản lý pin (BMS) phù hợp là một lợi thế lớn.Việc mất hiệu suất khứ hồi chủ yếu là do độ trễ cố hữu trong hóa học tế bào.Tốc độ sạc hoặc xả thích hợp và độ sâu xả tốt (DoD) rất hữu ích để duy trì hiệu suất cao.
Ngoài ra, năng lượng điện tiêu thụ bởi các thành phần của hệ thống pin (hệ thống làm mát, sưởi ấm hoặc quản lý pin) ảnh hưởng đến hiệu suất và nên được giữ ở mức tối thiểu.Ví dụ: bằng cách thêm các yếu tố cơ học vào pin axit-chì để ngăn chặn sự hình thành dendrite, có thể giảm bớt tình trạng suy giảm dung lượng pin theo thời gian.

4. Điều kiện tài chính
Hoạt động kinh doanh ngân hàng của các dự án Bess thường bị ảnh hưởng bởi hồ sơ hiệu suất hạn chế và sự thiếu kinh nghiệm của các tổ chức tài chính trong việc thực hiện, bảo trì và mô hình kinh doanh của bộ lưu trữ năng lượng pin.

Các nhà cung cấp và nhà phát triển dự án hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin (BESS) nên cố gắng cải thiện các điều kiện đầu tư, chẳng hạn như thông qua các nỗ lực bảo hành được tiêu chuẩn hóa hoặc thông qua việc triển khai quy trình kiểm tra pin toàn diện.

Nhìn chung, với việc giảm chi phí vốn và tăng số lượng pin nêu trên, niềm tin của các nhà đầu tư sẽ tăng lên và chi phí tài chính của họ sẽ giảm xuống.

5. Khung pháp lý
Hệ thống lưu trữ năng lượng pin do wemag/younicos triển khai
Giống như tất cả các công nghệ tương đối mới thâm nhập vào các thị trường trưởng thành, hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin (BESS) ở một mức độ nào đó phụ thuộc vào khung pháp lý thuận lợi.Ít nhất điều đó có nghĩa là không có rào cản nào đối với việc tham gia thị trường đối với hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin (BESS).Lý tưởng nhất là các cơ quan chính phủ sẽ thấy giá trị của các hệ thống lưu trữ cố định và thúc đẩy các ứng dụng của họ phù hợp。
Một ví dụ về việc loại bỏ tác động của các rào cản ứng dụng là Lệnh 755 của Ủy ban Điều tiết Năng lượng Liên bang (FERC), yêu cầu isos3 và rtos4 cung cấp các khoản thanh toán hiệu suất cao hơn, chính xác hơn và nhanh hơn cho các tài nguyên mw-miliee55.Khi PJM, một nhà điều hành độc lập, chuyển đổi thị trường điện bán buôn vào tháng 10 năm 2012, quy mô lưu trữ năng lượng ngày càng tăng.Do đó, hai phần ba trong số 62 MW thiết bị lưu trữ năng lượng được triển khai tại Hoa Kỳ vào năm 2014 là sản phẩm lưu trữ năng lượng của PJM.Ở Đức, người dùng dân cư mua hệ thống lưu trữ năng lượng và năng lượng mặt trời có thể nhận được các khoản vay lãi suất thấp từ KfW, một ngân hàng phát triển thuộc sở hữu của chính phủ Đức và được giảm giá tới 30% trên giá mua.Cho đến nay, điều này đã dẫn đến việc lắp đặt khoảng 12000 hệ thống lưu trữ năng lượng, nhưng cần lưu ý rằng 13000 hệ thống khác được xây dựng bên ngoài chương trình.Vào năm 2013, cơ quan quản lý California (CPUC) đã yêu cầu ngành tiện ích phải mua 1,325 gw công suất lưu trữ năng lượng trước năm 2020. Chương trình mua sắm nhằm chứng minh cách pin có thể hiện đại hóa lưới điện và giúp tích hợp năng lượng mặt trời và gió.

Các ví dụ trên là những sự kiện lớn đã làm dấy lên mối quan tâm lớn trong lĩnh vực lưu trữ năng lượng.Tuy nhiên, những thay đổi nhỏ và thường không được chú ý trong các quy tắc có thể có tác động mạnh mẽ đến khả năng áp dụng hệ thống lưu trữ năng lượng pin (BESS) trong khu vực.Các ví dụ tiềm năng bao gồm:

Chỉ cần giảm các yêu cầu về công suất tối thiểu của các thị trường lưu trữ năng lượng lớn của Đức, các hệ thống lưu trữ năng lượng dân dụng sẽ được phép tham gia với tư cách là nhà máy điện ảo, củng cố hơn nữa trường hợp kinh doanh của Bess.
Yếu tố cốt lõi của kế hoạch cải cách năng lượng lần thứ ba của EU, bắt đầu có hiệu lực từ năm 2009, là tách hoạt động sản xuất và kinh doanh điện năng ra khỏi mạng lưới truyền tải của mình.Trong trường hợp này, do một số vấn đề pháp lý không chắc chắn, các điều kiện theo đó đơn vị vận hành hệ thống truyền tải (TSO) sẽ được phép vận hành hệ thống lưu trữ năng lượng không hoàn toàn rõ ràng.Việc hoàn thiện pháp luật sẽ tạo nền tảng cho việc áp dụng rộng rãi hơn hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin (BESS) trong hỗ trợ lưới điện.
Giải pháp năng lượng AEG cho thị trường dịch vụ địa chỉ
Xu hướng cụ thể của thị trường điện toàn cầu đang làm tăng nhu cầu về dịch vụ.Về nguyên tắc, dịch vụ Bess có thể được thông qua.Các xu hướng liên quan như sau:
Do sự biến động của năng lượng tái tạo và sự gia tăng độ đàn hồi cung cấp điện khi có thiên tai, nhu cầu về tính linh hoạt trong hệ thống điện ngày càng tăng.Tại đây, các dự án lưu trữ năng lượng có thể cung cấp các dịch vụ phụ trợ như điều khiển tần số và điện áp, giảm thiểu tắc nghẽn lưới điện, thắt chặt năng lượng tái tạo và khởi động đen.

Mở rộng và triển khai cơ sở hạ tầng phát điện, truyền tải và phân phối do đã cũ hoặc không đủ công suất, cũng như tăng cường điện khí hóa ở các vùng nông thôn.Trong trường hợp này, hệ thống lưu trữ năng lượng bằng pin (BESS) có thể được sử dụng như một giải pháp thay thế để trì hoãn hoặc tránh đầu tư cơ sở hạ tầng nhằm ổn định lưới điện bị cô lập hoặc cải thiện hiệu quả của máy phát điện diesel trong hệ thống không nối lưới.
Người dùng cuối trong khu công nghiệp, thương mại và dân cư đang phải vật lộn để đối phó với chi phí điện cao hơn, đặc biệt là do thay đổi giá và chi phí nhu cầu.Đối với các chủ sở hữu phát điện mặt trời dân dụng (tiềm năng), giá lưới điện giảm sẽ ảnh hưởng đến tính khả thi về kinh tế.Ngoài ra, nguồn điện thường không đáng tin cậy và kém chất lượng.Ắc quy cố định có thể giúp tăng khả năng tự tiêu thụ, thực hiện "cắt đỉnh" và "chuyển đỉnh" trong khi cung cấp nguồn điện liên tục (UPS).
Rõ ràng, để đáp ứng nhu cầu này, có nhiều lựa chọn lưu trữ phi năng lượng truyền thống khác nhau.Việc pin có phải là lựa chọn tốt hơn hay không phải được đánh giá theo từng trường hợp và có thể khác nhau rất nhiều giữa các vùng.Ví dụ, mặc dù có một số trường hợp kinh doanh tích cực ở Úc và Texas, nhưng những trường hợp này cần khắc phục vấn đề đường truyền xa.Chiều dài cáp điển hình của cấp điện áp trung thế ở Đức là dưới 10 km, điều này làm cho việc mở rộng lưới điện truyền thống trở thành một giải pháp thay thế có chi phí thấp hơn trong hầu hết các trường hợp.
Nói chung, hệ thống lưu trữ năng lượng pin (BESS) là không đủ.Do đó, các dịch vụ nên được tích hợp vào “sự chồng chất lợi ích” để giảm chi phí và bù đắp thông qua nhiều cơ chế khác nhau.Bắt đầu với ứng dụng có nguồn doanh thu lớn nhất, trước tiên chúng ta nên sử dụng công suất dự phòng để nắm bắt các cơ hội tại chỗ và tránh các rào cản pháp lý như bộ nguồn UPS.Đối với bất kỳ công suất còn lại nào, các dịch vụ được cung cấp cho lưới điện (chẳng hạn như điều chỉnh tần số) cũng có thể được xem xét.Không có nghi ngờ rằng các dịch vụ bổ sung không thể cản trở sự phát triển của các dịch vụ chính.

Tác động đối với những người tham gia thị trường lưu trữ năng lượng.
Những cải tiến trong các trình điều khiển này sẽ dẫn đến các cơ hội kinh doanh mới và tăng trưởng thị trường tiếp theo.Tuy nhiên, sự phát triển tiêu cực sẽ dẫn đến sự thất bại hoặc thậm chí mất đi tính khả thi về kinh tế của mô hình kinh doanh.Ví dụ, do sự thiếu hụt bất ngờ của một số nguyên liệu thô, việc giảm chi phí dự kiến ​​có thể không được thực hiện hoặc việc thương mại hóa các công nghệ mới có thể không được thực hiện như mong đợi.Những thay đổi về quy định có thể hình thành một khuôn khổ mà Bess không thể tham gia.Ngoài ra, sự phát triển của các ngành lân cận có thể tạo thêm sự cạnh tranh cho Bess, chẳng hạn như kiểm soát tần suất sử dụng năng lượng tái tạo: ở một số thị trường (ví dụ: Ireland), tiêu chuẩn lưới điện đã yêu cầu các trang trại gió làm nguồn dự trữ năng lượng chính.

Do đó, các doanh nghiệp phải hết sức chú ý đến nhau, dự đoán và tác động tích cực đến chi phí pin, khung pháp lý và tham gia thành công vào nhu cầu thị trường toàn cầu về lưu trữ năng lượng pin cố định.