Antallet af batterienergilagringssystemer (BESS) til faste applikationer, herunder forsyningsskala og distribuerede applikationer, er begyndt at vokse betydeligt ifølge undersøgelsen fra apricum, et konsulentbureau for ren teknologi.Ifølge de seneste estimater forventes salget at vokse fra omkring $1 milliard i 2018 til mellem $20 milliarder og $25 milliarder i 2024.
Apricum har identificeret tre hoveddrivere for væksten af ​​Bess: For det første positive fremskridt i batteriomkostninger.Den anden er den forbedrede lovgivningsramme, som begge forbedrer batteriernes konkurrenceevne.For det tredje er Bess et voksende adresserbart servicemarked.
1. Batteriomkostninger
Nøgleforudsætningen for den brede anvendelse af Bess er reduktionen af ​​relaterede omkostninger i løbet af batteriets levetid.Dette opnås hovedsageligt ved at reducere kapitaludgifter, forbedre præstationer eller forbedre finansieringsbetingelserne.

2. anlægsudgifter
I de seneste år er den største omkostningsreduktion ved Bess-teknologi lithium-ion-batteri, som er faldet fra omkring 500-600 USD/kWh i 2012 til 300-500 USD/kWh på nuværende tidspunkt.Dette skyldes hovedsageligt teknologiens dominerende stilling i mobile applikationer såsom "3C" industrier (computer, kommunikation, forbrugerelektronik) og elektriske køretøjer, og de deraf følgende stordriftsfordele i fremstillingen.I denne sammenhæng planlægger Tesla yderligere at reducere prisen på lithium-ion-batterier gennem produktionen af ​​deres 35 GWH / kW "Giga factory"-fabrik i Nevada.Alevo, en amerikansk producent af energilagerbatterier, har annonceret en lignende plan om at omdanne en forladt cigaretfabrik til en 16 gigawatt-timers batterifabrik.
I dag er de fleste nystartede energilagringsteknologier forpligtet til at anvende andre metoder til lave kapitaludgifter.De indser, at det vil være svært at opfylde produktionskapaciteten for lithium-ion-batterier, og virksomheder som EOS, aquion eller ambri designer deres batterier, så de opfylder visse omkostningskrav fra begyndelsen.Dette kan opnås ved at bruge et stort antal billige råvarer og højautomatiserede teknologier til elektroder, protonudvekslingsmembraner og elektrolytter og outsource deres produktion til globale produktionsentreprenører som Foxconn.Som et resultat sagde EOS, at prisen på dets megawatt-klassesystem kun er $160 / kWh.
Derudover kan innovative indkøb hjælpe med at reducere investeringsomkostningerne for Bess.For eksempel installerer Bosch, BMW og det svenske forsyningsselskab Vattenfall 2MW / 2mwh faste energilagringssystemer baseret på lithium-ion-batterier, der bruges i BMW I3- og ActiveE-biler.
3. præstation
Batteriets ydeevneparametre kan forbedres gennem bestræbelser fra producenter og operatører på at reducere omkostningerne ved batterienergilagringssystem (BESS).Batteriets levetid (livscyklus og cyklus levetid) har naturligvis stor indflydelse på batteriøkonomien.På produktionsniveau kan levetiden forlænges ved at tilføje proprietære additiver til de aktive kemikalier og forbedre produktionsprocessen for at opnå mere ensartet og ensartet batterikvalitet.
Det er klart, at batteriet altid skal fungere effektivt inden for dets beregnede driftsområde, for eksempel når det kommer til dybden af ​​afladning (DoD).Cykluslevetiden kan forlænges betydeligt ved at begrænse den mulige udledningsdybde (DoD) i applikationen eller ved at bruge systemer med højere kapacitet end påkrævet.Detaljeret viden om de bedste driftsgrænser opnået gennem strenge laboratorietests samt at have et passende batteristyringssystem (BMS) er en stor fordel.Rundturseffektivitetstabet skyldes hovedsageligt den iboende hysterese i cellekemi.Passende opladning eller afladningshastighed og god afladningsdybde (DoD) er nyttige for at holde høj effektivitet.
Derudover påvirker den elektriske energi, der forbruges af komponenterne i batterisystemet (køle-, varme- eller batteristyringssystem), effektiviteten og bør holdes på et minimum.For eksempel ved at tilføje mekaniske elementer til bly-syre-batterier for at forhindre dendritdannelse, kan nedbrydningen af ​​batterikapacitet over tid afhjælpes.

4. Finansieringsbetingelser
Bankvirksomheden i Bess-projekter er ofte påvirket af den begrænsede præstationsrekord og finansieringsinstitutters manglende erfaring med ydeevne, vedligeholdelse og forretningsmodel for batterienergilagring.

Leverandører og udviklere af batterienergilagringssystem-projekter (BESS) bør forsøge at forbedre investeringsbetingelserne, for eksempel gennem standardiseret garantiindsats eller gennem implementering af en omfattende batteritestproces.

Generelt vil investorernes tillid stige, og deres finansieringsomkostninger vil falde med faldet i kapitaludgifterne og det stigende antal batterier nævnt ovenfor.

5. Lovmæssige rammer
Batterienergilagringssystem implementeret af wemag / younicos
Som alle relativt nye teknologier, der kommer ind på modne markeder, er batterienergilagringssystem (BESS) til en vis grad afhængig af en gunstig reguleringsramme.Det betyder i hvert fald, at der ikke er nogen barrierer for markedsdeltagelse for batterienergilagringssystem (BESS).Ideelt set vil offentlige myndigheder se værdien af ​​faste lagersystemer og motivere deres applikationer i overensstemmelse hermed.
Et eksempel på at eliminere virkningen af ​​dets anvendelsesbarrierer er Federal Energy Regulatory Commission (FERC) Order 755, som kræver isos3 og rtos4 for at give hurtigere, mere nøjagtige og højere ydeevne betalinger for mw-miliee55 ressourcer.Efterhånden som PJM, en uafhængig operatør, forvandlede sit engrosmarked for el i oktober 2012, er omfanget af energilagring steget.Som følge heraf er to tredjedele af det 62 MW energilagringsudstyr, der blev installeret i USA i 2014, PJM's energilagringsprodukter.I Tyskland kan privatbrugere, der køber solenergi- og energilagringssystemer, få lavrentelån fra KfW, en udviklingsbank ejet af den tyske regering, og få op til 30 % rabat på købsprisen.Indtil videre har dette ført til installation af omkring 12.000 energilagringssystemer, men det skal bemærkes, at yderligere 13.000 er bygget uden for programmet.I 2013 krævede den californiske tilsynsmyndighed (CPUC), at forsyningssektoren skulle købe 1,325 gw energilagringskapacitet inden 2020. Indkøbsprogrammet har til formål at demonstrere, hvordan batterier kan modernisere nettet og hjælpe med at integrere sol- og vindenergi.

Ovenstående eksempler er store begivenheder, der har vakt stor bekymring inden for energilagring.Små og ofte ubemærkede ændringer i reglerne kan dog have stor indflydelse på den regionale anvendelighed af batterienergilagringssystem (BESS).Potentielle eksempler omfatter:

Ved blot at reducere minimumskapacitetskravene på Tysklands store energilagringsmarkeder, vil boligenergilagringssystemer få lov til at deltage som virtuelle kraftværker, hvilket yderligere styrker Bess' business case.
Kerneelementet i EU's tredje energireformplan, som trådte i kraft i 2009, er adskillelsen af ​​elproduktions- og salgsvirksomhed fra dets transmissionsnet.I dette tilfælde er betingelserne for, at transmissionssystemoperatøren (TSO) vil få tilladelse til at drive energilagringssystemet, ikke helt klare på grund af visse juridiske usikkerhedsmomenter.Forbedringen af ​​lovgivningen vil lægge et grundlag for den bredere anvendelse af batterienergilagringssystem (BESS) i elnettet.
AEG strømløsning til adresserbart servicemarked
Den specifikke tendens på det globale elmarked forårsager en stigende efterspørgsel efter tjenester.Bess service kan i princippet vedtages.De relaterede tendenser er som følger:
På grund af udsving i vedvarende energi og stigningen i elforsyningens elasticitet under naturkatastrofer er efterspørgslen efter fleksibilitet i elsystemet stigende.Her kan energilagringsprojekter levere hjælpetjenester såsom frekvens- og spændingsstyring, afbødning af netoverbelastning, stramning af vedvarende energi og sort start.

Udvidelse og implementering af produktions- og transmissions- og distributionsinfrastruktur på grund af aldring eller utilstrækkelig kapacitet, samt øget elektrificering i landdistrikter.I dette tilfælde kan batterienergilagringssystem (BESS) bruges som et alternativ til at forsinke eller undgå infrastrukturinvesteringer for at stabilisere det isolerede elnet eller forbedre effektiviteten af ​​dieselgeneratorer i off grid-systemet.
Industrielle, kommercielle og private slutbrugere kæmper for at klare højere elafgifter, især på grund af prisændringer og efterspørgselsomkostninger.For de (potentielle) boligejere af solenergiproduktion vil den reducerede netpris påvirke den økonomiske gennemførlighed.Derudover er strømforsyningen ofte upålidelig og af dårlig kvalitet.Stationære batterier kan hjælpe med at øge selvforbruget, udføre "peak clipping" og "peak shifting", mens de leverer uninterruptible power supply (UPS).
For at imødekomme denne efterspørgsel er der naturligvis forskellige traditionelle ikke-energilagringsmuligheder.Hvorvidt batterier er et bedre valg, skal vurderes fra sag til sag og kan variere meget fra region til region.For eksempel, selvom der er nogle positive business cases i Australien og Texas, skal disse sager overvinde problemet med langdistancetransmission.Den typiske kabellængde på mellemspændingsniveau i Tyskland er mindre end 10 km, hvilket gør den traditionelle elnetudvidelse til et billigere alternativ i de fleste tilfælde.
Generelt er batterienergilagringssystem (BESS) ikke nok.Derfor bør tjenester integreres i "benefit superposition" for at reducere omkostningerne og kompensere gennem en række forskellige mekanismer.Startende med applikationen med den største indtægtskilde, bør vi først bruge ledig kapacitet til at gribe mulighederne på stedet og undgå regulatoriske barrierer som UPS-strømforsyning.For eventuel resterende kapacitet kan tjenester leveret til nettet (såsom frekvensregulering) også overvejes.Der er ingen tvivl om, at tillægsydelser ikke kan hindre udviklingen af ​​større tjenester.

Indvirkning på markedsdeltagere for energilagring.
Forbedringer i disse drivere vil føre til nye forretningsmuligheder og efterfølgende markedsvækst.Negativ udvikling vil dog igen føre til, at forretningsmodellen mislykkes eller endda taber økonomisk gennemførlighed.For eksempel kan den forventede omkostningsreduktion på grund af den uventede mangel på nogle råvarer ikke realiseres, eller kommercialiseringen af ​​nye teknologier kan ikke gennemføres som forventet.Ændringer i regulativer kan danne en ramme, som Bess ikke kan deltage i.Derudover kan udviklingen af ​​tilstødende industrier skabe yderligere konkurrence for Bess, såsom frekvenskontrol af vedvarende energi, der anvendes: På nogle markeder (f.eks. Irland) kræver netstandarder allerede vindmølleparker som hovedenergireserven.

Derfor skal virksomheder være meget opmærksomme på hinanden, forudsige og positivt påvirke batteriomkostningerne, lovgivningsmæssige rammer og med succes deltage i den globale markedsefterspørgsel efter fast batterienergilagring.