太陽光発電インバーターメーカーである Sungrow のエネルギー貯蔵部門は、2006 年からバッテリーエネルギー貯蔵システム (BESS) ソリューションに取り組んでいます。2021 年には世界中で 3GWh のエネルギー貯蔵を出荷しました。
同社のエネルギー貯蔵事業は、Sungrow の社内電力変換システム (PCS) テクノロジーを含むターンキー統合型 BESS のプロバイダーにまで拡大しました。
同社は、IHS Markitによる2021年の分野に関する年次調査で、世界のBESSシステムインテグレーターのトップ10にランクされました。
住宅用から大規模まであらゆるものを対象として、太陽光発電と電力会社規模の蓄電に主に焦点を当てて、Sungrow の英国およびアイルランドのカントリーマネージャーである Andy Lycett に、今後形成される可能性のあるトレンドについての見解を尋ねます。今後数年間の業界。
2022 年のエネルギー貯蔵導入を形作ると思われる主要な技術トレンドは何ですか?
バッテリーセルの熱管理は、ESS システムのパフォーマンスと寿命にとって非常に重要です。デューティ サイクルの数とバッテリーの使用年数を除けば、パフォーマンスに最も大きな影響を与えます。
バッテリーの寿命は熱管理に大きく影響されます。熱管理が優れているほど、寿命が長くなり、使用可能な容量も増加します。冷却技術には空冷と液冷の 2 つの主なアプローチがあり、Sungrow は液冷バッテリー エネルギー貯蔵が 2022 年に市場を支配し始めると考えています。
これは、液体冷却により、より少ない入力エネルギーでセルの温度をシステム全体でより均一にし、過熱を停止し、安全性を維持し、劣化を最小限に抑え、より高いパフォーマンスを可能にするためです。
電力変換システム (PCS) は、バッテリーを送電網に接続する重要な機器であり、DC 貯蔵エネルギーを AC 送電可能エネルギーに変換します。
この機能に加えてさまざまなグリッド サービスを提供する機能は、展開に影響します。再生可能エネルギーの急速な発展により、送電網事業者は電力システムの安定性をサポートする BESS の潜在的な機能を模索し、さまざまな送電網サービスを展開しています。
たとえば、[英国では] 動的封じ込め (DC) が 2020 年に開始され、その成功により 2022 年初頭の動的規制 (DR)/動的モデレーション (DM) への道が開かれました。
これらの周波数サービスとは別に、National Grid は、ネットワーク上の安定性の問題に対処する最もコスト効率の高い方法を見つけるプロジェクトである Stability Pathfinder も展開しました。これには、グリッド形成ベースのインバーターの慣性と短絡の寄与の評価が含まれます。これらのサービスは、堅牢なネットワークの構築に役立つだけでなく、顧客に多大な収益をもたらします。
したがって、さまざまなサービスを提供する PCS の機能は、BESS システムの選択に影響します。
既存の発電資産のパフォーマンスの最適化が求められているため、DC 結合 PV+ESS はより重要な役割を果たし始めるでしょう。
PV と BESS は、ネットゼロへの進展において重要な役割を果たしています。これら 2 つのテクノロジーの組み合わせが検討され、多くのプロジェクトに適用されています。しかし、それらのほとんどはAC結合されています。
DC 結合システムは、主要な機器 (インバーター システム/変圧器など) の CAPEX を節約し、物理的な設置面積を削減し、変換効率を向上させ、DC/AC 比が高いシナリオでの PV 生産の削減を減らすことができ、商業的なメリットが得られる可能性があります。 。
これらのハイブリッド システムにより、PV 出力の制御と配電が可能になり、生成される電力の価値が高まります。さらに、ESS システムは、接続が冗長になる時間帯にエネルギーを吸収できるため、グリッド接続資産に多大な負荷がかかります。
より長期間のエネルギー貯蔵システムも 2022 年に普及し始めるでしょう。2021 年は確かに英国で実用規模の太陽光発電が出現した年でした。ピークカット、容量市場を含む長期エネルギー貯蔵に適したシナリオ。送電コストを削減するための系統利用率の向上。ピーク負荷の需要を緩和して容量アップグレードへの投資を削減し、最終的には電力コストと炭素強度を削減します。
市場は長期的なエネルギー貯蔵を求めています。私たちは、2022 年にそのようなテクノロジーの時代が始まると信じています。
ハイブリッド住宅 BESS は、家庭レベルでのグリーン エネルギーの生産/消費革命において重要な役割を果たします。費用対効果が高く安全なハイブリッド住宅 BESS で、屋根の PV、バッテリー、双方向プラグアンドプレイ インバーターを組み合わせて家庭用マイクログリッドを実現します。エネルギーコストの高騰が深刻であり、テクノロジーが変化をもたらす準備が整っていることから、この分野での急速な普及が期待されています。
Sungrow の新しい ST2752UX 液冷バッテリー エネルギー貯蔵システムは、商用規模の発電所向けの AC/DC 結合ソリューションを備えています。画像: サングロー。
現在から 2030 年までの数年間はどうでしょうか。導入に影響を与える長期的な技術トレンドにはどのようなものがあるでしょうか?
2022 年から 2030 年までのエネルギー貯蔵システムの展開に影響を与える要因がいくつかあります。
商業応用が可能な新しい電池セル技術の開発により、エネルギー貯蔵システムの展開がさらに推進されるでしょう。過去数か月間、リチウムの原材料コストが大幅に高騰し、エネルギー貯蔵システムの価格上昇につながっています。これは経済的に持続可能ではないかもしれません。
今後 10 年間で、フロー電池および液体から固体への電池分野の開発において多くの革新が起こると予想しています。どの技術が実現可能になるかは、原材料のコストと、新しいコンセプトをどれだけ早く市場に投入できるかによって決まります。
2020 年以降、バッテリー エネルギー貯蔵システムの展開が加速しているため、今後数年間で「耐用年数が終了」する際にはバッテリーのリサイクルを考慮する必要があります。これは持続可能な環境を維持するために非常に重要です。
すでに多くの研究機関がバッテリーのリサイクル研究に取り組んでいます。「カスケード利用」（資源を逐次利用すること）や「直接解体」などのテーマに注力している。エネルギー貯蔵システムは、リサイクルが容易になるように設計する必要があります。
グリッドネットワークの構造もエネルギー貯蔵システムの展開に影響を与えます。1880 年代の終わりに、交流システムと直流システムの間で電力網の支配権をめぐる争いが起こりました。
ACは勝利し、21世紀になっても電力網の基盤となっています。しかし、過去 10 年以来、パワー エレクトロニクス システムの普及が進み、この状況は変わりつつあります。高圧（320kV、500kV、800kV、1100kV）から直流配電システムに至るまで、直流電力システムが急速に発展していることがわかります。
バッテリーエネルギー貯蔵は、今後 10 年ほどでこのネットワークの変化に続く可能性があります。
水素は、将来のエネルギー貯蔵システムの開発に関して非常にホットな話題です。水素がエネルギー貯蔵分野で重要な役割を果たすことは疑いの余地がありません。しかし、水素開発の過程では、既存の再生可能技術も大きく貢献するでしょう。
水素製造のための電気分解に電力を供給するために PV+ESS を使用する実験プロジェクトがすでにいくつかあります。ESS は、生産プロセス中のグリーン/無停電電源供給を保証します。
投稿日時: 2022 年 7 月 19 日