De energieopslagdivisie van fabrikant van PV-omvormers Sungrow is sinds 2006 betrokken bij oplossingen voor batterij-energieopslagsystemen (BESS). In 2021 heeft het wereldwijd 3 GWh aan energieopslag verscheept.
De energieopslagactiviteiten zijn uitgegroeid tot een leverancier van kant-en-klare, geïntegreerde BESS, inclusief Sungrow's eigen PCS-technologie (Power Conversion System).
Het bedrijf stond in de top 10 van wereldwijde BESS-systeemintegrators in IHS Markit's jaarlijkse onderzoek naar de ruimte voor 2021.
We richten ons op alles, van woonruimte tot grootschalige projecten – met een grote nadruk op zonne-energie plus opslag op utiliteitsschaal – en we vragen Andy Lycett, Sungrow's country manager voor Groot-Brittannië en Ierland, naar zijn visie op de trends die vorm zouden kunnen geven de sector in de komende jaren.
Wat zijn enkele van de belangrijkste technologische trends die volgens u de inzet van energieopslag in 2022 zullen bepalen?
Thermisch beheer van batterijcellen is van cruciaal belang voor de prestaties en levensduur van elk ESS-systeem.Met uitzondering van het aantal inschakelduur en de leeftijd van de batterijen heeft dit de grootste impact op de prestaties.
De levensduur van batterijen wordt sterk beïnvloed door het thermische beheer.Hoe beter het thermisch beheer, hoe langer de levensduur gecombineerd met een hoger resulterend bruikbaar vermogen.Er zijn twee belangrijke benaderingen van koeltechnologie: luchtkoeling en vloeistofkoeling. Sungrow gelooft dat vloeistofgekoelde batterij-energieopslag de markt in 2022 zal gaan domineren.
Dit komt omdat vloeistofkoeling ervoor zorgt dat cellen een meer uniforme temperatuur in het hele systeem hebben, terwijl ze minder input-energie gebruiken, waardoor oververhitting wordt tegengegaan, de veiligheid behouden blijft, degradatie wordt geminimaliseerd en hogere prestaties mogelijk worden gemaakt.
Het Power Conversion System (PCS) is het belangrijkste apparaat dat de batterij met het elektriciteitsnet verbindt, waarbij gelijkstroom opgeslagen energie wordt omgezet in door wisselstroom overdraagbare energie.
Het vermogen om naast deze functie ook verschillende netwerkdiensten aan te bieden, zal van invloed zijn op de implementatie.Vanwege de snelle ontwikkeling van hernieuwbare energie onderzoeken netwerkbeheerders de potentiële mogelijkheden van BESS om de stabiliteit van het energiesysteem te ondersteunen, en rollen ze een verscheidenheid aan netwerkdiensten uit.
[in Groot-Brittannië] werd bijvoorbeeld Dynamic Containment (DC) in 2020 gelanceerd en het succes ervan heeft de weg vrijgemaakt voor Dynamic Regulation (DR)/Dynamic Moderation (DM) begin 2022.
Naast deze frequentiediensten heeft National Grid ook de Stability Pathfinder uitgerold, een project om de meest kosteneffectieve manieren te vinden om stabiliteitsproblemen op het netwerk aan te pakken.Dit omvat het beoordelen van de traagheids- en kortsluitbijdrage van netvormende omvormers.Deze diensten kunnen niet alleen helpen bij het opbouwen van een robuust netwerk, maar kunnen ook aanzienlijke inkomsten voor klanten opleveren.
De functionaliteit van het PCS om verschillende diensten te leveren, zal dus van invloed zijn op de keuze voor het BESS-systeem.
DC-gekoppelde PV+ESS zal een belangrijkere rol gaan spelen, omdat bestaande opwekkingsmiddelen de prestaties willen optimaliseren.
PV en BESS spelen een belangrijke rol in de voortgang naar een klimaatneutrale situatie.De combinatie van deze twee technologieën is in veel projecten onderzocht en toegepast.Maar de meeste zijn AC-gekoppeld.
Het DC-gekoppelde systeem kan de CAPEX van primaire apparatuur (omvormersysteem/transformator, enz.) besparen, de fysieke voetafdruk verkleinen, de conversie-efficiëntie verbeteren en de inperking van de PV-productie verminderen in het scenario van hoge DC/AC-verhoudingen, wat van commercieel voordeel kan zijn .
Deze hybride systemen zullen de PV-output beter controleerbaar en controleerbaar maken, waardoor de waarde van de opgewekte elektriciteit zal toenemen.Bovendien zal het ESS-systeem in staat zijn om op goedkope momenten energie te absorberen, wanneer de verbinding anders overbodig zou zijn, waardoor de netverbindingsactiva onder druk komen te staan.
Energieopslagsystemen met een langere levensduur zullen zich in 2022 ook gaan verspreiden. 2021 was zeker het jaar van de opkomst van PV op utiliteitsschaal in Groot-Brittannië.De scenario's die passen bij langdurige energieopslag, inclusief peak shaving, capaciteitsmarkt;verbetering van de netgebruiksratio om de transportkosten te verlagen;het verlichten van de vraag naar piekbelastingen om de investeringen in capaciteitsuitbreiding te verminderen en uiteindelijk de elektriciteitskosten en de koolstofintensiteit te verminderen.
De markt vraagt om energieopslag op lange termijn.Wij geloven dat 2022 het tijdperk van dergelijke technologie zal inluiden.
Hybride woningen BESS zal een belangrijke rol spelen in de revolutie in de productie/consumptie van groene energie op huishoudensniveau.Kosteneffectieve, veilige, hybride residentiële BESS die de PV, batterij en een bidirectionele plug-and-play-omvormer van het dak combineert om een microgrid voor thuis te realiseren.Nu de stijging van de energiekosten scherp is en de technologie gereed is om de verandering te helpen doorvoeren, verwachten we een snelle introductie op dit gebied.
Sungrow's nieuwe ST2752UX vloeistofgekoeld batterij-energieopslagsysteem met een AC-/DC-koppelingsoplossing voor elektriciteitscentrales op nutsschaal.Afbeelding: Sungrow.
Hoe zit het in de jaren tussen nu en 2030: wat kunnen enkele van de technologische trends op de langere termijn zijn die de implementatie beïnvloeden?
Er zijn verschillende factoren die de inzet van energieopslagsystemen tussen 2022 en 2030 zullen beïnvloeden.
De ontwikkeling van nieuwe batterijceltechnologieën die commercieel kunnen worden toegepast, zal de uitrol van energieopslagsystemen verder bevorderen.De afgelopen maanden hebben we de enorme stijging van de grondstofkosten van lithium gezien, wat leidt tot een prijsstijging van energieopslagsystemen.Dit is wellicht economisch niet duurzaam.
We verwachten dat er in het komende decennium veel innovatie zal plaatsvinden op het gebied van flow-batterijen en vloeibare-toestand-naar-vaste-stof-batterijveldontwikkelingen.Welke technologieën levensvatbaar worden, zal afhangen van de kosten van grondstoffen en hoe snel nieuwe concepten op de markt kunnen worden gebracht.
Met de toegenomen snelheid waarmee energieopslagsystemen voor batterijen sinds 2020 worden ingezet, moet er de komende jaren rekening mee worden gehouden bij het bereiken van het 'end-of-life'-niveau van batterijen.Dit is van groot belang voor het behoud van een duurzame omgeving.
Er zijn al veel onderzoeksinstellingen die zich bezighouden met onderzoek naar batterijrecycling.Zij richten zich op thema's als 'cascade utilisatie' (het sequentieel inzetten van hulpbronnen) en 'directe ontmanteling'.Het energieopslagsysteem moet zo worden ontworpen dat recycling gemakkelijk is.
De netwerkstructuur zal ook van invloed zijn op de inzet van energieopslagsystemen.Eind jaren tachtig van de negentiende eeuw was er een strijd om de dominantie van het elektriciteitsnetwerk tussen AC-systemen en DC-systemen.
AC won en vormt nu de basis van het elektriciteitsnet, zelfs in de 21e eeuw.Deze situatie is echter aan het veranderen, met een hoge penetratie van vermogenselektronische systemen sinds het afgelopen decennium.We kunnen de snelle ontwikkeling van gelijkstroomsystemen zien van hoogspanningssystemen (320 kV, 500 kV, 800 kV, 1100 kV) naar gelijkstroomdistributiesystemen.
Batterij-energieopslag kan deze verandering van netwerk in de komende tien jaar volgen.
Waterstof is een zeer actueel onderwerp bij de ontwikkeling van toekomstige energieopslagsystemen.Het lijdt geen twijfel dat waterstof een belangrijke rol zal spelen op het gebied van energieopslag.Maar tijdens de ontwikkeling van waterstof zullen bestaande hernieuwbare technologieën ook een enorme bijdrage leveren.
Er zijn al enkele experimentele projecten waarbij PV+ESS wordt gebruikt om stroom te leveren aan elektrolyse voor de productie van waterstof.ESS garandeert een groene/ononderbroken stroomvoorziening tijdens het productieproces.
Posttijd: 19 juli 2022