根据清洁技术咨询机构Apricum公司的调查,用于固定应用的电池储能系统(BESS)的数量已经开始大幅增长,其中包括公用事业规模和分布式应用。根据最近的估计,预计将从2018年销售额约10亿美元增长到2024年的200亿至250亿美元。

电池储能系统市场大幅增长 2024年或将达200亿至250亿美元

根据清洁技术咨询机构Apricum公司的调查,用于固定应用的电池储能系统(BESS)的数量已经开始大幅增长,其中包括公用事业规模和分布式应用。根据最近的估计,预计将从2018年销售额约10亿美元增长到2024年的200亿至250亿美元。

Apricum公司确定了固定电池储能系统(BESS)增长的三个主要驱动因素:一是关于电池成本的积极进展。二是改进的监管框架,这两者都提高了电池竞争力。三是固定电池储能系统(BESS)是一个不断增长的可寻址服务市场。

1.电池成本

固定电池储能系统(BESS)广泛应用的关键先决条件是在电池寿命期间相关成本的下降。这主要通过削减资本支出,改善业绩或改善融资条件来实现。

资本支出:

近年来成本下降幅度最大的固定电池储能系统(BESS)技术是锂离子电池,从2012年的约500-600美元/千瓦时下降到目前300-500美元/千瓦时。这主要是由于该技术在诸如“3C”行业(计算机、通信、消费电子)和电动汽车等移动应用中的主导地位以及由此带来的制造规模经济。在此背景下,特斯拉公司计划通过其在内华达州的35吉瓦时/千瓦的“Giga-Factory”工厂的生产进一步降低锂离子电池的成本。美国储能电池制造商Alevo公司也宣布了类似的计划,计划将一家废弃的卷烟厂改造成一个16吉瓦时的电池生产工厂。

如今,大多数储能技术创业公司都在致力于采用低资本支出的其他方法。他们意识到将很难满足锂离子电池的生产量,像Eos、Aquion或Ambri这样的公司正在设计他们的电池,以便从一开始就满足一定的成本要求。这可以通过为电极、质子交换膜和电解质使用大量廉价的原材料以及高度自动化技术,并将其生产外包给全球规模的生产制造承包商(如富士康)来实现。因此,Eos公司表示其兆瓦级系统的价格仅为160美元/千瓦时。

另外,创新采购可以帮助降低固定电池储能系统(BESS)的投资成本。例如,博世、宝马和瑞典公用事业公司Vattenfall公司正在安装基于宝马i3和ActiveE轿车使用的锂离子电池的2MW/2MWh固定式储能系统。

性能:

电池的性能参数可以通过制造商和运营商的努力得到改善,以降低电池储能系统(BESS)的成本。电池的寿命(生命周期和循环寿命)显然对电池的经济性有很大的影响。在制造水平上,通过向活性化学品添加专有添加剂以及改进生产工艺以达到更加均匀一致的电池质量,可以延长工作寿命。

显然,电池应始终有效地工作在其设计的操作范围内,例如,当涉及放电深度(DOD)时。通过限制应用中可能的放电深度(DOD)或通过使用容量高于要求的系统可以显著延长循环寿命。通过严格的实验室测试获得的最佳操作限制的详细知识,以及具有适当的电池管理系统(BMS)是一大优势。往返效率损失主要是由于电池单体化学中固有的滞后现象造成的。而采用适当的充电或放电速率,以及保持良好的放电深度(DOD)有助于保持高效率。

此外,电池系统的部件(冷却、加热或电池管理系统待)所消耗的电能影响效率并应保持在最小值。例如,通过向铅酸电池添加机械元件以防止枝晶形成,可以缓解电池容量随时间推移的退化。

融资条件:

固定电池储能系统(BESS)项目的银行业务往往受到有限的业绩记录以及融资机构在电池储能领域的性能、维护和商业模式方面的经验不足的影响。

电池储能系统(BESS)项目的供应商和开发商应该尝试改善投资条件,例如,通过标准化保修努力或通过实施电池的全面测试流程等。

总的来说,随着上述资本开支下降和电池数量不断增加,投资者的信心将会增加,其融资成本将下降。

2.监管框架

电池储能系统市场大幅增长 2024年或将达200亿至250亿美元

WEMAG/Younicos公司部署的电池储能系统

像所有进入成熟市场的相对新生的技术一样,电池储能系统(BESS)在一定程度上依赖于有利的监管框架。至少这意味着电池储能系统(BESS)没有市场参与的障碍。在理想情况下,政府部门将看到固定存储系统的价值并相应地激励其应用。

消除其应用障碍影响的一个例子是美国联邦能源管理委员会(FERC)颁布的第755号令,其要求ISOs3和RTOs4提供更快、更准确和更高MW-MILIEE55资源的绩效支付。由于独立运营商PJM公司相应于2012年10月对其批发电力市场进行了相应改造,因此储能规模一直在增加,其结果是在美国2014年部署的62兆瓦的储能设备中,三分之二是PJM公司的储能产品。

在德国,购买太阳能和储能系统的住宅用户可以从德国政府拥有的开发银行KfW获得低息贷款,并在购买价格上获得高达30%的回扣。迄今为止,这已经促使了大约12000个储能系统的安装,但应该指出的是,另外13000个储能系统是在该程序之外构建的。

2013年,加利福尼亚州的监管机构(CPUC)提出要求,到2020年,公用事业部门必须购买1.325GW的储能容量。该采购计划旨在演示电池如何实现电网现代化,并帮助太阳能和风能的整合。

上述例子都是在储能领域引起重大关注的重大事件。然而,规则中较小的、往往未被注意的变化可能会对电池储能系统(BESS)的区域适用性产生强大的影响。其潜在的例子包括:

通过简单地减少德国主要储能市场的最低容量要求,住宅储能系统将被允许作为虚拟电厂参与,进一步加强了分布式电池储能系统(BESS)的商业案例。

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