Οδηγός Κόστους Μπαταριών Αποθήκευσης Ενέργειας

Η τιμή που εμφανίζεται στην ετικέτα είναι μόνο η αρχή

Ρωτήστε δέκα προμηθευτές για την τιμή μιας μπαταρίας και οι αριθμοί θα διαφέρουν. Αυτή η διαφορά δεν οφείλεται αποκλειστικά σε περιθώριο κέρδους. Αντικατοπτρίζει τη χημεία, τη διάρκεια ζωής σε κύκλους, το βάθος εκφόρτισης, το σχέδιο ψύξης και τα στοιχεία που περιλαμβάνονται στο πεδίο εφαρμογής. Ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας δεν είναι απλώς ένα κουτί με κυψέλες. Είναι μια συντονισμένη συναρμολόγηση μονάδων, στηριγμάτων, διαχείρισης θερμότητας, μετατροπής ισχύος, ελέγχων και υλικού ασφαλείας. Οι αγοραστές που συγκρίνουν μόνο τις τιμές ανά χιλιοβατώρα (kWh) συχνά παραβλέπουν τα κόστη που εμφανίζονται αργότερα. Μια χαμηλή αρχική τιμή μπορεί να κρύβει μικρότερη διάρκεια ζωής σε κύκλους, αδύναμο σχέδιο διαχείρισης θερμότητας ή μια λίστα υλικών που παραλείπει απαραίτητα στοιχεία.

Τι καθορίζει το κόστος ανά χιλιοβατώρα

Πολλοί παράγοντες μετακινούν τον αριθμό προς τα πάνω ή προς τα κάτω. Η χημεία των κελιών έχει σημασία. Το λιθιοσίδιο σιδήρου-φωσφόρου συνήθως κοστίζει λιγότερο ανά χιλιοβατώρα από το λιθιοσίδιο νικελίου-μαγγανίου-κοβαλτίου, αν και η πυκνότητα ενέργειας είναι χαμηλότερη. Η διάρκεια ζωής σε κύκλους και το βάθος εκφόρτισης αλλάζουν την ποσότητα χρήσιμης ενέργειας που παρέχει το σύστημα με την πάροδο του χρόνου. Μία μπαταρία που έχει πιστοποιηθεί για 6.000 κύκλους σε βάθος εκφόρτισης 80 τοις εκατό μπορεί να κοστίζει περισσότερο αρχικά, αλλά λιγότερο ανά κύκλο. Επίσης, έχει σημασία η τάση και η αρχιτεκτονική του συστήματος. Τα συστήματα υψηλότερης τάσης μπορούν να μειώσουν τις απώλειες στα καλώδια και στις μετατροπές. Ο τύπος του περιβλήματος, η προστασία από εισχώρηση και οι σεισμικές απαιτήσεις αυξάνουν το κόστος. Το ίδιο ισχύει και για το σύστημα διαχείρισης μπαταριών (BMS). Ένα βασικό BMS προστατεύει τα κελιά. Ένα προηγμένο BMS βελτιώνει την ακρίβεια εκτίμησης της κατάστασης φόρτισης (state of charge) και την ισορρόπηση, πράγμα που επεκτείνει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας.

Αυτά τα εύρη είναι προσεγγιστικά. Οι συγκεκριμένες απαιτήσεις του έργου μεταβάλλουν πάντα την κατανομή. Ένας χώρος σε έρημο μπορεί να απαιτήσει μεγαλύτερες δαπάνες για ψύξη. Ένας χώρος σε πρώην βιομηχανική περιοχή μπορεί να απαιτήσει μεγαλύτερες δαπάνες για αναβάθμιση των ηλεκτρικών εγκαταστάσεων.

Κρυφές δαπάνες που εκπλήσσουν τις ομάδες έργου

Το εγκατεστημένο κόστος δεν είναι ολόκληρη η ιστορία. 1. Μελέτες σύνδεσης στο δίκτυο και τέλη της εταιρείας ηλεκτροδότησης. 2. Αδειοδότηση και συμμόρφωση προς τους κανονισμούς. 3. Συστήματα κατάσβεσης πυρκαγιάς και ανίχνευσης αερίων. 4. Ανταλλακτικά και εκπαίδευση. 5. Συνδρομές για απομακρυσμένη παρακολούθηση. 6. Απεγκατάσταση και ανακύκλωση. Αυτά τα στοιχεία είναι εύκολο να υποτιμηθούν. Ένα έργο στις νοτιοδυτικές Ηνωμένες Πολιτείες προϋπολόγισε μπαταρίες και αντιστροφείς, αλλά όχι έναν νέο μετασχηματιστή και αναβάθμιση της εξοπλισμένης εγκατάστασης διακοπτών. Το κόστος σύνδεσης πρόσθεσε σχεδόν 15 τοις εκατό στο συνολικό κόστος. Ένα άλλο έργο στη Νοτιοανατολική Ασία παρέλειψε τις εργασίες αποστράγγισης γύρω από την περίβλεψη. Μετά από μία βροχερή περίοδο, το νερό εισήλθε στην τάφρο καλωδίων και προκάλεσε βλάβες μόνωσης. Το κόστος επισκευής ήταν μεγαλύτερο από το κόστος που θα είχε απαιτηθεί για την αποστράγγιση.

Πώς η εφαρμογή αλλάζει την εξίσωση κόστους

Ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας που έχει σχεδιαστεί για την κορυφοεπίπεδη αποφόρτιση καθημερινά έχει διαφορετικό προφίλ κόστους από ένα που έχει σχεδιαστεί για εφεδρική παροχή ισχύος ή υπηρεσίες δικτύου. Η κορυφοεπίπεδη αποφόρτιση απαιτεί μετριοπαθή διάρκεια και υψηλή διάρκεια ζωής σε κύκλους. Η εφεδρική παροχή ισχύος μπορεί να απαιτεί μεγαλύτερη διάρκεια και ταχύτερη ανταπόκριση. Οι υπηρεσίες δικτύου μπορεί να απαιτούν ακριβή έλεγχο και επικοινωνία. Ο παραπάνω πίνακας παρουσιάζει ευρείες κατηγορίες, αλλά η εφαρμογή καθορίζει ποιες κατηγορίες είναι πιο σημαντικές. Ένας εμπορικός χώρος με ασθενές δίκτυο μπορεί να χρειάζεται περισσότερη μετατροπή ισχύος και προστασία. Ένας απομακρυσμένος χώρος μπορεί να χρειάζεται περισσότερη διαχείριση θερμότητας και απομακρυσμένη παρακολούθηση. Η ίδια χωρητικότητα μπαταρίας μπορεί να συνεπάγεται πολύ διαφορετικό συνολικό κόστος, ανάλογα με το πού και πώς χρησιμοποιείται.

Διαβάζοντας μια προσφορά χωρίς να χάνεσαι

Μια χρήσιμη προσφορά διαχωρίζει το κόστος σε σαφείς κατηγορίες. Αναφέρει εάν η τιμή περιλαμβάνει εγκατάσταση, θέση σε λειτουργία και ενσωμάτωση στο δίκτυο. Καθορίζει το βάθος εκφόρτισης και τις υποθέσεις για τη διάρκεια ζωής σε κύκλους. Αναγράφει τα στοιχεία που αποκλείονται. Οι αγοραστές θα πρέπει να ερωτήσουν για το «ισορροπημένο σύστημα» (balance of system), τον θερμικό σχεδιασμό, τα χαρακτηριστικά του συστήματος διαχείρισης μπαταριών (BMS) και την αναμενόμενη κατανάλωση βοηθητικής ισχύος. Η βοηθητική ισχύς για ψύξη και ελέγχους μπορεί να είναι σημαντική σε ζεστά κλίματα. Μια προσφορά που αγνοεί το φορτίο βοηθητικής ισχύος μπορεί να φαίνεται φθηνότερη από ό,τι πραγματικά είναι. Εξωτερικά εργαλεία, όπως η ανάλυση του Lazard για το εξισορροπημένο κόστος αποθήκευσης (levelized cost of storage), μπορούν να βοηθήσουν στη διαμόρφωση συγκρίσεων, αλλά οι αριθμοί που αφορούν συγκεκριμένα έργα απαιτούν ακόμα τοπικά δεδομένα.

Εμπορικό έργο όπου ο προϋπολογισμός δεν συμπεριέλαβε το φορτίο βοηθητικής ισχύος

Ένας φορέας αποθήκης στη Μέση Ανατολή εγκατέστησε ένα σύστημα αποθήκευσης ενέργειας για να μειώσει τον χρόνο λειτουργίας της δηζελογεννήτριας. Η προσφορά για την μπαταρία και τον αντιστροφέα φάνηκε ανταγωνιστική. Μετά τη θέση σε λειτουργία, η κατανάλωση δηζελ έπεσε λιγότερο από ό,τι αναμενόταν. Τα δεδομένα έδειξαν ότι το σύστημα ψύξης λειτουργούσε πιο σκληρά από ό,τι είχε προβλεφθεί, επειδή η θήκη είχε τοποθετηθεί σε ένα ακάλυπτο σκυρόδεμα. Η βοηθητική κατανάλωση ενέργειας μείωνε τη χρήσιμη χωρητικότητα. Η προσθήκη μιας κατασκευής σκίασης και η ρύθμιση των σημείων λειτουργίας της ψύξης βελτίωσαν την απόδοση. Το κόστος της μπαταρίας δεν ήταν το πρόβλημα. Το σχέδιο του συστήματος και η διάταξη του χώρου ήταν. Αυτό είναι ένα συνηθισμένο μοτίβο. Η φθηνότερη προσφορά σπάνια είναι και η φθηνότερη ως προς το συνολικό κόστος κατοχής.

Η Kinpower σχεδιάζει και παραδίδει ολοκληρωμένα συστήματα ηλιακής ενέργειας και αποθήκευσης, συμπεριλαμβανομένης της παραγωγής, της αποθήκευσης, της φόρτισης ηλεκτρικών οχημάτων (EV) και της εξυπνης στήριξης. Η εμπειρία της εταιρείας στην κατασκευή και σε παγκόσμια έργα βοηθά τις ομάδες να αξιολογούν το κόστος των μπαταριών σε συνδυασμό με τον θερμικό σχεδιασμό, τη συμμόρφωση προς το δίκτυο και τη μακροπρόθεσμη λειτουργία. Ένας οδηγός κόστους είναι χρήσιμος μόνο όταν αντικατοπτρίζει ολόκληρο το σύστημα. Η Kinpower υποστηρίζει αυτήν την ολιστική προσέγγιση του συστήματος.