Hướng dẫn chi phí pin lưu trữ năng lượng

Giá niêm yết chỉ là điểm khởi đầu

Hỏi mười nhà cung cấp về giá pin, bạn sẽ nhận được mười con số khác nhau. Sự chênh lệch này không chỉ xuất phát từ mức lợi nhuận. Nó phản ánh thành phần hóa học, tuổi thọ chu kỳ, độ sâu xả, thiết kế làm mát và những hạng mục được bao gồm trong phạm vi cung cấp. Một hệ thống lưu trữ năng lượng không đơn thuần là một hộp chứa các tế bào pin. Đó là một tổ hợp đồng bộ gồm các module, giá đỡ, hệ thống quản lý nhiệt, bộ chuyển đổi công suất, hệ thống điều khiển và thiết bị an toàn. Những người mua chỉ so sánh giá tính theo USD mỗi kilowatt giờ thường bỏ sót các khoản chi phí phát sinh sau này. Một mức giá ban đầu thấp có thể che giấu tuổi thọ chu kỳ ngắn hơn, thiết kế làm mát kém hiệu quả hơn hoặc danh sách vật tư thiếu các thành phần thiết yếu.

Điều gì ảnh hưởng đến chi phí trên mỗi kilowatt-giờ

Nhiều yếu tố làm con số này tăng hoặc giảm. Hóa học tế bào rất quan trọng. Lithium iron phosphate thường có chi phí thấp hơn trên mỗi kilowatt-giờ so với nickel manganese cobalt, dù mật độ năng lượng thấp hơn. Vòng đời sạc/xả và độ sâu xả ảnh hưởng đến lượng năng lượng sử dụng được mà hệ thống cung cấp theo thời gian. Một pin được xếp hạng 6.000 chu kỳ ở độ sâu xả 80 phần trăm có thể tốn nhiều chi phí ban đầu hơn nhưng lại rẻ hơn trên mỗi chu kỳ. Điện áp hệ thống và kiến trúc cũng quan trọng. Các hệ thống điện áp cao có thể giảm tổn thất cáp và tổn thất chuyển đổi. Loại vỏ bọc, khả năng chống xâm nhập và yêu cầu kháng chấn làm tăng chi phí. Hệ thống quản lý pin (BMS) cũng vậy. Một BMS cơ bản bảo vệ các tế bào pin. Một BMS tiên tiến hơn cải thiện độ chính xác của trạng thái sạc và cân bằng, từ đó kéo dài tuổi thọ cụm pin.

Các khoảng giá trị này mang tính gần đúng. Đặc thù từng dự án luôn làm thay đổi tỷ lệ chi phí. Một dự án tại vùng sa mạc có thể tốn nhiều chi phí hơn cho hệ thống làm mát. Một dự án trên khu đất đã qua sử dụng (brownfield) có thể tốn nhiều chi phí hơn cho nâng cấp hệ thống điện.

Chi phí ẩn gây bất ngờ cho đội dự án

Chi phí lắp đặt không phải là toàn bộ câu chuyện. 1. Các nghiên cứu kết nối lưới và phí của công ty điện lực. 2. Cấp phép và tuân thủ quy chuẩn kỹ thuật. 3. Hệ thống dập lửa và phát hiện rò rỉ khí. 4. Phụ tùng thay thế và đào tạo. 5. Gói đăng ký giám sát từ xa. 6. Tháo dỡ và tái chế. Những khoản chi này dễ bị đánh giá thấp. Một dự án tại vùng Tây Nam Hoa Kỳ đã lập ngân sách cho pin và bộ nghịch lưu nhưng không tính đến chi phí nâng cấp máy biến áp và tủ phân phối mới. Chi phí kết nối lưới làm tăng gần 15 phần trăm tổng chi phí. Một dự án khác tại Đông Nam Á bỏ qua công tác thoát nước xung quanh buồng thiết bị. Sau một mùa mưa, nước tràn vào rãnh cáp và gây ra sự cố cách điện. Chi phí sửa chữa cao hơn cả chi phí thi công hệ thống thoát nước.

Cách thức ứng dụng làm thay đổi phương trình chi phí

Một hệ thống lưu trữ năng lượng được thiết kế để cắt đỉnh tải hàng ngày sẽ có cấu trúc chi phí khác biệt so với hệ thống được thiết kế nhằm cung cấp điện dự phòng hoặc phục vụ lưới điện. Việc cắt đỉnh tải yêu cầu thời gian xả vừa phải và tuổi thọ chu kỳ cao. Điện dự phòng có thể yêu cầu thời gian xả dài hơn và tốc độ phản hồi nhanh hơn. Các dịch vụ lưới điện có thể yêu cầu điều khiển chính xác và khả năng giao tiếp ổn định. Bảng trên chỉ nêu các nhóm chức năng khái quát; tuy nhiên, ứng dụng thực tế mới là yếu tố quyết định nhóm nào mang tính ưu tiên cao nhất. Một cơ sở thương mại nằm ở khu vực có lưới điện kém ổn định có thể cần thêm công suất chuyển đổi điện và các giải pháp bảo vệ nâng cao. Một cơ sở ở vùng sâu vùng xa có thể đòi hỏi hệ thống quản lý nhiệt hiệu quả hơn và khả năng giám sát từ xa. Cùng một dung lượng pin có thể dẫn đến tổng chi phí rất khác nhau, tùy thuộc vào vị trí lắp đặt và cách thức vận hành.

Đọc báo giá mà không bị lạc

Một báo giá hữu ích chia nhỏ chi phí thành các khoản rõ ràng. Báo giá nêu rõ giá đã bao gồm việc lắp đặt, vận hành thử nghiệm và tích hợp vào lưới điện hay chưa. Báo giá xác định mức độ xả sâu (depth of discharge) và các giả định về tuổi thọ chu kỳ (cycle life). Báo giá liệt kê những hạng mục bị loại trừ. Người mua nên hỏi về hệ thống cân bằng (balance of system), thiết kế quản lý nhiệt (thermal design), các tính năng của hệ thống quản lý pin (BMS) và mức tiêu thụ điện năng phụ trợ dự kiến. Điện năng phụ trợ dùng cho làm mát và điều khiển có thể chiếm tỷ lệ đáng kể ở những khu vực có khí hậu nóng. Một báo giá bỏ qua tải phụ trợ có thể trông rẻ hơn thực tế. Các công cụ bên thứ ba như phân tích chi phí lưu trữ trung bình theo năm (levelized cost of storage) của Lazard có thể hỗ trợ so sánh, nhưng các con số cụ thể cho từng dự án vẫn cần dữ liệu tại chỗ.

Một dự án thương mại mà ngân sách không tính đến tải phụ trợ

Một người vận hành kho ở Trung Đông đã lắp đặt hệ thống lưu trữ năng lượng nhằm giảm thời gian hoạt động của máy phát điện chạy diesel. Báo giá pin và bộ biến tần trông cạnh tranh. Tuy nhiên, sau khi đưa vào vận hành, mức tiêu thụ diesel giảm ít hơn kỳ vọng. Dữ liệu cho thấy hệ thống làm mát đang hoạt động mạnh hơn so với mô hình dự tính vì tủ thiết bị được đặt trên nền bê tông không có mái che. Công suất phụ trợ tiêu thụ một phần dung lượng sử dụng được. Việc lắp thêm cấu trúc che nắng và điều chỉnh các điểm đặt nhiệt độ làm mát đã cải thiện hiệu suất. Chi phí pin không phải là vấn đề. Vấn đề nằm ở thiết kế hệ thống và bố trí mặt bằng. Đây là một xu hướng phổ biến. Báo giá rẻ nhất hiếm khi đồng nghĩa với chi phí sở hữu thấp nhất.

Kinpower thiết kế và cung cấp các hệ thống năng lượng mặt trời và lưu trữ tích hợp, bao gồm phát điện, lưu trữ, sạc xe điện (EV) và hệ thống giá đỡ thông minh. Nền tảng sản xuất và kinh nghiệm triển khai dự án toàn cầu của công ty giúp các đội ngũ đánh giá chi phí pin song song với thiết kế quản lý nhiệt, tuân thủ lưới điện và vận hành dài hạn. Một bảng hướng dẫn chi phí chỉ thực sự hữu ích khi phản ánh toàn bộ hệ thống. Kinpower hỗ trợ quan điểm toàn diện về hệ thống như vậy.