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一種全新的儲能成本計算方式:三種(zhǒng)儲能電池單次充放成本對比2019-09-1291网站光電下載文件:暫時沒有下載文件
日前有專家提出一種新的儲能成本(běn)計算公(gōng)式,這種考慮全生(shēng)命周期的、通過計算每次充放電的成本方(fāng)式,也許更能體現(xiàn)出儲能係統後期(qī)運(yùn)營維護成本的影響。
儲能(néng)的成本分布
![]() 初始成(chéng)本包括所有儲能相(xiàng)關設備的成本,如儲能(néng)係統(tǒng)、PCS、控製設(shè)備、冷卻、加(jiā)熱、輔助電源、轉換、開關設備和保護設備。它(tā)還包括與儲存場地(dì)準備有關的安裝材料,如地基、圍欄、照明(míng)和地網。最後,可能是初始安裝的一部分的勞動和服務成本,如工程、項目管理、安(ān)裝、測試和調試等。 運營成本(běn)是指從試運行到使用壽命結束前儲能係統連續運行所產生的所有成本之和。這些成本包括用(yòng)於控(kòng)製儲能充(chōng)電狀態、補償損(sǔn)失的能量(liàng)、定期或意外的服(fú)務和維護、遠程線上監控(kòng),以及照明指示燈、風扇、冷卻和控製設備所需的電力。 ![]() 儲能的單次使用成本
LCUS:Levelized Cost of Using Storage 儲能的平均使(shǐ)用成本 ![]() 這種(zhǒng)模式討論的是服務期內(nèi)儲能設(shè)備所釋放的能(néng)量,放電量是指在通過連接點傳送到客戶電網的能量(liàng)。這個數值可能不是儲能裝置的額定能量值乘以它經曆的循環次數那麽簡單。例如,如果一個儲能(néng)裝置的額定功率為3小時(shí)下儲能容量(liàng)10 MWh,通過LCUS計算1小時放電循環的成本,則必須考慮到係(xì)統由於使用更快的充放(fàng)倍率而導致的的額外損失(shī)。 這種LCUS公式可以有三種實際(jì)應用方式: 1、可以比較選擇不同的儲能技術之(zhī)間的成本,無論它們(men)是否來自不同的技術、設計還是製(zhì)造(zào)商。 2、可以比(bǐ)較特定儲能技術或(huò)產品在不同應用場景下的成本。 3、有助(zhù)於闡明某(mǒu)些運營模式如何影響業主的整體投資成本。 三(sān)種儲能電池的單次充電成本不相上下 以常規(guī)的初始投資儲能成本計算方式: 以標準鋰(lǐ)離子電池為例,根據製造(zào)商的說法,電(diàn)池可以在每天循環(huán)一次持續使(shǐ)用(yòng)20年後,仍保持有初始容量(liàng)的74%。為了讓電池儲能係統(tǒng)每天放電80MWh,則必須在使用壽命開始(shǐ)時將儲能(néng)容量設置為108MWh,最終這種特定的電池的額定功率為112mWh 。考慮到電池、外殼、PCS、冷卻、控製、運輸、關稅(shuì)、安裝和施(shī)工,客戶的前期成本約為390美元/kWh。 某廠家改進的鉛酸電池可(kě)達到幾千次使用壽命,價格大概為120美元(yuán)/kWh。但這種電池循(xún)環1800次後達到初(chū)始能量的80%,那麽最好每5年更換一次(cì)電池。如果仍(réng)要保證儲能係統每天向電網提供(gòng)80MWh的(de)電力,那麽係統的初始可用容量將約(yuē)為100 MWh,而直流電池的額定功率通常為130MWh。和(hé)鋰離子電池相比較,鉛酸電池的保護(hù)技術、冷卻(què)技術更簡單,但重量和空間能量比等複雜(zá)因素增加了安裝成本。 液流電池的的(de)前期投資成(chéng)本約400-600美元/kWh,據製(zhì)造商預測到2020年其(qí)成本在300美元左右。液流電池循環(huán)壽命好,在生(shēng)命周期內容量損耗非常低,可以在其使用壽命結束時仍可提供80 MWh,初始設計需額定直流儲能容量83MWh。然而流動(dòng)電池的物理尺寸往往比其他儲能技術要大,這會增加安裝(zhuāng)、運輸甚(shèn)至服務(wù)成本(běn)。 ![]() (數據來源(yuán):NEC官(guān)網)
計算全生命周期內的成本: ,儲能係統在使用初期的整體單向效率為96%。隨著電池的老(lǎo)化,效率和容量都會(huì)有所下降(jiàng),但因為電池的損耗很低、這種影響很小。持續成本包括維(wéi)護、保(bǎo)修、充電和輔助電(diàn)源、監測和壽命終止回收成本約為每年77美元/kWh。 對於鉛酸電池未來的電池替換部分,假(jiǎ)設每6年降價20%。而且鉛酸電池因為需要維護的對象更多、情況更為複雜,運維成本會更高。由於暖(nuǎn)通空調設備和監控設備較多,輔助用電量將增加。保修、管理和監測的成本將大致相同(tóng)。 而在全生命周期內(nèi),液流電池的維護成本一般較高,而且由於效率較低,充電和(hé)輔(fǔ)助電源成本將顯著提高。 ![]() (數據(jù)來源:NEC官網)
在(zài)20年的服務期內,通過LCUS公式(shì)計算儲鋰離子電池(chí)、鉛酸電池、液流電池每充一次電的成本如下: (數據來源:NEC官網(wǎng))
可見雖然液流電池前期一次投入成本較高,但(dàn)綜合前期建設、以及全生命周期的運營(yíng)成本以後,鋰離子電池的單次充電度電成本與液流電池相當,鉛酸電池(chí)由於後續更(gèng)換電池等因素、單次充(chōng)電度電成本偏高。
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