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一種全新的儲能成本計算方式:三種儲能電池單次充放成本對比
日期:2019-09-11   [復制鏈接]
責任編輯:sy_yuqing 打印收藏評論(0)[訂閱到郵箱]
編者按:進行計算前有專家提出一種新的儲能成本計算公式,這種計算方式考慮全生命周期的、通過每次充放電進行計算。這種模式討論的是服務期內儲能設備所釋放的能量,放電量是指在通過連接點傳送到客戶電網的能量。

日前有專家提出一種新的儲能成本計算公式,這種考慮全生命周期的、通過計算每次充放電的成本方式,也許更能體現(xiàn)出儲能系統(tǒng)后期運營維護成本的影響。

儲能的成本分布

初始成本包括所有儲能相關設備的成本,如儲能系統(tǒng)、PCS、控制設備、冷卻、加熱、輔助電源、轉換、開關設備和保護設備。它還包括與儲存場地準備有關的安裝材料,如地基、圍欄、照明和地網。最后,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、安裝、測試和調試等。

運營成本是指從試運行到使用壽命結束前儲能系統(tǒng)連續(xù)運行所產生的所有成本之和。這些成本包括用于控制儲能充電狀態(tài)、補償損失的能量、定期或意外的服務和維護、遠程線上監(jiān)控,以及照明指示燈、風扇、冷卻和控制設備所需的電力。


儲能的單次使用成本

LCUS:Levelized Cost of Using Storage

儲能的平均使用成本

 

這種模式討論的是服務期內儲能設備所釋放的能量,放電量是指在通過連接點傳送到客戶電網的能量。這個數值可能不是儲能裝置的額定能量值乘以它經歷的循環(huán)次數那么簡單。例如,如果一個儲能裝置的額定功率為3小時下儲能容量10 MWh,通過LCUS計算1小時放電循環(huán)的成本,則必須考慮到系統(tǒng)由于使用更快的充放倍率而導致的的額外損失。

這種LCUS公式可以有三種實際應用方式:


1、可以比較選擇不同的儲能技術之間的成本,無論它們是否來自不同的技術、設計還是制造商。

2、可以比較特定儲能技術或產品在不同應用場景下的成本。

3、有助于闡明某些運營模式如何影響業(yè)主的整體投資成本。

三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:

以標準鋰離子電池為例,根據制造商的說法,電池可以在每天循環(huán)一次持續(xù)使用20年后,仍保持有初始容量的74%。為了讓電池儲能系統(tǒng)每天放電80MWh,則必須在使用壽命開始時將儲能容量設置為108MWh,最終這種特定的電池的額定功率為112mWh ??紤]到電池、外殼、PCS、冷卻、控制、運輸、關稅、安裝和施工,客戶的前期成本約為390美元/kWh。

某廠家改進的鉛酸電池可達到幾千次使用壽命,價格大概為120美元/kWh。但這種電池循環(huán)1800次后達到初始能量的80%,那么最好每5年更換一次電池。如果仍要保證儲能系統(tǒng)每天向電網提供80MWh的電力,那么系統(tǒng)的初始可用容量將約為100 MWh,而直流電池的額定功率通常為130MWh。和鋰離子電池相比較,鉛酸電池的保護技術、冷卻技術更簡單,但重量和空間能量比等復雜因素增加了安裝成本。

液流電池的的前期投資成本約400-600美元/kWh,據制造商預測到2020年其成本在300美元左右。液流電池循環(huán)壽命好,在生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。然而流動電池的物理尺寸往往比其他儲能技術要大,這會增加安裝、運輸甚至服務成本。

(數據來源:NEC官網)

計算全生命周期內的成本:


,儲能系統(tǒng)在使用初期的整體單向效率為96%。隨著電池的老化,效率和容量都會有所下降,但因為電池的損耗很低、這種影響很小。持續(xù)成本包括維護、保修、充電和輔助電源、監(jiān)測和壽命終止回收成本約為每年77美元/kWh。

對于鉛酸電池未來的電池替換部分,假設每6年降價20%。而且鉛酸電池因為需要維護的對象更多、情況更為復雜,運維成本會更高。由于暖通空調設備和監(jiān)控設備較多,輔助用電量將增加。保修、管理和監(jiān)測的成本將大致相同。

而在全生命周期內,液流電池的維護成本一般較高,而且由于效率較低,充電和輔助電源成本將顯著提高。

(數據來源:NEC官網)

在20年的服務期內,通過LCUS公式計算儲鋰離子電池、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)
 
可見雖然液流電池前期一次投入成本較高,但綜合前期建設、以及全生命周期的運營成本以后,鋰離子電池的單次充電度電成本與液流電池相當,鉛酸電池由于后續(xù)更換電池等因素、單次充電度電成本偏高。

原標題:一種全新的儲能成本計算方式:三種儲能電池單次充放成本對比
 
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來源:北極星儲能網
 
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