En els sistemes d'emmagatzematge d'energia, les bateries són la base física per a l'emmagatzematge d'energia. El seu rendiment determina directament la capacitat total del sistema, la densitat energètica i l'eficiència econòmica, el que els converteix en un "portador d'energia" indispensable per a tot el sistema.
Com a "cor" del sistema d'emmagatzematge d'energia, les bateries no només assumeixen les funcions bàsiques d'emmagatzematge i alliberament d'energia, sinó que, a causa del seu impacte crític en el cost, la vida útil i la seguretat, es converteixen en la consideració principal en el disseny i la selecció del sistema.
1. La base de l'emmagatzematge d'energia:
De la pila a la pila Les bateries són els únics components capaços d'aconseguir l'emmagatzematge d'energia química. Tot el sistema d'emmagatzematge d'energia funciona sobre les cèl·lules de la bateria. Una jerarquia estructural típica és:
Cel·la → Mòdul → Clúster de bateries → Pila de bateries Diverses piles de bateries connectades en paral·lel poden aconseguir un emmagatzematge d'energia a nivell de megawatt-hora (MWh), satisfent les grans-exigències de capacitat tant del costat de la generació com de la xarxa.
Aquest disseny d'arquitectura multi-nivell permet que el sistema compleixi els requisits operatius d'alta-tensió i alta-capacitat i un desplegament flexible mitjançant combinacions modulars.
2. El Decididor de Capacitat i Rendiment
La capacitat de la bateria (Ah) i el voltatge junts determinen l'energia total (kWh) que el sistema pot emmagatzemar, afectant directament la capacitat de subministrament d'energia contínua per a l'afaitat màxim i l'ompliment de la vall.
Una major densitat d'energia (Wh/kg) significa més energia elèctrica emmagatzemada per unitat de volum o pes, el que resulta en un sistema més compacte i eficient.
El cicle de vida (per exemple, més de 6000 cicles per a bateries de liti i fosfat de ferro) determina l'economia del sistema; un cicle de vida més llarg es tradueix en un menor cost anivellat de l'electricitat (LCOS).
Per tant, en la planificació del projecte, l'elecció del tipus de bateria afecta directament el cicle de retorn de la inversió i l'estabilitat operativa del projecte.
3. Comparació de tecnologies de bateries convencionals
Actualment, la bateria d'emmagatzematge d'energia principal és el fosfat de ferro de liti (LFP) a causa de la seva alta seguretat, llarg cicle de vida i avantatges de costos que disminueixen contínuament:
Bateries de fosfat de ferro de liti: alta seguretat, llarga vida útil, adequades per a la majoria dels escenaris d'emmagatzematge d'energia estacionari
Bateries-d'ions de sodi: matèries primeres abundants, bon rendiment a baixa-temperatura, adequades per a climes extrems i una tecnologia futura prometedora
Bateries de flux redox de vanadi: vida útil extremadament llarga, capacitat de descàrrega profunda, adequades per a -emmagatzematge d'energia a llarg termini, però amb menor densitat d'energia
