編者按：本文來源于Energy-Storage，鳴謝自主研制NTC芯片的特普生儲能CCS集成溫度采集母排的技術支持，感謝特普生海外技術翻譯官林博女士！

德國電池數據分析提供商 ;TWAICE 產品經理 Matthias Simolka 博士寫道，我們對電池存儲技術的洞察正在與市場一樣快速發展。2023年是電池儲能系統 (BESS) 又是一個轟動的之年，盡管安全問題繼續成為頭條新聞，但重大部署和供應鏈問題的緩解標志著BESS 的增長一年。

今年該技術將繼續成熟，雖然 ESS 將持續進步，但隨著儲能變得更加普遍并從新穎性轉變為必需品，安全性也將得到更加關注。2024年，BESS 未來的使用方式也將發生演變。

本文將詳細闡述這三個主題，并提供更多詳細信息以及 2024 年發展的原因和方式。

   ESS 資產的運營變得越來越復雜，這意味著在到達現場之前還需要做更多的工作
圖為 TWAICE 的電池研究設施。

大規模安全年

如果說儲能行業從2023年學到了什么，那就是電池安全需要更多關注。

2023 年發生的眾多事件表明，保證電池安全并不像開始時看起來那么容易。電池是復雜的電化學系統。他們需要超出監管合規范圍的安全措施。它們的安全性將不再被視為一個需要檢查的方框，而是作為電池技術可擴展和可持續發展至關重要的內在要素。這種范式轉變認識到，隨著電池應用變得更加多樣化和廣泛，誤差范圍會縮小。需要更全面的安全方法。

作為這種綜合方法的一部分，BESS 提供商和運營商將越來越關注操作安全，強調在電池的整個生命周期（從調試到報廢 (EoL)）中持續監控的重要性。

這種方法強調了電池系統的動態特性，其中安全性不是靜態特征而是持續的要求。先進的監控系統和預測性維護技術正在集成到電池系統中，從而能夠實時跟蹤性能指標并及早發現潛在的安全問題。

這不僅提高了電池系統的可靠性，還延長了其使用壽命，確保了整個使用過程中的安全性和效率。從本質上講，隨著儲能行業從BESS的早期采用階段轉向更加成熟的BESS應用階段，電池安全將成為重點關注點。這是因為電池的安全性和可靠性對于以高效和可擴展的方式運行電池起著至關重要的作用。

 
   準備電池進行測試。圖片：TWAICE

從鈉離子到固態

隨著安全性的進步，BESS 今年還將看到技術的創新發展。BESS行業一直以鋰離子電池為主，但對更長時間存儲的需求（目前鋰無法經濟且安全地實現）將為有前景的非鋰技術打開大門。

例如，需要延長存儲時間的應用，特別是超過 8 小時的應用，將越來越多地使用鈉離子電池。這是由于對更經濟的存儲解決方案的需求。這種轉變是由鈉離子技術的特性驅動的，鈉離子技術為長期存儲提供了經濟性、安全性和合適能量密度的平衡。它的化學性質對于固定應用特別有利，因為空間和重量限制不像移動應用那么重要。

與鋰離子電池相比，鈉離子電池具有顯著的成本優勢，因為鈉幾乎可以在世界任何地方提取。

同時，固態電池將成為市場上的優質選擇。固態電池因其卓越的性能而受到認可，包括由于其不易燃的固體電解質而具有更高的能量密度和增強的安全特性。然而，這種先進技術的成本較高，使得固態電池成為電池市場上的奢侈品選擇，至少在技術成熟之前是這樣。固態電池需要復雜的制造工藝和新的供應鏈，使得生產成本昂貴。

盡管成本高昂，但對固態電池的需求仍將不斷增長，特別是在性能和安全性至關重要且預算限制不成問題的應用中。這一趨勢凸顯了電池市場的多元化，不同的技術正在針對特定用例進行優化，提供從經濟高效到以性能為導向的解決方案。

BESS 以應用為主導的演變

2024 年，最引人注目的發展之一將是大型電池的延長續航能力。一些系統將達到長達4小時的連續運行。持續時間的延長代表著能源存儲領域向前邁出了一大步，使可再生能源能夠更有效地并入電網，并提供更大的能源供應穩定性。

對于長期儲能（LDES）和低功率密度應用的需求不斷增長，在能源需求巨大但分布時間較長的領域尤其明顯。這包括工業流程、大規模可再生能源并網以及電源間歇性地區的電網穩定。對長期存儲的關注反映了能源行業向更加多樣化和可靠的能源解決方案的廣泛轉變。

除了這些技術進步之外，BESS 的經濟格局也將發生變化。運營商現在正在探索額外的收入來源，通常稱為“收入疊加”。這涉及到利用存儲系統的多方面能力來參與各種市場服務，如調峰、調峰、調頻、黑啟動服務等。

然而，這種收入來源的多樣化是以運營復雜性增加為代價的。管理這些不同的收入流需要復雜的控制系統、對市場動態的深入了解以及不同負載情況如何影響電池退化的知識。所有這些使得BESS資產的運營比以往任何時候都更加復雜。

綜上所述，2024年BESS的演變有幾個關鍵趨勢：對安全性的持續關注、非鋰技術的商業化、大型系統電池壽命的延長以及通過復雜的探索額外的收入流。運營策略。這些趨勢強調了 BESS 市場的動態性質，并強調了為應對不斷變化的能源需求和市場機會而進行的持續創新和適應。

關于作者

Matthias Simolka博士是TWAICE的產品經理兼技術解決方案工程部門的一員，TWAICE 是一家總部位于德國的基于云的電池分析軟件提供商。Matthias 彌合了銷售、產品和技術之間的差距，與所有團隊合作，確保為電池客戶提供最大價值和最佳解決方案。