Los sistemas de almacenamiento de energía de baterías han visto un aumento en los volúmenes de implementación, en gran parte debido a la disminución de los costos del sistema, las garantías extendidas y los nuevos mercados para los servicios de BESS, incluso para sistemas de mayor duración de más de cuatro horas. Esta expansión ha traído riesgos clave para los operadores, inversores y prestamistas de BESS para evaluar y pronosticar el rendimiento (particularmente en relación con las estimaciones de degradación de las baterías) debido a la ambigüedad en las terminologías, las especificaciones y el funcionamiento de las baterías. Los riesgos de rendimiento de la batería generalmente se gestionan a través de garantías, sin embargo, las garantías pueden ser difíciles de especificar debido a la variación en la tecnología de la batería y los casos de uso. Para mitigar estos desafíos, las garantías deben incluir la definición de todos los parámetros clave del proyecto, estándares debidamente referenciados y requisitos de prueba independientes.
La creciente demanda del Sistema de Almacenamiento de Energía de Batería (BESS) ha permitido a los operadores de la red aprovechar estos sistemas debido al marco de respuesta más rápida en comparación con otras tecnologías renovables. Las redes más inteligentes y automotrices han permitido a BESS (particularmente de tipo Li-ion) acceder a nuevos mercados. A medida que se integran diferentes mercados / servicios para BESS en el sistema, las baterías tienen que funcionar en diferentes tasas de (des)carga que tienen un factor de incertidumbre en la degradación de la batería y, en consecuencia, la vida útil del sistema.
La mayoría de los fabricantes de equipos originales de baterías (OEM) ofrecen garantías que cubren los defectos del producto y garantizan el rendimiento. Las garantías de rendimiento de garantía actualmente no están bien estandarizadas, y en tiempos no bien definidos, en todos los OEM, la falta de definiciones fundamentales de rendimiento de garantía en la industria conduce a no tener una garantía que gestione adecuadamente el riesgo de rendimiento a lo largo de la vida útil del sistema.
Hay tres objetivos principales detrás de la mayoría de las garantías de rendimiento de la batería estándar (para el tipo de iones de litio BESS). En primer lugar, intenta enmarcar la economía del ciclo de vida de la batería desde el principio hasta el final de la vida útil (BOL / EOL) en función de un modo particular de uso. En segundo lugar, las garantías tienden a garantizar un rendimiento basado en métricas de rendimiento definidas, y la mayoría de las veces, solo por la capacidad de energía disponible (kWh) en un año en particular, dependiendo de una serie de ciclos que no necesariamente tienen un verdadero reflejo en la degradación de la batería.
Además, estas garantías tienden a excluir cualquier otro componente principal, como el sistema de conversión de energía / inversor. En tercer lugar, la industria de las baterías también carece de un programa de pruebas sólido e independiente ensombrecido por la ambigüedad dentro de las normas nacionales e internacionales; El fortalecimiento de estas limitaciones es fundamental para el futuro de la industria.
Si bien la disminución de los costos del sistema ha sido la tendencia más crítica en la economía del almacenamiento de energía en los últimos años, las estimaciones de BloombergNEF mostraron que la mejora de la durabilidad de los sistemas es el motor crítico en el costo del almacenamiento de energía en 2020. El capex de la construcción de plantas de almacenamiento de baterías a escala de red ha caído 38 % en dos años, a partir de $471 a $293 por KWh para sistemas de cuatro horas, antes de que los precios suban debido a dificultades para obtener material de hilera y volatilidad en el mercado mineral a fines de 2021. Una posible forma de reducir aún más los costes de BESS y aumentar la confianza en el mercado es garantizar una mayor durabilidad de la batería a través de garantías claramente definidas y estandarizadas en todos los fabricantes de equipos originales.
Aunque este es un indicador importante, las garantías más largas aún no crean transparencia técnica sobre cómo se proyectan los rendimientos garantizados. Las garantías basadas solo en el número de ciclos no reflejan la verdadera correlación con la capacidad de la batería BOL, el envejecimiento y la retención de energía cerca de EOL. Por lo tanto, una solución potencial es implementar valores de rendimiento energético (MW / MWh o a menudo denominados MWh) como la principal métrica de rendimiento en todos los OEM.
Como se introdujo brevemente anteriormente, el rendimiento de energía (o a veces referido en las garantías como la capacidad mínima retenida por la batería en un año en particular) es una métrica integral que evalúa la energía total que un OEM espera que la batería entregue a lo largo de su vida útil. La limitación crítica podría surgir de que los nuevos servicios / uso de BESS están apareciendo cambiando la intención original de uso y, por lo tanto, comprometiendo la capacidad garantizada. Sin embargo, debido a la falta de estandarización, el usuario final todavía está digiriendo los principales riesgos de rendimiento al evaluar estas garantías.
El siguiente resumen muestra los parámetros relevantes (cubiertos y no cubiertos) en el rendimiento de la garantía que necesitan una mejor claridad de los OEM para comprender (y posiblemente validar) el impacto en la degradación de las baterías.
Capacidad Energética y Degradación
Estado de carga SOC
Temperatura de la célula
Capacidad de potencia
Tasa C
Eficiencia de viaje redondo (RTE)
Carga auxiliar
Acceso a la conectividad de red
Cuando se compara con diferentes tipos de proyectos en la industria de las energías renovables, como las tecnologías solares o eólicas, uno puede darse cuenta de que los estándares para el rendimiento de las baterías son menos específicos. Esto se puede argumentar debido a la inmadurez de la tecnología, o química utilizada, y los rápidos cambios que debe adaptar en un corto período de tiempo. Sin embargo, puede ser discutible que los OEM estén tomando claras ventajas. Al mejorar los modelos de degradación, debería haber margen para el examen y la aplicación de los procedimientos, como se sugiere a continuación:
Las garantías pueden ayudar a crear unas condiciones de competencia equitativas para el rendimiento de las garantías basadas en la transparencia y las buenas prácticas de los OEM. Las buenas prácticas de rendimiento de la garantía se pueden resumir de la siguiente manera:
Sobre el autor:
Andrés Blanco – Consultor del proyecto ⁇ Director Gerente de Blanboz, soy ingeniero con casi quince años de experiencia en el ámbito de las energías renovables, y los últimos siete u ocho de estos años se dedican plenamente a BESS a lo largo de todo el ciclo de vida del proyecto. También me apasiona la implementación de la prevención y supresión de explosiones e incendios en BESS. Electricidad para todos - Las baterías lideran la carga. Más información en www.blanboz.com , si desea ponerse en contacto conmigo, por favor hágalo en a.blanco@blanboz.com , www.linkedin.com/in/andresblanco77
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