Entdecken Sie den Entwicklungstrend des Marktes für Batteriespeichersysteme

Laut einer Umfrage des Reinigungsunternehmens Apricum hat die Anzahl der Batterieenergiespeichersysteme (BESS) für stationäre Anwendungen dramatisch zugenommen, einschließlich Versorgungsmaßstab und verteilter Anwendungen. Jüngsten Schätzungen zufolge wird der Umsatz voraussichtlich von rund 1 Milliarde US-Dollar im Jahr 2018 auf 20 Milliarden US-Dollar im Jahr 2024 steigen.

Apricum identifizierte drei Hauptwachstumstreiber für Energiespeichersysteme mit fester Batterie (BESS): Erstens positive Entwicklungen bei den Batteriekosten. Der zweite ist ein verbesserter Rechtsrahmen, der die Wettbewerbsfähigkeit der Batterien erhöht. Drittens ist das Energiespeichersystem mit fester Batterie (BESS) ein wachsender Markt für adressierbare Dienste.

Batteriekosten

Eine wesentliche Voraussetzung für den weit verbreiteten Einsatz von Energiespeichersystemen mit fester Batterie (BESS) ist die damit verbundene Kostenreduzierung während der Batterielebensdauer. Dies wird hauptsächlich durch Kürzungen der Investitionsausgaben, Verbesserung der Leistung oder Verbesserung der Finanzierungsbedingungen erreicht.

Investitionen:

Die BESS-Technologie (Fixed Battery Energy Storage System) mit der größten Kostenreduzierung in den letzten Jahren ist eine Lithium-Ionen-Batterie, die von etwa 500 bis 600 USD / kWh im Jahr 2012 auf 300 bis 500 USD / kWh gesunken ist. Dies ist hauptsächlich auf die beherrschende Stellung der Technologie in mobilen Anwendungen wie der "3C" -Industrie (Computer, Kommunikation, Unterhaltungselektronik) und Elektrofahrzeugen und die daraus resultierenden Skaleneffekte zurückzuführen. In diesem Zusammenhang plant Tesla, die Kosten für Lithium-Ionen-Batterien durch die Produktion des 35 Gigh / kW-Werks "Giga-Factory" in Nevada weiter zu senken. Alevo, ein US-amerikanischer hersteller von energiespeicherbatterien, hat ebenfalls einen ähnlichen Plan angekündigt Verwandeln Sie eine verlassene Zigarettenfabrik in eine Produktionsanlage für 16-GWh-Batterien.

Heutzutage arbeiten die meisten Startups der Energiespeichertechnologie an anderen Möglichkeiten, um niedrige Investitionsausgaben zu erzielen. Sie erkannten, dass es schwierig sein würde, die Produktion von Lithium-Ionen-Batterien zu decken, und Unternehmen wie Eos, Aquion oder Ambri entwickelten ihre Batterien von Anfang an, um bestimmte Kostenanforderungen zu erfüllen. Dies kann erreicht werden, indem eine große Anzahl kostengünstiger Rohstoffe und hochautomatisierter Technologien für Elektroden, Protonenaustauschmembranen und Elektrolyte verwendet und deren Produktion an globale Fertigungsunternehmen wie Foxconn ausgelagert werden. Laut Eos kostet das Megawatt-System nur 160 US-Dollar pro kWh.

Darüber hinaus kann eine innovative Beschaffung dazu beitragen, die Investitionskosten eines Energiespeichersystems mit fester Batterie (BESS) zu senken. Zum Beispiel installieren Bosch, BMW und das schwedische Energieversorgungsunternehmen Vattenfall ein festes Energiespeichersystem mit 2 MW / 2 MWh, das auf Lithium-Ionen-Batterien basiert, die in den Limousinen BMW i3 und ActiveE verwendet werden.

Performance:

Die Batterieleistungsparameter können durch die Bemühungen von Herstellern und Betreibern verbessert werden, die Kosten für Batteriespeichersysteme (BESS) zu senken. Die Batterielebensdauer (Lebenszyklus und Lebensdauer) hat eindeutig einen großen Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit der Batterie. Auf der Herstellungsebene kann die Lebensdauer verlängert werden, indem den aktiven Chemikalien proprietäre Additive hinzugefügt und der Produktionsprozess verbessert werden, um eine gleichmäßigere Batteriequalität zu erzielen.

Offensichtlich sollte die Batterie immer effektiv im Betriebsbereich ihres Designs arbeiten, beispielsweise wenn es um die Entladungstiefe (DOD) geht. Die Lebensdauer kann erheblich verlängert werden, indem die potenzielle Entladungstiefe (DOD) in der Anwendung begrenzt wird oder ein System mit einer höheren Kapazität als erforderlich verwendet wird. Eine detaillierte Kenntnis der optimalen Betriebsgrenzen, die durch strenge Labortests erreicht werden, sowie ein ordnungsgemäßes Batteriemanagementsystem (BMS) sind von großem Vorteil. Der Wirkungsgradverlust beim Hin- und Rückflug ist hauptsächlich auf die der Batteriezellenchemie innewohnende Hysterese zurückzuführen. Die Verwendung einer geeigneten Lade- oder Entladerate sowie die Aufrechterhaltung einer guten Entladungstiefe (DOD) tragen zur Aufrechterhaltung einer hohen Effizienz bei.

Darüber hinaus wirkt sich die von den Komponenten des Batteriesystems (Kühl-, Heiz- oder Batteriemanagementsystem) verbrauchte elektrische Energie auf die Effizienz aus und sollte auf ein Minimum beschränkt werden. Zum Beispiel kann durch Hinzufügen mechanischer Elemente zu einer Blei-Säure-Batterie, um die Bildung von Dendriten zu verhindern, eine Verschlechterung der Batteriekapazität im Laufe der Zeit verringert werden.

Finanzierungsbedingungen:

Der Bankbetrieb des BESS-Programms (Fixed Battery Energy Storage System) wird häufig durch begrenzte Leistungsnachweise und die Unerfahrenheit der Finanzierungsinstitute in Bezug auf die Leistung, Wartung und Geschäftsmodelle von Batteriespeichern beeinflusst.

Lieferanten und Entwickler des BESS-Programms (Battery Energy Storage System) sollten versuchen, die Investitionsbedingungen zu verbessern, beispielsweise durch standardisierte Garantiebemühungen oder durch einen umfassenden Testprozess für die Implementierung von Batterien.

Im Allgemeinen wird das Vertrauen der Anleger steigen und ihre Finanzierungskosten sinken, wenn die oben genannten Investitionen sinken und die Anzahl der Batterien weiter zunimmt.

2. Rechtsrahmen

Batterie-Energiespeichersystem von WEMAG / Younicos

Wie alle relativ neuen Technologien, die in reife Märkte eintreten, stützt sich das Batterieenergiespeichersystem (BESS) in gewissem Maße auf einen günstigen Rechtsrahmen. Zumindest bedeutet dies, dass das Batterieenergiespeichersystem (BESS) keine Hindernisse für die Marktteilnahme aufweist. Im Idealfall erkennen Regierungsbehörden den Wert fester Speichersysteme und motivieren ihre Anwendungen entsprechend.

Ein Beispiel für die Beseitigung der Auswirkungen seiner Anwendungsbarriere ist die Verordnung Nr. 755 der US-amerikanischen Federal Energy Regulatory Commission (FERC), nach der ISOs3 und RTOs4 schnellere, genauere und leistungsfähigere Zahlungen für MW-MILIEE55-Ressourcen leisten müssen. Seit der unabhängige Betreiber PJM im Oktober 2012 seinen Stromgroßhandelsmarkt entsprechend angepasst hat, hat der Umfang der Energiespeicherung zugenommen. Das Ergebnis ist, dass in den USA im Jahr 2014 62 Megawatt Energiespeichergeräte eingesetzt wurden, drei Punkte der zweite sind die Energiespeicherprodukte von PJM.

In Deutschland können Privatanwender, die Solar- und Energiespeichersysteme erwerben, zinsgünstige Kredite bei der staatlichen Entwicklungsbank KfW erhalten und erhalten bis zu 30% Rabatt auf den Kaufpreis. Bisher hat dies die Installation von ungefähr 12.000 Energiespeichersystemen veranlasst, es ist jedoch zu beachten, dass weitere 13.000 Energiespeichersysteme außerhalb des Programms gebaut werden.

Im Jahr 2013 forderte die California State Regulatory Authority (CPUC), dass der Versorgungssektor bis 2020 1,325 GW Energiespeicherkapazität erwerben muss. Das Beschaffungsprogramm soll zeigen, wie Batterien das Netz modernisieren und zur Integration von Solar- und Windenergie beitragen können.

Die obigen Beispiele sind alle wichtigen Ereignisse, die auf dem Gebiet der Energiespeicherung erhebliche Aufmerksamkeit erregt haben. Kleinere, oft unbemerkte Änderungen der Vorschriften können jedoch einen starken Einfluss auf die regionale Anwendbarkeit des Batterie-Energiespeichersystems (BESS) haben. Mögliche Beispiele sind:

Durch die einfache Reduzierung der Mindestkapazitätsanforderungen des wichtigsten deutschen Energiespeichermarktes können Energiespeichersysteme für Privathaushalte als virtuelle Kraftwerke teilnehmen, was das Geschäftsmodell des verteilten Batteriespeichersystems (BESS) weiter stärkt.

Das Kernelement des dritten Energiereformprogramms der EU, das 2009 in Kraft trat, ist die Trennung der Stromerzeugungs- und -verkaufsaktivitäten der Energieversorger von ihren Übertragungsnetzen. In diesem Fall sind aufgrund einiger rechtlicher Unsicherheiten die Bedingungen, unter denen der Übertragungsnetzbetreiber (TSO) das Energiespeichersystem betreiben darf, nicht vollständig verstanden. Gesetzesverbesserungen werden den Grundstein für die breitere Anwendung von Batterieenergiespeichersystemen (BESS) bei der Netzunterstützung legen.

3. Markt für adressierbare Dienste

AEG Power Solutions

Spezifische Trends auf dem globalen Strommarkt lösen eine steigende Nachfrage nach Dienstleistungen aus, und im Prinzip können BESS-Dienste (Fixed Battery Energy Storage Systems) genutzt werden. Die relevanten Trends sind:

Aufgrund der Volatilität erneuerbarer Energien und der erhöhten Flexibilität der Stromversorgung bei Naturkatastrophen steigt der Bedarf an Flexibilität bei Stromversorgungssystemen. Hier können Energiespeicherprojekte Hilfsdienste wie Frequenz- und Spannungsregelung, Reduzierung von Netzstaus, Straffung erneuerbarer Energien und Schwarzstart anbieten.

Ausbau und Implementierung der Stromerzeugungs-, Übertragungs- und Verteilungsinfrastruktur aufgrund von Alterung oder unzureichender Kapazität und verstärkter Elektrifizierung in ländlichen Gebieten. In diesem Fall kann das Batterieenergiespeichersystem (BESS) als Alternative zur Verzögerung oder Vermeidung von Infrastrukturinvestitionen eingesetzt werden Stabilisierung der Inselnetze oder Verbesserung der Effizienz von Dieselaggregaten in netzunabhängigen Systemen.

Industrie-, Gewerbe- und Privatkunden haben Schwierigkeiten, mit höheren Stromrechnungen fertig zu werden, insbesondere aufgrund von Preisänderungen und Nachfragekosten. Für (potenzielle) Eigentümer von Solarenergie in Wohngebieten wird der Rückgang der Einspeisetarife die Wirtschaftlichkeit beeinträchtigen. Darüber hinaus ist die Stromversorgung häufig unzuverlässig und die Stromqualität schlecht. Stationäre Batterien können dazu beitragen, den Eigenverbrauch zu erhöhen, indem sie "Peak Clipping" und "Peak Shift" durchführen und gleichzeitig eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (USV) bereitstellen.

Um diese Nachfrage zu befriedigen, gibt es natürlich verschiedene traditionelle Nicht-Energiespeicheroptionen. Ob die Batterie eine bessere Wahl darstellt, muss von Fall zu Fall geprüft werden und kann von Region zu Region sehr unterschiedlich sein. Obwohl es in Australien und Texas usw. einige positive Geschäftsfälle gibt, müssen diese Fälle beispielsweise das Problem der Fernübertragung überwinden. Die typische Kabellänge des Mittelspannungsniveaus in Deutschland beträgt weniger als 10 km, was das traditionelle Netz ausmacht. Expansion ist in den meisten Fällen eine kostengünstigere Alternative.

Im Allgemeinen reicht es nicht aus, Dienste nur mit dem Battery Energy Storage System (BESS) bereitzustellen. Daher sollten Services in den „Benefit Stack“ aufgenommen werden, um Kosten zu senken und durch mehrere Mechanismen zu kompensieren. Beginnend mit der Anwendung mit der größten Einnahmequelle sollten Sie zunächst freie Kapazitäten nutzen, um Chancen vor Ort zu nutzen und regulatorische Hindernisse wie die USV-Stromversorgung zu vermeiden. Für die verbleibende Kapazität können auch an das Netz gelieferte Dienste (z. B. Frequenzanpassung) berücksichtigt werden. Es ist unnötig zu erwähnen, dass zusätzliche Dienste die Entwicklung wichtiger Dienste nicht behindern können.

Auswirkungen auf die Marktteilnehmer von Energiespeichern

Verbesserungen dieser Treiber werden zu neuen Geschäftsmöglichkeiten und dem damit einhergehenden Marktwachstum führen. Negative Entwicklungen können jedoch wiederum dazu führen, dass Geschäftsmodelle die Wirtschaftlichkeit nicht erreichen oder sogar verlieren. Beispielsweise kann aufgrund eines unerwarteten Mangels an bestimmten Rohstoffen die erwartete Kostenreduzierung möglicherweise nicht erreicht werden, oder die Kommerzialisierung neuer Technologien ist nicht wie erwartet. Änderungen der Vorschriften können einen Rahmen bilden, an dem das Energiespeichersystem mit fester Batterie (BESS) nicht teilnehmen kann. Darüber hinaus kann die Entwicklung benachbarter Industrien zusätzlichen Wettbewerb für Energiespeichersysteme mit fester Batterie (BESS) schaffen, beispielsweise die Nutzung erneuerbarer Energien zur Frequenzregelung: In einigen Märkten (z. B. Irland) waren aufgrund von Netzstandards Windparks erforderlich Haupt Gangreserve.

Daher müssen Unternehmen die Batteriekosten, die rechtlichen Rahmenbedingungen und die Notwendigkeit einer erfolgreichen Teilnahme am globalen Markt für Festbatteriespeicher genau überwachen, vorhersagen und positiv beeinflussen.

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