Els sistemes d'emmagatzematge d'energia de la bateria (BESS) van tenir desplegaments importants i una reducció dels problemes de la cadena de subministrament el 2023, fet que va convertir-se en un altre any rècord per a BESS, fins i tot si les preocupacions de seguretat persistien a l'hora de fer notícies.
Aquest any, a mesura que la tecnologia es desenvolupi més i l'emmagatzematge d'energia es faci més omnipresent, és a dir, d'una novetat a una necessitat, es posarà més èmfasi en la seguretat encara que l'ESS continuï avançant. La manera com s'utilitza BESS en el futur també canviarà el 2024.
L'any de la seguretat a escala
Si hi ha alguna cosa que el sector de l'emmagatzematge d'energia ha après el 2023, és que la seguretat de la bateria necessita més consideració.
Diversos fets el 2023 demostren que mantenir la seguretat de la bateria és més difícil del que sembla. Els sistemes electroquímics complexos formen les bateries. Demanen precaucions de seguretat més enllà del que exigeix la llei.
La seva seguretat es veurà com un component inherent essencial per al desenvolupament escalable i a llarg termini de la tecnologia de les bateries, més que com una altra casella que cal marcar. Aquest canvi de paradigma reconeix que el marge d'error disminueix amb l'augment de la diversitat i l'ús extensiu de les bateries. Cal un enfocament més exhaustiu de la seguretat.
Els proveïdors i operadors de BESS posaran més èmfasi en la seguretat operativa com a part d'una estratègia global, posant èmfasi en el valor del seguiment continu des de la posada en marxa fins al final de la vida útil (EoL) de les bateries.
Aquest mètode emfatitza com els sistemes de bateries són dinàmics i que la seguretat és una necessitat constant més que un atribut estàtic. Els sistemes de bateries estan cada cop més vinculats amb sistemes avançats de monitorització i tecnologies de manteniment predictiu, que permeten el seguiment en temps real dels indicadors de rendiment i la identificació precoç de possibles perills de seguretat.
D'aquesta manera, s'incrementa la fiabilitat dels sistemes de bateries i s'allarga la seva vida útil, garantint l'eficiència i la seguretat durant l'ús.
Essencialment, la seguretat de les bateries serà una de les principals preocupacions a mesura que el sector de l'emmagatzematge d'energia passi d'una fase d'adopció primerenca a una aplicació més madura de BESS. Això es deu al fet que el funcionament de les bateries d'una manera eficaç i escalable depèn en gran mesura de la seguretat i la fiabilitat de la bateria.
De l'ió sodi a l'estat sòlid
Aquest any, BESS serà testimoni de desenvolupaments tecnològics d'avantguarda, a més de millores de seguretat. Les bateries d'ions de liti han dominat el mercat BESS, però la demanda d'emmagatzematge de més llarga durada, per a la qual el liti no es pot utilitzar actualment de manera segura o econòmica, permetrà que les tecnologies prometedores no liti siguin més freqüents.
Les aplicacions que necessiten temps d'emmagatzematge més llargs, especialment més de vuit hores, utilitzaran cada cop més bateries d'ions de sodi. Això es deu al fet que calen opcions d'emmagatzematge més assequibles.
Les característiques de la tecnologia d'ions de sodi, que proporciona un equilibri entre la rendibilitat, la seguretat i una densitat energètica adequada per a l'emmagatzematge de llarga durada, són les que impulsen aquest canvi. A causa de la seva química única, és especialment útil en aplicacions fixes on les limitacions de pes i espai són menys importants que en aplicacions mòbils.
Com que el sodi es pot collir gairebé a qualsevol part del món, les bateries d'ions de sodi són molt menys cares que les bateries d'ions de liti.
Al mateix temps, les bateries d'estat sòlid es convertiran en una opció més cara al mercat. Com que els seus electròlits sòlids no s'encenden, les bateries d'estat sòlid són conegudes pel seu rendiment excepcional, que inclou una millor densitat d'energia i característiques de seguretat millorades.
Però a causa del seu major cost, les bateries d'estat sòlid es veuen com una opció de luxe al mercat de les bateries, almenys fins que la tecnologia avanci. La producció de bateries d'estat sòlid és costosa, ja que es necessiten noves cadenes de subministrament i tècniques de fabricació avançades.
Les bateries d'estat sòlid continuaran tenint una gran demanda malgrat el seu preu, especialment en aplicacions on la seguretat i el rendiment són crítics i el cost és menys preocupant.
Aquesta tendència demostra com el mercat de les bateries és cada cop més divers. S'estan adaptant diverses tecnologies per a casos d'ús particulars, oferint opcions que van des de econòmiques fins a enfocades al rendiment.
L'evolució de BESS dirigida per l'aplicació
Un dels avenços més significatius del 2024 serà la capacitat de les bateries a gran escala per funcionar durant períodes de temps més llargs. Alguns sistemes tenen una durada màxima de funcionament de quatre hores. Aquesta ampliació de longitud és un avenç significatiu en la tecnologia d'emmagatzematge d'energia que millorarà la capacitat de la xarxa per integrar fonts d'energia renovables i augmentarà la fiabilitat del subministrament.
A les indústries on les necessitats energètiques són altes però disperses durant períodes de temps més llargs, hi haurà una necessitat específica d'aplicacions d'emmagatzematge d'energia de llarga durada (LDES) de menor densitat de potència. Això cobreix els procediments de fabricació, una àmplia integració de fonts d'energia renovables i l'estabilitat de la xarxa a les regions amb fonts d'alimentació esporàdiques. L'èmfasi en l'emmagatzematge de llarga durada forma part d'un moviment més gran del sector energètic cap a fonts d'energia més fiables i variades.
El panorama tecnològic de BESS canviarà paral·lelament a aquests desenvolupaments. Conegut com a "apilament d'ingressos", els operadors estan investigant actualment nous fluxos d'ingressos.
Això implica aprofitar la diversa gamma de funcions que poden fer els sistemes d'emmagatzematge per participar en diferents serveis del mercat, com ara la regulació de freqüència, el desplaçament de càrrega, l'afaitat de pics i els serveis d'inici en negre.
Tanmateix, hi ha un augment de la complexitat operativa com a resultat d'aquesta varietat de fonts d'ingressos. Per supervisar eficaçment aquests diversos fluxos d'ingressos, cal tenir sistemes de control avançats, una comprensió completa de la dinàmica del mercat i una comprensió de com els diferents perfils de càrrega afecten la degradació de la bateria. Per tot això, utilitzar els actius de BESS és més complicat que mai.
Una sèrie de temes significatius marcaran el desenvolupament de BESS el 2024, com ara la persistència de la seguretat com a prioritat màxima, la comercialització de tecnologies sense liti, l'allargament de la vida útil de les bateries per a sistemes a gran escala i la investigació de noves fonts d'ingressos. mitjançant plans operatius complexos. Aquests desenvolupaments subratllen el caràcter dinàmic del mercat BESS, així com la contínua innovació i adaptació com a reacció a les demandes canviants dels consumidors i les oportunitats de la indústria.