儲能（Energy Storage）是指通過介質或設備把能量存儲起來，在需要時再釋放的過程。

隨著新能源產業的飛速發展，可再生能源成為能源的未來的趨勢越發明顯，也越來越成為當下熱門的能源形式，家用儲能和工業儲能的應用場景也相應快速擴展。

由于可再生能源多是間歇性能源——有風的時候產生風能，有陽光的時候產生充足的太陽能——這就對電池儲能系統提出了需求，即在沒有需求時，儲能系統可以從風能和太陽能等可再生能源解決方案中獲取能量，并在有需求時將其釋放到電網中。隨著電網中可再生能源數量的增長，儲能行業也在不斷發展。McKinsey預計到本世紀末，全球電池儲能市場的價值將達到1200億至1500億美元。所有這些技術必須保持平穩運行，這意味著優質的儲能設備、穩定的儲能服務以及有效的電池維護至關重要。

01儲能系統

市場上有多種形式的電池，但鋰離子技術被廣泛用于電網領域。在大型系統中鋰離子電池可以儲存高達數兆瓦時的電力，并可將大量電池組合在一起應用。

但由于近年來鋰離子電池起火的事例屢見報端，引發了安全擔憂，使得磷酸鐵鋰電池（LiFePO4）成為電網規模應用的優選系統，因為它們不像典型的鋰離子電池那樣容易發生熱失控或燃燒，并且壽命長達五倍。

據德國電池制造商Sonnen稱，磷酸鐵鋰電池可以充放電超過10,000次，并保持80%的容量。Sonnen表示，在經過15,000個周期后，磷酸鐵鋰電池仍然含有60%以上的容量。

電池不是僅有的電力存儲解決方案。其他類型包括：

抽水蓄能（通過利用不同海拔高度的水庫來充當巨型電池）

使用加熱和冷卻來儲存和釋放能量的熱系統

將電能轉換為機械能的飛輪

還有一些新興的儲能技術，例如；超導磁體、壓縮空氣儲存及氫儲存等

02管理儲能系統需考慮的事項

電池單元的組合只是電力儲存系統的一個方面。其他要考慮的因素包括電池管理軟件和能源管理系統，它們負責監控和控制電池充電狀態、電池健康狀況和能量流動。使用電池的可再生能源解決方案還需要逆變器或電力轉換系統來向電網供電。

電網規模的電池系統還將配備一系列安全系統，如煙霧探測器和溫度控制器，以及冷卻、通風和空調設備。同時需要考慮儲能系統的位置和地點。例如：

如果位于戶外，將使用什么類型的容器？

如果在室內，是否有足夠的空間？

系統是否有冷卻設施？

是否有可靠的互聯網連接可用于監控電池性能？

如果場地在室外，是否有防止如洪水的潛在自然災害的電池系統保護措施？

如果可能的話，將電池安置在靠近其服務的能源需求的位置也很重要。

安全

在設計、制造和運行電池儲能系統時，安全至關重要。鋰離子電池容易發生熱失控，導致溫度升高釋放能量并進一步導致溫度失控和火災。確保儲能系統具有足夠的冷卻和通風是很重要的。在設計階段，應包括防火墻和防火系統。

人為因素在維護安全的電池儲存系統方面也很重要。現場工作人員應接受如何在緊急情況下關閉系統的培訓。定期進行電池維護有助于保持安全。在安全方面，消防等急救人員能夠在需要時進入電池站點也很重要。

效率/優化

電池在進行可再生能源儲存時并非百分之百高效。例如，光伏系統儲能（太陽能光伏儲能）在將從太陽收集到的能量傳輸到電池時，往往會損失一部分能量。

與其他類型的電池相比，鋰離子電池的效率約為80-90%。

電池維護

定期進行電池維護對延長電池壽命和確保安全至關重要。保持電池處于較好的溫度范圍是維護的重要部分，這可能需要維護冷卻系統，如暖通空調設備或散熱風扇。熱建模可用于預測電池在特定溫度下的運行情況，使工程師能夠提前修復問題。通過監測性能數據，也可以進行預測性電池維護。

其他定期維護活動應包括清潔和更換磨損組件，并校準逆變器以確保電網的電力轉換效率。

可再生能源儲存

大型電池系統用于在電網范圍內捕捉風能和太陽能等間歇性發電，并將其反饋到電網中。根據國際能源署的數據，截至2022年底，全球電網規模的電池儲存容量為28GW。

備用電源

電池儲能系統在家庭層面變得越來越受歡迎，以取代以前使用的化石燃料發電機。抽水蓄能等大型電網儲能系統用于在停電時供電。如果發電系統出現故障，大型電網規模的電池現在也被用作備用選項。

指導

在開發電池儲存時，遵循規劃指導非常重要。例如，在英國，此指導包括，提出較大規模電池儲能系統的開發商必須在提交申請之前與消防和救援部門接洽。

一旦能量儲存設備（如電池）投入運營，行業面臨的一個挑戰是目前缺乏明確的儲能交易市場框架。這意味著需要監管機構和政府需要出臺新的指南和政策。

延長電池壽命

使用電池管理和能源管理系統可以幫助優化電池性能。例如，可以調整充電和放電設置，從而延長電池壽命。

優化性能

如果能源存儲要高效，優化電池性能至關重要。應在正確的時機對電池進行充放電，以有效地減少能量損失并延長電池壽命。良好的能源存儲性能有助于保持電網穩定可靠，并有助于整合可再生能源解決方案。

用于優化電池的現有解決方案

市場上用于電池優化的技術包括能源存儲管理系統和電池管理系統。這兩種軟件類型都可以調節和優化電池性能。該軟件使用先進的算法來優化性能。

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