Накопители энергии на основе литий-ионных аккумуляторов для энергосистемы — обзор проектирования стационарных аккумуляторных систем хранения, адаптированных к применению в современных электрических сетях

Аккумуляторные системы хранения энергии приобретают все большее значение для обеспечения поддержки энергосистемы в рамках различных прикладных задач. В частности, системы на основе литий-ионных аккумуляторов быстро развиваются, и на рынке представлен широкий спектр технологий аккумуляторных ячеек и архитектур систем. Различные задачи развертывания систем хранения предъявляют разные требования к их характеристикам. Цель настоящего обзора — служить руководством по выбору аккумуляторной технологии, проектированию и эксплуатации литий-ионных систем хранения в соответствии с конкретным применением. Сначала рассматриваются технологии литий-ионных аккумуляторов и их характеристики с точки зрения производительности и старения, затем подробно анализируется проектирование систем хранения на основе оценки реализованных проектов. Типичные области применения систем хранения сгруппированы и классифицированы с учетом задач, которые они ставят перед аккумуляторной системой. Представлены общедоступные инструменты моделирования для технического и экономического анализа. Краткий анализ подходов к оптимизации позволяет обозначить проблемы и потенциальные методы их решения при определении размеров системы, выборе ее размещения и управлении режимами отпуска энергии. Для всех рассмотренных направлений выделены ожидаемые улучшения и возможные перспективы дальнейшего развития. Для раскрытия полного потенциала стационарных аккумуляторных систем хранения и повышения их рентабельности будущие исследования должны быть ориентированы на целостный системный подход, объединяющий не только оптимизацию характеристик на уровне аккумуляторной ячейки и тщательный анализ требований применения, но также правильный выбор подсистем хранения и оптимизированную стратегию эксплуатации системы.