За аккумуляторными хранилищами энергии нужен глаз да глаз — иначе теряется до 11 % ёмкости

По мере получения опыта в процессе эксплуатации аккумуляторных систем хранения энергии выяснилось, что часть накопленной ими энергии куда-то без следа исчезает. По проекту выходит одно, а на деле заряд батарей иссякает раньше, чем ожидалось. Операторы теряют до €100 тыс. в неделю, списывая со счетов недостачу, которой не должно быть. Оказалось, проблема кроется в неправильной эксплуатации аккумуляторных хранилищ энергии.

Работу над ошибками провела немецкая компания Volytica, которая специализируется на инспекции аккумуляторных систем хранения энергии. На примере реального объекта ёмкостью 350 МВт·ч (где-то в Европе) показано, как несбалансированность ячеек превращает до 11 % установленной ёмкости в «застрявшую» энергию, недоступную для рынка. Проведённый специалистами компании анализ выявил, что когда наиболее заряженная ячейка набирала 100 % ёмкости, наименее заряженная только подбиралась к 75 % заряда. Это типичная ситуация для батарей, соединённых последовательно, где слабейший элемент ограничивает работу всей системы.

Технически дисбаланс возникает из-за естественного разброса характеристик ячеек: при зарядке процесс останавливается, когда одна из ячеек достигает предела ёмкости, а при разрядке — когда одна из них разряжается первой «в ноль». В результате ежедневно система недобирала от 15 до 40 МВт·ч или до 11 % установленной мощности. Особую сложность создают литий-железо-фосфатные (LFP) батареи, где оценка состояния заряда может ошибаться на величину до 50 %. Тем самым система управления аккумуляторами (BMS) переоценивает доступную ёмкость, что приводит к продаже энергии, которую реально невозможно поставить.

Финансовые последствия дисбаланса серьёзны: переоценка ёмкости влечёт штрафы за несоблюдение заявок на энергетическом рынке. В рассматриваемом случае оценка потерь составила €25–110 тысяч в неделю, что способно снизить общую выручку проекта на несколько процентов, что в условиях нестабильности последних лет на энергетическом рынке Европы ощущается особенно сильно.

Специалисты считают, что эта проблема в принципе решается, но для этого необходимо ввести в регламент эксплуатации аккумуляторных хранилищ энергии практику регулярной ребалансировки ячеек. Общих рекомендаций на этот счёт нет, поскольку нет единого стандарта на хранилища и ячейки. Похоже, возникнет спрос на консалтинговые услуги со стороны профильных специалистов, а пока владельцы хранилищ как-то сами решают или не решают такие проблемы. Но никто не обещал, что будет легко. С новыми технологиями это нормально.