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储能|大规模电池储能成本预测分析( 四 )



图5显示了电池功率和能量的成本预测 。 使用Feldman等人的方法将功率成本和能量成本分开（即将出版） ， 如“方法”部分所述 。 将这两部分成本组合在一起 ， 得出系统总成本 ， 其中系统成本（单位为$/kWh）是功率成本除以持续时间再加上能量成本 。
储能|大规模电池储能成本预测分析
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图5.锂离子系统功率（左）和能量（右）成本的预测
这些功率和能源成本可用于指定其他持续时间的资本成本 。 图6显示了2小时、4小时和6小时电池的成本预测（仅使用中间预测值） 。 在$/kWh单位的基础上 ， 持续时间较长的电池具有较低的资本成本 ， 而在$/kW的基础上 ， 持续时间较短的电池具有较低的资本成本 。 图6（左）还展示了为什么在提供以$/kWh或$/kW为单位的资本成本时 ， 注明持续时间是至关重要的 。
储能|大规模电池储能成本预测分析
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图6.使用中间成本预测法对持续2小时、4小时和6小时的电池进行成本预测

【储能|大规模电池储能成本预测分析】为了充分说明用于容量扩展建模工具的电池存储系统的成本和性能 ， 除了资本成本之外 ， 还需要额外的参数 。 图6显示了来自调查出版物的可变操作和维护、固定操作和维护、寿命和往返效率假设的范围 。 图中最右边显示了我们所选择的代表我们4小时电池系统的数值 。 可变操作和维护通常被认为是零或接近零 ， 我们将可变操作和维护设定为零 。 此可变操作和维护被定义为与假设的每天一个循环和给定的日历生命周期相一致 。 每天循环超过一次可能会缩短生命周期 ， 因此超过一天一次的循环应有非零的可变操作和维护 。
我们已经将所有的运营成本（在每天一个次循环的水平上）分配给固定操作和维护 。 将操作和维护成本放在固定操作和维护而不是可变操作和维护中 ， 我们实质上假定电池性能在整个寿命期内得到了保证 ， 因此电池操作不会给电池操作员带来任何成本 。 固定操作和维护的价值范围更广 。 固定操作和维护水平的一个主要差异是成本中是否包括增强或性能维护 。

例如 ， 挪威船级社（2017年）报告了$6/kW-yr的固定操作和维护和$7.5/kWh-yr的容量维护成本 ， 以解决退化问题（2017年的数值 ， 单位为美元） 。 较低的固定操作和维护值通常只包括简单的维护 ， 而较高的包括一些容量的增加或替换 ， 以应对退化 。 我们采用了较高的固定操作和维护值 ， 并假设固定操作和维护成本将抵消性能的下降 ， 从而使系统能够在其整个生命周期内以额定容量运行 。 选择的固定操作和维护值是4小时电池的容量成本（单位为$/kW）的2.5% 。 我们假设这个固定操作和维护与大约每天一个循环周期是一致的 。 如果电池以高得多的循环速率工作 ， 那么这个固定操作和维护值可能不足以抵消退化 。
储能|大规模电池储能成本预测分析
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图7.可变运维（右上角）固定运维（左上角）寿命（右下角）往返效率（左下角）
我们选取的寿命为15年 ， 接近已发布值的中位数 。 充放电效率选择为85% ， 这与公布的数值大体一致 。
四、总结

电池存储成本在过去几年中变化迅速 ， 因此有必要更新长期规划模型和其他活动中使用的存储成本预测 。 这项工作记录了这些预测的发展情况 ， 这些预测是根据最近关于存储成本的出版物编制的 。 这些预测显示了较广范围的存储成本 ， 既包括当前费用 ， 也包括未来费用 。 虽然预测中的幅度相当大 ， 但所有预测确实都显示资本成本下降 ， 到2025年成本将减少6%到48% 。


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