クリーン テクノロジー コンサルティング会社である apricum の調査によると、ユーティリティ スケールおよび分散型アプリケーションを含む固定アプリケーション向けのバッテリー エネルギー貯蔵システム (BESS) の数が大幅に増加し始めています。最近の見積もりによると、売上高は 2018 年の約 10 億ドルから 2024 年には 200 億ドルから 250 億ドルに増加すると予想されています。
Apricum は、Bess の成長の 3 つの主な要因を特定しました。1 つ目は、バッテリー コストの前向きな進歩です。2 つ目は規制の枠組みの改善で、どちらも電池の競争力を高めます。第三に、ベスは成長しているアドレス指定可能なサービス市場です。
1. バッテリーコスト
Bess を広く適用するための重要な前提条件は、バッテリ寿命中の関連コストの削減です。これは主に、設備投資の削減、業績の改善、または資金調達条件の改善によって達成されます。

2.設備投資
近年、Bess 技術の最大のコスト削減はリチウム イオン バッテリーで、2012 年の約 500 ～ 600 米ドル /kWh から、現在は 300 ～ 500 米ドル /kWh にまで低下しています。これは主に、「3C」産業（コンピューター、通信、家電）や電気自動車などのモバイルアプリケーションにおけるテクノロジーの支配的な地位と、その結果としての製造における規模の経済によるものです。これに関連して、テスラは、ネバダ州にある 35 GWH/kW の「ギガ ファクトリー」プラントの生産を通じて、リチウム イオン バッテリーのコストをさらに削減することを計画しています。アメリカのエネルギー貯蔵バッテリーメーカーである Alevo は、放棄されたたばこ工場を 16 ギガワット時のバッテリー工場に変える同様の計画を発表しました。
今日、ほとんどのエネルギー貯蔵技術の新興企業は、他の低資本支出の方法を採用することに取り組んでいます。彼らは、リチウムイオン電池の生産能力を満たすことが難しいことを認識しており、EOS、aquion、または ambri などの企業は、最初から特定のコスト要件を満たすように電池を設計しています。これは、電極、プロトン交換膜、電解質に多数の安価な原材料と高度に自動化された技術を使用し、それらの生産を Foxconn などの世界規模の製造請負業者に委託することによって達成できます。その結果、EOS によると、同社のメガワット クラスのシステムの価格はわずか 160 ドル/kWh です。
さらに、革新的な調達により、Bess の投資コストを削減できます。たとえば、ボッシュ、BMW、およびスウェーデンの公益事業会社である Vattenfall は、BMW I3 および ActiveE 車で使用されるリチウムイオン電池に基づく 2MW / 2mwh の固定エネルギー貯蔵システムを設置しています。
3.パフォーマンス
バッテリの性能パラメータは、バッテリ エネルギー貯蔵システム (BESS) のコストを削減するためのメーカーとオペレータの努力によって改善できます。バッテリーの寿命 (ライフ サイクルとサイクル寿命) は、明らかにバッテリーの経済性に大きな影響を与えます。製造レベルでは、活性化学物質に独自の添加剤を追加し、製造プロセスを改善して、より均一で一貫したバッテリー品質を実現することにより、動作寿命を延ばすことができます。
明らかに、バッテリは、たとえば放電深度 (DoD) に関しては、設計された動作範囲内で常に効果的に動作する必要があります。アプリケーションで可能な放電深度 (DoD) を制限するか、必要以上の容量を持つシステムを使用することで、サイクル寿命を大幅に延ばすことができます。厳密な実験室試験を通じて得られた最適な動作限界に関する詳細な知識と、適切なバッテリー管理システム (BMS) を持っていることは、大きな利点です。往復の効率損失は、主に細胞化学に固有のヒステリシスによるものです。適切な充電または放電レートと良好な放電深度 (DoD) は、高効率を維持するのに役立ちます。
さらに、バッテリー システムのコンポーネント (冷却、加熱、またはバッテリー管理システム) によって消費される電気エネルギーは、効率に影響を与えるため、最小限に抑える必要があります。例えば、デンドライトの形成を防ぐために鉛蓄電池に機械的要素を追加することで、経時的な電池容量の劣化を軽減することができます。

4. 資金調達条件
Bess プロジェクトの銀行業務は、パフォーマンス記録が限られていることや、バッテリー エネルギー貯蔵のパフォーマンス、メンテナンス、およびビジネス モデルにおける金融機関の経験不足の影響を受けることがよくあります。

バッテリー エネルギー貯蔵システム (BESS) プロジェクトのサプライヤーと開発者は、標準化された保証の取り組みや包括的なバッテリー テスト プロセスの実装などを通じて、投資条件の改善に努める必要があります。

一般に、前述の設備投資の減少とバッテリー数の増加により、投資家の信頼は高まり、資金調達コストは減少します。

5. 規制の枠組み
wemag / younicos が展開する蓄電池システム
成熟市場に参入するすべての比較的新しい技術と同様に、バッテリー エネルギー貯蔵システム (BESS) は、有利な規制の枠組みにある程度依存しています。少なくともこれは、バッテリー エネルギー貯蔵システム (BESS) の市場参加に障壁がないことを意味します。理想的には、政府機関が固定ストレージ システムの価値を認識し、それに応じてアプリケーションの動機付けを行うことです。
アプリケーションの障壁の影響を排除する例として、連邦エネルギー規制委員会 (FERC) の命令 755 があります。この命令では、isos3 と rtos4 が、mw-miliee55 リソースに対してより高速で正確かつ高性能な支払いを提供する必要があります。独立系事業者である PJM が 2012 年 10 月に卸電力市場を変革したことで、蓄電の規模が拡大しています。その結果、2014 年に米国で導入された 62 MW のエネルギー貯蔵装置の 3 分の 2 が PJM のエネルギー貯蔵製品です。ドイツでは、太陽エネルギーとエネルギー貯蔵システムを購入する住宅ユーザーは、ドイツ政府が所有する開発銀行である KfW から低利のローンを取得し、購入価格に対して最大 30% のリベートを受けることができます。これまでのところ、これにより約 12000 のエネルギー貯蔵システムが設置されていますが、さらに 13000 がプログラム外で構築されていることに注意する必要があります。2013 年、カリフォルニア州の規制当局 (CPUC) は、公益事業部門が 2020 年までに 1.325 ギガワットのエネルギー貯蔵容量を購入する必要があることを要求しました。調達プログラムは、バッテリーがグリッドを近代化し、太陽エネルギーと風力エネルギーを統合するのにどのように役立つかを実証することを目的としています。

上記の例は、エネルギー貯蔵の分野で大きな関心を集めた主要なイベントです。ただし、ルールの小さな、しばしば気付かれない変更は、バッテリー エネルギー貯蔵システム (BESS) の地域適用性に大きな影響を与える可能性があります。潜在的な例は次のとおりです。

ドイツの主要なエネルギー貯蔵市場の最小容量要件を単純に引き下げるだけで、家庭用エネルギー貯蔵システムが仮想発電所として参加できるようになり、Bess のビジネス ケースがさらに強化されます。
2009 年に発効した EU の第 3 次エネルギー改革計画の中核要素は、送電網からの発電および販売事業の分離です。この場合、いくつかの法的な不確実性のために、送電システムの運用者 (TSO) がエネルギー貯蔵システムの運用を許可される条件は完全には明確ではありません。法律の改善は、電力網のサポートにおけるバッテリー エネルギー貯蔵システム (BESS) のより広範な適用の基礎を築きます。
対応可能なサービス市場向けの AEG 電源ソリューション
世界の電力市場の特定の傾向により、サービスに対する需要が高まっています。原則としてベスサービスをご利用いただけます。関連する傾向は次のとおりです。
再生可能エネルギーの変動や自然災害時の電力供給の弾力性の向上により、電力系統の柔軟性に対する要求が高まっています。ここで、エネルギー貯蔵プロジェクトは、周波数と電圧の制御、送電網の混雑緩和、再生可能エネルギーの引き締め、ブラック スタートなどの補助サービスを提供できます。

老朽化や容量不足による発電・送配電インフラの拡大・整備、農村部の電化の進展。この場合、バッテリーエネルギー貯蔵システム（BESS）を代替手段として使用して、インフラストラクチャへの投資を遅らせたり回避したりして、孤立した電力網を安定させたり、オフグリッドシステムのディーゼル発電機の効率を改善したりできます。
産業、商業、住宅のエンドユーザーは、特に価格の変化と需要コストのために、電気料金の上昇に対処するのに苦労しています。（潜在的な）住宅用太陽光発電所有者にとって、グリッド価格の引き下げは経済的実現可能性に影響を与えます。さらに、電源は信頼性が低く、品質が低いことがよくあります。定置型バッテリは、無停電電源装置 (UPS) を提供しながら、自己消費を増やし、「ピーク クリッピング」と「ピーク シフト」を実行するのに役立ちます。
明らかに、この需要を満たすために、さまざまな従来の非エネルギー貯蔵オプションがあります。バッテリーがより良い選択であるかどうかは、ケースバイケースで評価する必要があり、地域によって大きく異なる場合があります。たとえば、オーストラリアとテキサスではいくつかの肯定的なビジネス ケースがありますが、これらのケースでは長距離伝送の問題を克服する必要があります。ドイツにおける中電圧レベルの典型的なケーブル長は 10 km 未満であるため、ほとんどの場合、従来の電力網の拡張が低コストの代替手段になります。
一般的に、バッテリーエネルギー貯蔵システム (BESS) は十分ではありません。したがって、サービスは「利益の重ね合わせ」に統合され、コストを削減し、さまざまなメカニズムを通じて補償する必要があります。最大の収益源を持つアプリケーションから始めて、まず予備の容量を使用してオンサイトの機会をつかみ、UPS 電源などの規制障壁を回避する必要があります。残りの容量については、グリッドに提供されるサービス (周波数調整など) も考慮することができます。追加サービスが主要サービスの開発を妨げることができないことは間違いありません。

エネルギー貯蔵市場参加者への影響。
これらのドライバーの改善は、新しいビジネス チャンスとその後の市場成長につながります。しかし、マイナスの展開は、ビジネスモデルの失敗や経済的実現可能性の喪失につながります。例えば、想定外の原材料不足により、期待していたコストダウンが実現できなかったり、新技術の事業化が期待通りに進まなかったりする可能性があります。レギュレーションの変更により、ベスが参加できない枠組みが形成される可能性があります。さらに、隣接する産業の発展は、使用される再生可能エネルギーの周波数制御など、ベスにとって追加の競争を生み出す可能性があります。一部の市場 (アイルランドなど) では、電力網の基準により、主な電力の予備として風力発電所がすでに要求されています。

したがって、企業はお互いに細心の注意を払い、バッテリーのコストと規制の枠組みを予測してプラスの影響を与え、固定バッテリーエネルギー貯蔵の世界市場の需要にうまく参加する必要があります。.