Nye rammer vurderer, optimerer den økonomiske værdi af lithium-ion-batterier

Vedvarende energisystemer, der har nul eller lav CO2-emission, kræver energilagring efter behov som lithium-ion-batterier. Men, nedbrydning af disse batterier er en stor bekymring operationelt og økonomisk.

I et nyt papir, "En intertemporal beslutningsramme for håndtering af elektrokemisk energilagring, "udgivet i Naturenergi , Carnegie Mellon University og Tsinghua University forskere foreslår en ny ramme, der omhandler nedbrydning af lithium-ion-batterier-også kendt som elektrokemisk energilagring (EES). De gør dette ved at udlede, implementering og optimering af nye metrics.

Carnegie Mellon -forskere Guannan He, Panayiotis Moutis, Soummya Kar og Jay Whitacre, samarbejdede med Qixin Chen fra Tsinghua University. Arbejdet blev udført, delvis, på CMU's Wilton E. Scott Institute for Energy Innovation.

"Omkostningerne ved lithium-ion-batterier er faldet drastisk i de seneste år. Disse batterier, især dem, der er billige, nedbrydes ved brug og overvejes nu til brug i meget store netbundne energilagringsinstallationer, "sagde Whitacre, kuratorprofessoren i energi i teknikhøjskolen og direktør for Scott Institute. "Et raffineret planlægnings- og operationelt beslutningstagningsværktøj, der korrekt vurderer og adresserer batteribrydning som en funktion af brug over mange år, er nødvendig for at få optimal økonomisk fordel af systemet."

"At udvikle en omfattende og streng tilgang, der optimalt vurderer og håndterer nedbrydningen af ​​ind- og udrejsesystemet i forskellige beslutningshorisonter, er afgørende for at afbøde risikoen for værditab på grund af uhensigtsmæssig hensyntagen til ind- og udrejsesystemet, "sagde han, en ph.d. studerende på Institut for Ingeniørvidenskab og Offentlig Politik.

Forfatterne præsenterer to metrics for batteridrift og planlægningsbeslutninger:den marginale fordel ved brug og den gennemsnitlige fordel ved brug. Den marginale fordel ved brug bringer langsigtet information til kortsigtede beslutninger og er bevist i papiret for at maksimere livscyklusydelsen, når der træffes kortsigtede beslutninger.

Forskerne gennemførte to casestudier, som rapporterede, at den foreslåede ramme kan forbedre livscyklusværdien af ​​ind- og udrejsesystemet med over 30 procent i forhold til den almindelige anvendte batteridisponeringsmetode.