Batterilager kan stärka elnätet – men valet av tjänst påverkar livslängden

Batterilager kan spela en nyckelroll i framtidens förnybara elsystem – men hur de används är avgörande för både ekonomi och livslängd, enligt Meryem Ahouads forskning vid Chalmers.

Batterilager som används för att stabilisera elnätets frekvens kan vara lönsamma, men hur de används har stor betydelse för både batteriets livslängd och ekonomin. Det visar ny forskning från Chalmers tekniska högskola.
I sitt licentiatarbete har doktoranden Meryem Ahouad vid Avdelningen för Elkraftteknik undersökt hur storskaliga batterilager påverkas när de levererar så kallade frekvenshållningsreserver (FCR) till det nordiska elsystemet.

Genom att kombinera avancerade simuleringsmodeller med experimentella åldringsdata har hon analyserat både batteriernas degradering och deras ekonomiska prestanda.

– Min viktigaste slutsats är att batterilager kan spela en nyckelroll i ett förnybart elsystem, men deras långsiktiga värde beror på hur väl man balanserar driftprestanda, batteriåldrande och ekonomisk avkastning, säger Meryem Ahouad.

Resultaten visar att batterier som används för uppreglering slits mest eftersom de under långa perioder hålls på hög laddningsnivå. Samtidigt gav en kombination av olika frekvenstjänster den högsta lönsamheten, med en årlig nettovinst på drygt en miljon kronor för ett batterisystem på 1 MW/1 MWh. Studien visar också att olika stödtjänster påverkar batteriernas degradering på olika sätt, främst genom hur de påverkar batteriets laddningsnivå.

– För företag och organisationer som investerar i batterilager visar resultaten att ett genomtänkt val av driftstrategi och stödtjänstmarknad kan förbättra både lönsamheten och anläggningens livslängd, säger hon.

Studien bidrar med ny kunskap om hur framtidens batterilager kan användas för att stödja ett elsystem med en växande andel vind- och solkraft, samtidigt som både livslängd och ekonomi optimeras.

Arbetet har genomförts vid Avdelningen för Elkraftteknik vid Chalmers tekniska högskola. Handledare har varit Evelina Wikner, biträdande universitetslektor i elkraftteknik, och Torbjörn Thiringer, professor i elkraftteknik. Projektet har finansierats av Swedish Electricity Storage and Balancing Centre (SESBC).