如何降低成本并提高能量密度？

过去十年中，太阳能发电和电池储能系统的价格都出现了大幅下降。在许多市场上，可再生能源的应用正在削弱传统的化石能源和核能发电的市场竞争力。在以往，很多人认为可再生能源发电的成本高昂，而如今，化石能源与一些可再生能源发电成本相比则高出许多。

同时，太阳能+储能项目可以为电网提供电能，并取代天然气发电厂。与几年前相比，太阳能发电设施的投资成本显著降低，并且在太阳能+储能项目的生命周期中不会产生燃料成本，因此其提供的能源成本低于传统能源。当太阳能发电设施与电池储能系统相结合时，其电能可以在特定的时间提供，而且电池的即时响应速度使其项目能够灵活地满足容量或辅助市场需求。

目前，基于镍钴锰（NCM/镍钴铝（NCA）锂离子电池已逐渐占据了储能市场的主导地位，这些种类的电池通过简单而持久的工程优化生产方法、工具、速度和效率已经实现了更低成本和提高能量密度的目标，而不是通过技术突破超越竞争对手（如图1所示）。

按目前的发展速度，镍钴锰（NCM）/镍钴铝（NCA）的锂离子电池的价格在2030年之前将降到100美元/kWh，并且能量密度将达到300Wh/kg。这些比率呈线性发展，如果技术得以更快的发展，这些指标将更早得以实现。汽车行业促使电池产量不断增加是取得这一进步的主要驱动力。

锂离子电池通过简单和持久的工程优化降低成本并提高能量密度

部署储能系统应考虑的因素

在部署储能系统时需要考虑许多因素。电池的功率和持续时间取决于其在项目中的用途。项目目的是由经济价值决定的。其经济价值取决于储能系统参与的市场。这个市场最终决定了电池将如何分配能量、充电或放电以及持续多长时间。功率和持续时间不仅决定了储能系统的投资成本，而且决定了工作寿命。

过电池单元的串联和并联配置，可以理解电池系统的工作原理和设计。电池单元串联可以使电池电压得以叠加，这意味着一个电池系统串联几块电池，其系统电压等于单个电池电压乘以电池数量。电池串联的架构具有成本优势，但是也有一些缺点。电池串联时，单个电池的电流与电池组电流相同。例如，如果一个电池单元的最大电压为1V，最大电流为1A，则10个电池串联的最大电压为10V，但其最大电流仍为1A，其总功率为10V*1A=10W。当串联在一起时，电池系统面临电压监控挑战。为了降低成本，可以对串联电池组进行电压监测，但是很难检测单个电池的损坏或容量下降。

另一方面，电池并联使电流得以叠加，这意味着并联电池组的电压等于单个电池电压，系统电流等于单个电池电流乘以并联的电池数量。例如，如果采用相同的1V、1A电池，可以将两个电池并联，这样减少一半电流，然后将10对并联的电池进行串联，可以在1V电压、1A电流下实现10V，但这在并联配置更加常见。