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編者按：電池退化是一個(gè)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，放電深度（DoD）是電池退化的主要因素之一。未來(lái)可能會(huì)將放電深度（DoD）測(cè)量將納入電池保修范圍內(nèi)。

隨著電池所有者和運(yùn)營(yíng)商尋求最大化其資產(chǎn)回報(bào)，他們同時(shí)面臨著應(yīng)對(duì)和管理電池退化的巨大挑戰(zhàn)。這仍然是是池行業(yè)最突出的挑戰(zhàn)之一，預(yù)計(jì)電池到達(dá)壽命終止（EoL）期可以持續(xù)使用約15年。

電池退化將會(huì)導(dǎo)致電池容量、充放電次數(shù)、效率以及最終投資回報(bào)率的下降。

簡(jiǎn)單地說(shuō)，電池退化是一個(gè)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)問(wèn)題，這根據(jù)電池的使用方式而有所不同。因此，必須分析和監(jiān)測(cè)導(dǎo)致電池退化的因素。其中包括溫度、斜坡速率、平均充電狀態(tài)（SOC）和放電深度（DOD）。

分析這些因素的影響，這對(duì)于評(píng)估響應(yīng)不同市場(chǎng)信號(hào)的電池充電或放電決策的成本效益至關(guān)重要。

因?yàn)樘峁﹩蝹€(gè)/多個(gè)服務(wù)的電池可以根據(jù)其負(fù)載情況和充放電水平選擇參與各種市場(chǎng)，例如頻率調(diào)節(jié)或平衡機(jī)制（BM）市場(chǎng)，而這些市場(chǎng)具有不同的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。


充電周期到底是什么？

令人困惑的是，電池行業(yè)對(duì)“充電周期”有著不同的定義。在一些電池廠商提供的商業(yè)文件中（例如保修單），通常是通過(guò)進(jìn)出電池的總能量除以電池容量來(lái)計(jì)算充電周期，盡管這是一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的計(jì)算，它實(shí)際上只告訴了用戶“等效全循環(huán)” （EFC）的數(shù)量。

等效全循環(huán)（EFC）并不能量化放電深度（DoD），因?yàn)榉烹娚疃龋―oD）會(huì)影響電池充電周期的深度。例如，等效全循環(huán)（EFC）無(wú)法區(qū)分100％放電深度（DoD）的1個(gè)充放電循環(huán)與50％放電深度（DoD）的2個(gè)充放電循環(huán)，以及10％放電深度（DoD）的10個(gè)充放電循環(huán)。在等效全循環(huán)（EFC）中完全忽略了放電深度。出于這個(gè)原因，KiWi Power公司利用Rainflow算法作為分析放電深度（DoD）方面的每個(gè)“實(shí)際周期”的工具。

放電深度（DoD）是電池退化的主要因素之一。例如，當(dāng)以接近100％放電深度（DoD）操作時(shí)，鋰離子電池的退化率比在10％放電深度（DoD）下以相同的充電操作時(shí)提高了10倍。未來(lái)可能會(huì)將放電深度（DoD）測(cè)量將納入電池保修范圍內(nèi)。尤其是當(dāng)電池從放電深度（DoD）較淺的頻率調(diào)節(jié)應(yīng)用轉(zhuǎn)向需要放電更深的平衡機(jī)制（BM）應(yīng)用等其他項(xiàng)目時(shí)。


Rainflow工具以及如何用于電池分析

Rainflow放電周期計(jì)數(shù)工具是用于放電深度（DoD）計(jì)算的算法。它需要不規(guī)則的負(fù)載曲線并量化每個(gè)周期的放電深度（DoD）、平均充電狀態(tài)（SOC）和時(shí)間段。這有助于描述電池充放電的行為方式，并使操作人員能夠做出明智的決策。

如下圖所示，典型的負(fù)載曲線可能非常嘈雜，進(jìn)行計(jì)數(shù)幾乎不可能。Rainflow計(jì)數(shù)工具的直方圖通過(guò)根據(jù)其放電深度（DoD）和平均充電狀態(tài)（SOC）對(duì)放電周期進(jìn)行分類來(lái)理解數(shù)據(jù)。


更重要的是，該工具通過(guò)識(shí)別更高的放電深度（DoD）或具有超出可接受的平均充電狀態(tài)（SOC）范圍的充放電周期來(lái)解決電池退化問(wèn)題。

英國(guó)平衡機(jī)制（BM）市場(chǎng)的能源交易

平衡機(jī)制（BM）能源交易將需要更深的充放電。Kiwi Power公司的分析表明，與固定頻率響應(yīng)（FFR）相比，平衡機(jī)制（BM）中的電池的放電深度通常高出20％-30％。另一方面，平均充電狀態(tài)（SOC）將根據(jù)平衡機(jī)制（BM）模型中設(shè)定的價(jià)格點(diǎn)而有很大差異。如果沒(méi)有充電狀態(tài)（SOC）管理計(jì)劃，主動(dòng)定價(jià)策略將導(dǎo)致電池具有非常低的平均充電狀態(tài)（SOC）（通常<20％），而被動(dòng)定價(jià)策略將導(dǎo)致電池資產(chǎn)具有更高的平均充電狀態(tài)（SOC）（通常> 80％）。

隨著電池案例越來(lái)越多地參與批發(fā)和平衡機(jī)制（BM）的市場(chǎng)，這些數(shù)據(jù)表明需要選擇電池管理系統(tǒng)來(lái)獲取這些見(jiàn)解，以降低電池退化風(fēng)險(xiǎn)，并優(yōu)化收入。

KiWi Power公司專家團(tuán)隊(duì)致力于采用智能技術(shù)、深入的市場(chǎng)洞察力和專業(yè)知識(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。自2014年部署英國(guó)Leighton Buzzard的第一個(gè)電網(wǎng)電池儲(chǔ)能系統(tǒng)以來(lái)，KiWi Power公司部署的用戶側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)和電網(wǎng)側(cè)儲(chǔ)能系統(tǒng)的裝機(jī)容量達(dá)到50MW以上。該公司測(cè)量電池負(fù)載曲線和分析充電周期的新方法是確?？蛻魞?chǔ)能資產(chǎn)實(shí)現(xiàn)最大價(jià)值和預(yù)期壽命的一種方法。

原標(biāo)題：研究表明放電深度將對(duì)電池性能產(chǎn)生重要影響