Čo je SoH a ako zistiť skutočný stav batérie?

SoH – State of Health – vyjadruje stav zdravia batérie v porovnaní s jej pôvodným alebo referenčným stavom. Najčastejšie sa spája s poklesom dostupnej kapacity, zvýšením vnútorného odporu a zmenou schopnosti batérie dodávať výkon. SoH ovplyvňuje životnosť, záruky, ekonomiku aj reálne možnosti využitia batériového úložiska.

SoH nie je iba kapacita

SoH sa často zjednodušuje na zostávajúcu kapacitu batérie — nová batéria má 100 % kapacity, po rokoch má napríklad 80 %. Toto vysvetlenie je užitočné, ale neúplné. Stav batérie môže byť ovplyvnený aj zvýšením vnútorného odporu, nerovnomernosťou medzi článkami a rackmi či zhoršením tepelného správania. Dve batérie môžu mať rovnakú zostávajúcu kapacitu, ale rozdielnu schopnosť dodávať výkon.

Modelový príklad IBG: rovnaký SoH, rozdielny prevádzkový dopad

Oba systémy ukazujú rovnaké percento SoH 80 %, ich schopnosť plniť konkrétnu úlohu však môže byť rozdielna. Preto IBG nehodnotí SoH izolovane, ale posudzuje, ako sa stav batérie prejavuje na dostupnom výkone, kapacite a prevádzkových limitoch. Modelový príklad je zjednodušený a slúži na vysvetlenie princípu.

Ako SoH ovplyvňuje ekonomiku a záruky?

Pokles SoH môže ovplyvniť peak shaving dvoma spôsobmi — batéria dokáže dodávať požadovaný výkon kratší čas, alebo je limitovaná pri vyššom vybíjacom výkone. Záruka výrobcu často pracuje s minimálnym garantovaným SoH po určitom počte rokov alebo cyklov, preto je pri porovnávaní BESS dôležité vedieť presne, ako výrobca SoH definuje a meria.

• SoH nie je jedna jednoducho meraná hodnota, ale odhad BMS
• Pokles SoH znižuje využiteľnú kapacitu aj dostupný výkon
• SoH priamo ovplyvňuje ekonomiku a LCOS projektu
• Metodika výpočtu SoH sa medzi výrobcami môže výrazne líšiť

„SoH 80 % u dvoch rôznych BESS môže znamenať dva úplne iné technické stavy. Vždy sa treba pýtať, čo presne výrobca pod SoH rozumie."

Tím energetických riešení IBG Slovensko

Ako sa SoH v praxi meria a odhaduje?

BMS odhaduje SoH kombináciou viacerých metód — sledovaním kapacity dosiahnutej pri plnom cykle, meraním vnútorného odporu a analýzou historických trendov napätia a prúdu počas prevádzky. Presnosť odhadu SoH závisí od kvality algoritmov BMS a od toho, ako často má batéria príležitosť absolvovať plný alebo takmer plný cyklus, ktorý poskytuje najspoľahlivejšie referenčné dáta.

Prečo je dôležité sledovať SoH počas celej životnosti projektu?

• Umožňuje včas rozpoznať odchýlku od plánovanej degradačnej krivky
• Je podkladom pre uplatnenie záruky výrobcu batériových modulov
• Pomáha aktualizovať ekonomický model a plánovanú prevádzkovú stratégiu
• Odhaľuje prípadnú nerovnomernú degradáciu medzi jednotlivými rackmi

Ako sa SoH prejavuje v dlhodobom ekonomickom modeli BESS?

Ekonomický model, ktorý počíta s nemenným SoH počas celej plánovanej životnosti projektu, systematicky nadhodnocuje budúci prínos systému — reálna dostupná kapacita aj výkon sa totiž s postupujúcim SoH postupne znižujú. Presnejší model preto zahŕňa odhadovanú degradačnú krivku a počíta s tým, že ekonomický prínos BESS bude v poslednom roku prevádzky nižší než v prvom, aj keď prevádzková stratégia zostáva rovnaká.

Aké otázky si položiť pri porovnávaní záruk podľa SoH?

• Aký minimálny SoH výrobca garantuje po definovanom počte rokov alebo cyklov?
• Akou metodikou sa SoH pri uplatnení záruky overuje?
• Zahŕňa záruka aj výkonové parametre, alebo iba zostávajúcu kapacitu?
• Ako sa postupuje, ak SoH klesne pod garantovanú úroveň skôr, než sa plánovalo?

Minimálny garantovaný SoH sa u priemyselných BESS zvyčajne pohybuje okolo 70 – 80 % po 10 rokoch alebo po dosiahnutí definovaného počtu cyklov — dôležité je vedieť, čo platí skôr. Metodika overenia by mala byť jasne popísaná v zmluve, nie len ústne prisľúbená, pretože bez definovaného postupu meraného napríklad kalibračným cyklom je uplatnenie záruky komplikované. Niektoré záruky sa vzťahujú iba na zostávajúcu kapacitu, iné aj na schopnosť dodať plánovaný výkon — to je zásadný rozdiel, ktorý ovplyvňuje reálnu hodnotu záruky. A postup pri predčasnom poklese SoH by mal byť definovaný vopred, vrátane toho, či ide o výmenu modulu, kompenzáciu, alebo iné riešenie.