バッテリーストレージの技術災害？頻繁な失敗とソフトウェアの不足により、専門家はアラームを上げます

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公開：2025年2月14日 /更新：2025年2月14日 - 著者： Konrad Wolfenstein

調査調査の発表：これらのエラーはバッテリーストレージを制限にもたらし、オペレーターは数百万ドルかかります

調査調査：これらのエラーは、バッテリーストレージを制限とコストオペレーターにもたらします数百万枚：xpert.digital

制限でバッテリー？これは、頻繁な間違いがエネルギー貯蔵の未来を危険にさらす方法と、今何をする必要があるかです

調査調査の発表：これらのエラーはバッテリーストレージを制限にもたらし、オペレーターは数百万ドルかかります

エネルギーの移行と安定した柔軟なパワーネットの必要性の高まりが焦点を合わせています。これらのシステムは、再生可能エネルギーの統合、ネットワークの安定化、さまざまなエネルギーサービスの提供において重要な役割を果たします。その大きな可能性にもかかわらず、BESS業界は、これらの複雑なシステムの日常業務と管理において依然としてかなりの課題に直面しています。 Bess Pros Survey 」が現在、これらの課題を強調し、問題領域と業界における行動の必要性に関する貴重な洞察を提供している現在の研究が現在

BESS業界（BESS =バッテリーエネルギー貯蔵システム）には、バッテリーシステムの電気エネルギーの貯蔵に対処する企業と技術が含まれています。これらの貯蔵ソリューションは、エネルギー遷移において中心的な役割を果たします。なぜなら、必要に応じて、過剰なエネルギーを蓄積し、電力網に供給することにより、揮発性で風力エネルギーなどの再生可能エネルギー源を有効にすることができるためです。

プラントマネージャー、運営およびメンテナンススタッフ、マネージャー、マネージャーなど、80人以上の業界専門家が参加した調査では、明確な絵を描きます。バッテリーストレージの運用は、想定されるよりも複雑で顕著です。この研究の中心的な結果は、システムのパフォーマンスと可用性がオペレーターの最大の関心事であることを確認することです。回答者の半数以上（58％）は、これを彼らの主要な課題として指名しました。この高い数は、経済とエネルギー移行への貢献を最大化するために、バッテリーストアの信頼性と効率をさらに改善する必要性を強調しています。

調査のもう1つの驚くべき結果は、技術的な問題の頻度に影響します。回答者のほぼ半数（46％）は、少なくとも月に1回は技術的な困難に直面していると述べました。この値は、BESS業界内のさまざまな専門家グループの視点を見るとさらに増加します。システムのスムーズな動作に対して包括的な責任を負っているプラントマネージャーの場合、この割合は53％です。運用スタッフの観点から見ると、問題はさらに明確になります。会社とメンテナンスの従業員の73％が定期的な技術的問題を報告しました。これらの数字は、Bessの手術における技術障害は珍しいことではなく、むしろ、重要なリソースを結合し、システム全体のパフォーマンスに影響を与える繰り返しのストレスの多い問題を表していることを明らかにしています。

この調査では、特にソフトウェアソリューションの分野で、BESS業界がまだ最適な「技術スタック」をまだ発見していないことも示しています。回答者の半数（55％）が、システムの管理に使用する技術とツールに満足していました。この比較的低い満足度は、現在利用可能なソフトウェアソリューションの多くが、BESS操作の特定のニーズと課題にまだ最適に調整されていないことを示しています。より包括的な分析機能を提供し、データ統合を改善し、BES管理の複雑さを軽減する専門的なソフトウェアソリューションが明確に必要です。

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再生可能エネルギー: 今、重要なのはエネルギー貯蔵システムです

博士Twaiceの創設者兼共同CEOであるStephan Rohrは、全体的なデータ戦略の必要性をまとめています。彼は、BESS業界での成功はデータの取り扱いとは切り離せないことを強調しています。「成功したい場合は、全体的なデータ戦略が必要であり、最初のデータについて考え、プロジェクトのすべての段階でそれを使用し、純粋なアクセサリーと見なすのではなく、正しく評価する必要があります」とDr.氏は言います。パイプ。この声明は、データはBESS操作の副産物であるだけでなく、パフォーマンスを最適化し、初期段階で問題を認識し、システムの経済を最大化するために戦略的に使用する必要がある中央資産であることを強調しています。

したがって、Twaiceの調査結果は、BESS業界がターニングポイントにあることを明確にしています。純粋な安全操作からメモリシステムの積極的な収益化への移行には、データとテクノロジーへの対処におけるパラダイムシフトが必要です。 BESSオペレーターは、リスクを最小限に抑え、市場機会を最適に使用し、システムの完全なパフォーマンスを活用するために、信頼できるデータと高度な分析ツールに緊急にアクセスする必要があります。

システムのパフォーマンスと可用性の問題の詳細な分析

「Bess Pros Survey」は、システムのパフォーマンスとバッテリーストレージの可用性の分野におけるさまざまな特定の問題を明らかにしています。これらの問題は異なるカテゴリに分割でき、BESS操作に異なる原因と影響を及ぼします。

技術的な問題の頻度を詳細に

すでに言及されている技術的な問題の頻度（平均で月額46％、運営およびメンテナンススタッフの最大73％）は、心配な結果です。実際のBess Companyには、予期しない障害と障害がしばしば伴うことが多いことを示しています。これらの問題は、個々のコンポーネントの誤動作からソフトウェアエラー、極端な気象条件などの外部の影響まで、さまざまな原因を抱えています。技術的な困難の高さは、より堅牢なシステムの必要性、監視とメンテナンスの改善、およびより効果的なエラーの診断と修正の必要性を強調しています。

セルライトウェイト：はるかに忍び寄る結果を伴う忍び寄る問題

調査では明示的に定量化されていないが、一般的にBESS業界で知られている特に関連する問題は、細胞光の重量です。バッテリー貯蔵システムは、モジュールとストランドで接続されているさまざまな個々のバッテリーセルで構成されています。理想的には、すべてのセルがシステム内に同一の特性を持ち、社内で均等に動作する必要があります。しかし、実際には、時間の経過とともに増加する可能性のある細胞間で不均衡がしばしば発生します。

細胞の動きの重みは、以下を含むさまざまな原因を持つことがあります

製造耐性：高品質のバッテリーセルがあっても、電気化学的特性にはわずかな違いがあります。
温度勾配：バッテリー貯蔵システム内の異なる位置は、温度分布が不均一につながる可能性があり、セルの老化に異なる影響を与えます。
電気分布：モジュールとストランドの不均一な電力分布は、異なる負荷と細胞の老化にもつながる可能性があります。
年齢の影響：バッテリーの年齢が増加すると、老化率が異なるため、細胞間の違いが増加しています。

細胞光の重量の結果は多様で負です：

エネルギー廃棄物：不均一な招待された無負荷セルは、貯蔵システムの総容量の非効率的な使用につながります。容量が低いセルは、使用可能な総容量を制限します。
セキュリティリスクの増加：充電が過剰または充電されている細胞は、熱的な透過やその他の安全関連の問題を受けやすくなります。 ImmerSoresは、システム全体の安定性を危険にさらす可能性があります。
総容量とパフォーマンスの低下：セラーの光の重量は、バッテリーストレージの使用可能な容量を減らし、特に高い荷重または負荷率でパフォーマンスに影響を与える可能性があります。
加速老化と短縮寿命：よりストレスを受けたり、好ましくない操作状態で働いたりする細胞は、より速く年齢を収めます。したがって、セル光の重量は、BatterchANK全体の寿命を短くし、コンポーネントの早期置換につながる可能性があります。

冷却の問題：キラーおよびセキュリティリスクとしての熱

BESS操作のもう1つの中心的な問題領域は、冷却の問題です。バッテリーは、特に高電流で充電および荷降ろしする場合、稼働中の熱を発生させます。したがって、最適な領域に細胞の動作温度を維持するためには、効果的な冷却が不可欠です。過熱すると、パフォーマンスが失われ、老化が加速し、最悪の場合は熱的なスルーが、バッテリーが過熱して燃え上がる危険なイベントにつながります。

冷却の問題は異なる原因を持つ可能性があります：

冷却システムの不十分な寸法：場合によっては、特に周囲温度が高くなったり、貯蔵システムの集中的に使用したりして、動作中に発生する熱を支払うのに冷却システムが十分に寸法ではない場合があります。
冷却成分の障害：ファン、ポンプ、熱体、または冷却システムのその他の成分の機械的または電気的欠陥は、冷却の故障につながる可能性があります。
便秘または汚染：冷却水路は、ほこり、汚れ、または腐食を詰まらせることができ、冷却能力に影響します。
非効率的な冷蔵戦略：冷却システムの誤った制御または冷却コンポーネントの非効率的な配置により、バッテリーストレージ内の不均一な冷却とホットスポットにつながる可能性があります。

冷却問題の結果は深刻です。

パフォーマンスの位置：温度が上昇すると、バッテリーセルのパフォーマンスが低下します。内部抵抗が増加し、電圧損失とエネルギー効率が低下します。
セキュリティリスク：過熱は、サーマルスルーにとって不可欠なリスク要因です。冷却の失敗は、そのようなイベントの可能性を大幅に増加させる可能性があります。
加速老化：高動作温度は、バッテリーの化学的分解プロセスを加速し、寿命を短くします。

データ管理と統合：情報の洪水の課題

また、Twaice調査では、データ管理と統合の困難が重要な課題として特定されています（調査対象者の34％）。最新のバッテリーストレージシステムは、緊張、電流、温度、荷重状態、エラーコードなど、さまざまなデータを生成する非常に複雑なシステムです。このデータの効果的な記録、評価、および使用は、最適化された操作、エラー診断、およびBESSからの生命予測に重要です。

データ管理と統合における微妙な課題：

データの量と多様性：BESによって生成されたデータの量は圧倒的です。さらに、データは多くの場合、さまざまな形式や異なるソースから利用できます。
データ品質：すべてのデータが同等であるわけではありません。質量エラー、ノイズ、または不完全なデータは、分析をより困難にし、誤った結論につながる可能性があります。
データ統合：BESSデータは、多くの場合、既存のエネルギー管理システム（EMS）、ネットワーク制御システム、またはクラウドプラットフォームに統合する必要があります。この統合は複雑であり、標準化されたインターフェイスとプロトコルが必要です。
データ分析と視覚化：生データだけではあまり意味がありません。データから関連情報を抽出し、BESS操作に使用できるようにするには、高度な分析ツールと視覚化が必要です。

不十分なデータ管理と統合の結果は次のとおりです。

非効率的な動作：包括的なデータ分析がなければ、BESSの動作を最適化し、充電と排出戦略を適応させるか、ネットまたは市場の変更に対応することは困難です。
遅延エラー検出：細胞光の重量、冷却の問題、または最初の劣化などの問題は、効果的なデータの監視と分析なしでは、検出されずに悪化する可能性があります。
寿命予測の制限：包括的なデータ分析なしでは、バッテリー寿命とメンテナンス要件の正確な予測はほとんど不可能です。これにより、長期的な計画と収益性の計算が困難になります。

劣化とサービスライフ管理：バッテリーの刻々と

調査参加者の31％が言及したもう1つの重要な問題領域は、バッテリーストレージの劣化と寿命管理です。バッテリーは部品を着用しており、その容量と性能は時間とともに減少します。この劣化プロセスは避けられませんが、動作温度、荷重と荷降ろしサイクル、荷重ステータス、電気料金など、さまざまな要因の影響を受けます。

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劣化と生活管理の分野での課題は次のとおりです。

容量の損失：バッテリーの使用可能な容量は時間とともに減少します。この容量の損失は、バッテリーセルの化学的および物理的変化によって引き起こされる自然な老化プロセスです。
パフォーマンスの導出：容量の損失に加えて、特に電力速度が高いバッテリーのパフォーマンスも時間とともに削除できます。これは、細胞の内部抵抗の増加によって引き起こされます。
生涯予測：バッテリー寿命の正確な予測は複雑であり、多くの要因に依存します。多くの場合、メーカーは推定のみであり、実際には異なる場合があります。
寿命の最適化：BESSオペレーターは、経済に影響を与えずに寿命が最大化され、システム要件の履行に最大化されるように、システムの運用を設計するという課題に直面しています。

不十分な劣化と生命管理の結果は次のとおりです。

耐用年数の短縮：より速い分解は、バッテリーの保管の寿命が短くなり、交換が高くなります。
経済的損失：容量の損失とパフォーマンスの損失は、より少ないエネルギーを節約して提供できるため、BESSモードからの収入を減らします。
長期計画における不確実性：不正確な生活の予測により、新しいバッテリー貯蔵システムのメンテナンス、交換、投資の長期計画が生じます。

サービスライフの劣化と延長を減らすための戦略

言及されている課題を考慮して、バッテリーストアの劣化を遅らせ、寿命を延ばす戦略と対策を実装することが非常に重要です。これらの戦略は、さまざまな領域に分けることができます。

インテリジェントな充電管理：長いサービス生活のための穏やかな充電

インテリジェントな充電管理は、バッテリーグレードを減らすための重要な要素です。これは、バッテリーが可能な限り積み込まれ、最適な動作状態で動作するように充電プロセスを設計することです。

最適な負荷状況（充電状態-SOC）：バッテリーの充電ステータスを適度な領域（通常20％から80％）に保つことをお勧めします。極端な負荷状態は、全負荷（100％）と深部放電（0％近く）の両方で、バッテリーをひずみ、分解を加速します。この極端を避けることは、寿命の延長に大きく貢献します。この領域は、多くの場合、人生の最適化のための「スイートスポット」と呼ばれます。

極端な回避：全負荷と深い放電の一貫した回避は、インテリジェントな充電管理の中心的な側面です。この極端を回避するために、電荷の最大状態と排出深度制限の決定などの戦略を実装できます。

負荷速度の低下：特に高負荷状態では、バッテリーが遅い充電以上に負担をかける可能性があります。交互の電流（ACショップ）でのロードは、通常、DC（DCショップ）で迅速に充電するよりも穏やかです。読み込み時間が重要でないアプリケーションの場合、充電速度の低下は寿命にプラスの影響を与える可能性があります。最新の充電システムは、多くの場合、充電速度を調整し、それぞれのニーズに適応するオプションを提供します。

温度管理：長いサービス寿命のためのクールな頭

すでに述べたように、動作温度はバッテリーバッテリーの決定的な係数です。したがって、バッテリーを最適な温度範囲に保つためには、効果的な温度管理が不可欠です。

最適な温度範囲：リチウムイオン電池の理想的な温度範囲は、通常15°Cから35°Cの間です。このエリアに相談すると、劣化率が最小限に抑えられ、サービス寿命が最大化されます。

極端な温度の回避：非常に高い温度と非常に低い温度の両方が、バッテリーに有害です。 10°C未満の温度での積み込みは、リチウムメッキと容量の喪失につながる可能性があるため、避ける必要があります。 40°Cを超える温度での貯蔵も劣化を加速します。

アクティブ冷却：多くのBESSアプリケーションでは、特に高性能の要件や暖かい気候の場合、バッテリーの動作温度を調整するためにアクティブ冷却が必要です。空冷、液体冷却、相交換材料など、さまざまな冷却技術が利用可能です。適切な冷却技術の選択は、アプリケーションと環境条件の特定の要件に依存します。

使用の最適化：最大の寿命のための穏やかな動作戦略

バッテリーストレージシステムの使用方法は、その寿命に大きな影響を与えます。最適化された使用戦略は、劣化を最小限に抑え、サービスの寿命を延ばすことができます。

排出深度の制限（排出深さ-DOD）：頻繁な深い排出頻繁な排出は、フラット放電よりもバッテリーに負担をかけます。排出深度を制限すると、たとえば80％のDODに制限すると、ライフサイクルの数が大幅に増加する可能性があります。製造業者は、多くの場合、バッテリーの最大放電深度に関する推奨事項を提供します。

高流荷重の減少：荷重と荷降ろしの両方の高出力負荷は、バッテリーの加熱とセルの荷重の増加につながります。高いストリーム負荷を制限すると、劣化を減らし、寿命を延ばすことができます。多くのアプリケーションでは、バッテリーのメモリで負荷の先端がカバーされるように、動作戦略を適応させることができますが、ベース負荷動作は低電力レートで行われます。

サイクリング管理：荷重と荷降ろしサイクルの数は、バッテリー寿命の重要な要素です。たとえば、ストレージインサートのインテリジェントな制御により、毎日の充電サイクルを制限すると、寿命を延ばすことができます。一部のアプリケーションでは、主に特定の時間のウィンドウやイベントにメモリを使用し、1日あたりのサイクル数を減らすことができます。

高度なテクノロジーとソフトウェアソリューション：長いサービスライフのためのインテリジェンス

最新のテクノロジーとソフトウェアソリューションは、Bessの動作と生活の生活を最適化する上で重要な役割を果たします。

バッテリー管理システム（BMS）：最新のBMSは、バッテリーの状態をリアルタイムで監視および最適化する高度に開発された制御システムです。それらは、細胞電圧、細胞温度、電流、負荷状態などのさまざまなパラメーターをキャプチャします。このデータに基づいて、負荷と排出プロセスを制御し、細胞の光の重みを補償し、冷却を調節し、故障状態を特定できます。 Advanced BMSには、バッテリー状態に対する運用戦略のライフ予測と適応的適応に対するアルゴリズムがあります。

分析プラットフォーム：クラウドベースの分析プラットフォームにより、さまざまなシステムからのBESデータの中心的な記録と評価が可能になります。それらは、実際の監視、トレンド分析、エラー診断、予測的メンテナンス機能を提供します。ビッグデータ分析と人工知能を使用することにより、これらのプラットフォームは、バッテリーの状態とパフォーマンスに関する貴重な洞察を提供し、操作とサービスの生活の最適化に貢献できます。

定期的なソフトウェアの更新：インバーター、エネルギー管理システム、BMSのソフトウェアが継続的に開発および改善されています。定期的なソフトウェアの更新により、システムは最新のアルゴリズムと機能で動作し、現在の要件と調査結果に最適に調整されることが保証されます。

メンテナンスとケア：恒久的なパフォーマンスの定期的なチェック

技術的手段に加えて、バッテリーストレージの長期的なパフォーマンスとサービス寿命には、定期的なメンテナンスとケアが不可欠です。

定期的なチェック：初期段階での摩耗、損傷、または異常を特定するために、定期的な検査を実施する必要があります。これには、接続、ケーブル、冷却コンポーネント、ハウジング、細胞ストレスと温度の測定値の確認が含まれます。

清潔な環境：腐食や汚染を避けるために、清潔で乾燥した場所が重要です。ほこりや汚れを取り除くために、バッテリーを定期的に掃除する必要があります。適切なツールと洗浄剤を使用して、損傷を避ける必要があります。

革新的なアプローチ：標準会社を超えて

確立された戦略に加えて、将来のバッテリーストアの生活の生活にさらに大きな役割を果たすことができる革新的なアプローチもあります。

最適な領域の環化（「ラジカルエージングオプティマイザー」）：いくつかの研究では、たとえば15％から50％のSOCなど、非常に狭い荷重状態領域でのサイクリングが、特定の用途のバッテリーの寿命を大幅に拡張できることを示しています。「Radical Aging Optimizer」と呼ばれるこの戦略は、劣化率が最も低い領域のバッテリーを主に操作することを目的としています。

容量の拡張：場合によっては、バッテリーストレージシステムの全体的な容量を物理的または実質的に時間とともに拡大することが経済的に意味があります。これは、個々のモジュールを交換するか、追加のストレージ容量を統合することで実行できます。仮想容量の拡張は、たとえば放電の深さを減らし、使用可能な容量を現在のニーズに適合させることにより、メモリインサートのインテリジェントな制御によって達成できます。

保証と契約管理：保護と長期経済

保証と契約管理は、経済的成功とバッテリー貯蔵システムの長期保護にとって中心的な重要性です。バッテリーストアは長期投資であり、投資リスクを最小限に抑えるために包括的な保証が不可欠です。

保証の意味：投資の長期セキュリティ

バッテリーストレージシステムの包括的な保証は、さまざまな形式の保護を提供します。

長期保護：バッテリーストレージは通常、10年以上の寿命のために設計されています。この期間をカバーする保証は、投資に長期的なセキュリティを提供します。 BESS業界では、10年の保証期間が一般的であり、場合によってはさらに長い保証時間が提供されます。
パフォーマンス保証：パフォーマンス保証により、バッテリーが一定の期間にわたって一定の最小容量を保持することが保証されます。この保証は、システムの経済にとって重要です。これにより、寿命の予想されるパフォーマンスが実行されることを保証するためです。通常、メーカーは、一定の年またはサイクルに応じて70％または80％の容量のメンテナンスを保証します。
製品保証：製品保証は、物質的な欠陥と工場のエラーをカバーしています。生産欠陥による早期の障害から保護し、欠陥のあるコンポーネントを修復または交換する権利を保証します。

契約管理と保証条件：悪魔は詳細にあります

バッテリー貯蔵システムの保証条件は、多くの場合複雑で個別です。したがって、注意深い契約管理は、概要を維持し、必要に応じて保証請求を主張できるようにするために不可欠です。
条件の複雑さ：BESの保証契約は広範かつ詳細になる可能性があります。多くの場合、慎重にチェックして理解する必要がある特定の条件と条項が含まれています。条件が適切で理解可能であることを確認するために、契約試験で法的助言を得ることをお勧めします。
運用制限のコンプライアンス：保証は通常、特定の運用制限のコンプライアンスにリンクされています。これらは、温度、荷重状態、電気料金、またはその他の動作パラメーターを指します。したがって、保証条件が観察されることを確認するために、動作データの継続的な監視が必要です。
ドキュメント：操作データ、メンテナンス作業、誤動作の正確なドキュメントは、多くの場合、保証請求の主張の前提条件です。必要に応じて証拠を提供できるように、関連するすべてのデータを体系的に記録およびアーカイブすることが重要です。

操作への影響：ガイドとしての条件を保証します

保証条件は、バッテリー貯蔵システムの運用戦略とメンテナンス計画に直接影響を与えます。

運用戦略の最適化：保証条件は、保証を危険にさらさないように、システムがどの動作エリアが移動するかを指定することがよくあります。したがって、運用戦略は、システム要件を満たし、保証条件に準拠するように最適化する必要があります。これは、たとえば、充電状態の領域を制限するか、高い電圧荷重を避けることを意味します。
メンテナンス計画：定期的なメンテナンスと検査は、多くの場合、保証を受けるための前提条件です。したがって、メンテナンス計画は、必要なメンテナンス間隔と測定値が観察されるように設計する必要があります。これには、視覚テストの実装、細胞パラメーターの測定、または摩耗部品の交換が含まれます。

財務面：コスト削減と計画セキュリティ

効果的な保証と契約管理は、BESS運用に大きな財政的影響を及ぼします。

コスト削減：有効な保証は、修理またはコンポーネントの交換にかなりのコストを節約できます。欠陥または予期しない障害が発生した場合、修理または交換のコストは保証によってカバーされます。

計画セキュリティ：明確な保証条件により、システムの寿命よりも財務計画を改善できます。保証条件を知ることにより、オペレーターは長期的な運用コストをより適切に見積り、財政的リスクを最小限に抑えることができます。

技術サポート：保証管理のためのソフトウェア

最新のテクノロジーとソフトウェアソリューションは、保証と契約管理の分野で貴重なサポートを提供することもできます。

監視ツール：特別なソフトウェアツールは、保証条件と動作パラメーターの監視を自動化できます。これらのツールは、操作制限のコンプライアンスを監視し、メンテナンス間隔を追求し、必要に応じて警告メッセージを発行できます。

予測メンテナンス：分析プラットフォームと予測メンテナンスシステムは、初期段階で潜在的な問題を認識し、保証請求を確保するのに役立ちます。動作データを分析することにより、これらのシステムは、障害につながる前に異常と最初の欠陥を認識できます。これにより、タイムリーなメンテナンス対策が可能になり、保証請求を支えることができます。

BESS操作を成功させるためのホリスティックアプローチ

Twaiceの「Bess Pros Survey」は、バッテリー貯蔵システムの動作がかなりの課題に関連していることを明らかにしました。技術的な問題、細胞光の重量、冷却の問題、データ管理、劣化は、最適化が必要な分野のほんの一部です。これらの課題に対処し、バッテリーストレージの完全なパフォーマンスを活用するには、技術革新、最適化された運用戦略、慎重なメンテナンス管理、効果的な保証と契約管理など、全体的なアプローチが必要です。これらの措置の一貫した実装を通じてのみ、BESS産業は彼らの潜在能力を最大限に発展させ、エネルギー移行に大きく貢献することができます。エネルギー貯蔵の将来は、バッテリー貯蔵システムの信頼性、効率、寿命を継続的に改善することがどれほど成功するかに大きく依存します。