Povećanje kapaciteta baterija za skladištenje energije je prilično veliko, ali zašto još uvijek postoji nedostatak?

Leto 2022. bilo je najtoplije godišnje doba u čitavom veku.

Bilo je tako vruće da su udovi bili slabi, a duša van tela;tako vruće da je ceo grad pao u mrak.

U vrijeme kada je struja bila tako teška za stanovnike, Sečuan je odlučio da obustavi industrijsku struju na pet dana počevši od 15. avgusta. Nakon što je uveden nestanak struje, veliki broj industrijskih kompanija zaustavio je proizvodnju i prisilio puno osoblje na odmor.

Od kraja septembra nastavljene su nestašice baterija, a intenzivirao se trend obustavljanja narudžbi kompanija za skladištenje energije.Nedostatak snabdevanja energijom je takođe gurnuo krug za skladištenje energije do vrhunca.

Prema statistici Ministarstva industrije, u prvoj polovini ove godine, nacionalna proizvodnja baterija za skladištenje energije preko 32GWh.2021., novo kinesko skladište energije dodalo je ukupno samo 4,9 GWh.

Može se vidjeti da je povećanje proizvodnog kapaciteta baterija za skladištenje energije bilo prilično veliko, ali zašto još uvijek postoji nedostatak?

Ovaj rad pruža detaljnu analizu uzroka nedostatka baterija za skladištenje energije u Kini i njihov budući smjer u sljedeće tri oblasti:

Prvo, zahtjev: imperativna reforma mreže

Drugo, opskrba: ne može se natjecati s automobilom

Treće, budućnost: prelazak na tečne baterije?

Potražnja: Imperativna reforma mreže

Da biste razumjeli potrebu za skladištenjem energije, pokušajte odgovoriti na jedno pitanje.

Zašto u Kini tokom ljetnih mjeseci često dolazi do velikih nestanka struje?

Sa strane potražnje, i industrijska i stambena potrošnja električne energije pokazuju određeni stepen "sezonske neravnoteže", sa periodima "vršnih" i "najnižih".U većini slučajeva, opskrba mrežom može zadovoljiti dnevnu potražnju za električnom energijom.

Međutim, visoke ljetne temperature povećavaju upotrebu stambenih uređaja.Istovremeno, mnoge kompanije prilagođavaju svoju industriju, a vršni period potrošnje električne energije je takođe ljeti.

Sa strane ponude, snabdijevanje vjetrom i hidroelektranama je nestabilno zbog geografskih i sezonskih vremenskih prilika.U Sečuanu, na primjer, 80% električne energije Sečuana dolazi iz hidroelektrana.I ove godine, provincija Sichuan pretrpjela je rijetku katastrofu visoke temperature i suše, koja je dugo trajala, sa ozbiljnim nestašicama vode u glavnim bazenima i otežanim napajanjem iz hidroelektrana.Osim toga, ekstremne vremenske prilike i faktori kao što su iznenadna smanjenja snage vjetra također mogu učiniti da vjetroturbine ne mogu normalno raditi.

U kontekstu velikog jaza između snabdijevanja električnom energijom i potražnje, kako bi se maksimalno iskoristila električna mreža za osiguranje snabdijevanja električnom energijom, skladištenje energije postalo je neizbježna opcija za poboljšanje fleksibilnosti elektroenergetskog sistema.

Osim toga, kineski energetski sistem se transformiše iz tradicionalne energije u novu energiju, fotoelektričnost, energija vjetra i solarna energija su vrlo nestabilni u prirodnim uvjetima, također ima veliku potražnju za skladištenjem energije.

Prema Nacionalnoj energetskoj administraciji, instalirani kapacitet Kine od 26,7% pejzaža u 2021. godini, veći od globalnog prosjeka.

Kao odgovor, u kolovozu 2021. godine, Nacionalna komisija za razvoj i reformu i Nacionalna uprava za energetiku izdali su obavještenje o podsticanju preduzeća za proizvodnju električne energije iz obnovljivih izvora da izgrade svoje vlastite ili kupe vršne kapacitete kako bi povećali obim povezivanja na mrežu, predlažući da

Iznad skale izvan garantovanog mrežnog povezivanja mrežnih preduzeća, u početku će se vršni kapacitet dodijeliti prema omjeru vezanja od 15% snage (dužine iznad 4 sata), a prioritet će imati oni koji su dodijeljeni prema omjeru vezanja. od 20% ili više.

Može se vidjeti, u kontekstu nestašice struje, da se problem "napušten vjetar, napušteno svjetlo" ne može odlagati.Ako je prethodna toplotna energija podržana ohrabrujućim, sada političkim pritiskom "dvostrukog ugljenika", mora se redovno slati, ali nema mjesta za korištenje energije vjetra i fotoelektrične energije pohranjene, korištene na drugim mjestima.

Stoga je nacionalna politika počela jasno podsticati „alokaciju vršnih“, što je veći udio alokacije, možete i „prioritetnu mrežu“, učestvovati u trgovanju na tržištu električne energije, dobiti odgovarajući prihod.

Kao odgovor na centralnu politiku, svaki region ulaže velike napore da razvije skladište energije u elektranama u skladu sa lokalnim uslovima.

Ponuda: Ne može se takmičiti sa automobilima

Slučajno, nedostatak akumulatora u elektrani poklopio se sa neviđenim procvatom novih energetskih vozila.Elektrane i skladišta automobila, oboje imaju veliku potražnju za litijum-gvozdenim fosfatnim baterijama, ali obratite pažnju na ponude, isplative elektrane, kako da zgrabite žestoke automobilske kompanije?

Dakle, u skladištu elektrane su ranije postojali neki od problema.

S jedne strane, početni troškovi instalacije sistema za skladištenje energije su visoki.Pod utjecajem ponude i potražnje, kao i povećanja cijena sirovina u industrijskom lancu, nakon 2022., cijena cjelokupne integracije sistema za skladištenje energije, porasla je sa 1.500 juana/kWh početkom 2020. na sadašnjih 1.800 juana/kWh.

Porast cijena u cijelom lancu industrije skladištenja energije, osnovna cijena je općenito više od 1 juan / vat sat, invertori su općenito porasli 5% do 10%, EMS je također porastao za oko 10%.

Može se vidjeti da je početni trošak instalacije postao glavni faktor koji ograničava izgradnju skladišta energije.

S druge strane, ciklus povrata troškova je dug, a profitabilnost je teška.Do 2021. 1800 juana / kWh proračun troškova sustava za pohranu energije, elektrana za pohranu energije dva punjenja, dva stavite, napunite i ispraznite prosječnu razliku u cijeni od 0,7 juana / kWh ili više, najmanje 10 godina za nadoknadu troškova.

Istovremeno, zbog trenutnog regionalnog podsticanja ili obavezne nove energije sa strategijom skladištenja energije, udio od 5% do 20%, što povećava fiksne troškove.
Pored gore navedenih razloga, skladištenje elektrane je također kao da će nova energija vozila izgorjeti, eksplozija, ova opasnost po sigurnost, iako je vjerojatnost vrlo niska, više neka se obeshrabruje vrlo nizak apetit elektrane na rizik.

Može se reći da je "snažna alokacija" skladištenja energije, ali ne nužno i politika transakcija povezanih s mrežom, tako da je velika potražnja za narudžbom, ali se ne žuri za korištenje.Na kraju krajeva, većina elektrana su državna preduzeća, sigurnost im je na prvom mjestu, suočavaju se i sa finansijskom procjenom, ko bi požurio s vremenom oporavka tako dugog projekta?

Prema navikama donošenja odluka, mnoge narudžbe za skladištenje energije u elektranama treba da budu postavljene, viseće, čekajući dalju jasnoću politike.Tržištu su potrebna velika usta da jede rakove, ali imajte hrabrosti, na kraju krajeva, ne mnogo.

Vidi se da problem skladištenja energije u elektrani treba kopati dublje, pored malog dijela uzvodnog povećanja cijene litijuma, veliki dio tradicionalnih tehničkih rješenja nije u potpunosti primjenjiv na scenarij elektrane, kako treba li riješiti problem?

U ovom trenutku, rješenje za tečne baterije dospjelo je u centar pažnje.Neki sudionici na tržištu su primijetili da "instalirani omjer skladištenja energije litijuma ima tendenciju pada od aprila 2021. godine, a povećanje tržišta prelazi na baterije s tekućim protokom".Dakle, šta je ova baterija sa tečnim protokom?

Budućnost: prelazak na tečne baterije?

Jednostavno rečeno, tekuće baterije imaju mnoge prednosti koje su primjenjive na scenarije elektrana.Uobičajene tečne baterije, uključujući potpuno vanadij tečne baterije, cink-gvožđe tečne baterije, itd.

Uzimajući potpuno vanadij tečne baterije kao primjer, njihove prednosti uključuju.

Prvo, dug životni vek i dobre karakteristike punjenja i pražnjenja čine ih pogodnim za velike scenarije skladištenja energije.Vijek trajanja ciklusa punjenja/pražnjenja potpuno vanadij tečne baterije za skladištenje energije može biti više od 13.000 puta, a kalendarski vijek je više od 15 godina.

Drugo, snaga i kapacitet baterije su "nezavisni" jedan od drugog, što olakšava podešavanje skale kapaciteta skladištenja energije.Snaga potpuno vanadij tečne baterije određena je veličinom i brojem snopa, a kapacitet je određen koncentracijom i zapreminom elektrolita.Proširenje snage baterije može se postići povećanjem snage reaktora i povećanjem broja reaktora, dok se povećanje kapaciteta može postići povećanjem zapremine elektrolita.

Konačno, sirovine se mogu reciklirati.Njegova otopina elektrolita može se reciklirati i ponovo koristiti.

Međutim, dugo vremena, cijena tekućih baterija je ostala visoka, sprečavajući komercijalnu primjenu velikih razmjera.

Uzimajući vanadij tečne baterije kao primjer, njihova cijena uglavnom dolazi od električnog reaktora i elektrolita.

Trošak elektrolita čini oko polovinu troškova, na koji uglavnom utiče cijena vanadijuma;ostatak je trošak gomile, koji uglavnom dolazi od membrana za izmjenu jona, elektroda od ugljičnog filca i drugih ključnih komponentnih materijala.

Opskrba vanadijem u elektrolitu je kontroverzno pitanje.Kineske rezerve vanadijuma su treće po veličini u svijetu, ali ovaj element se uglavnom nalazi s drugim elementima, a topljenje je vrlo zagađujući, energetski intenzivan posao uz ograničenja politike.Štaviše, industrija čelika predstavlja većinu potražnje za vanadijem, a osnovni domaći proizvođač, Phangang Vanadium i Titanium, naravno, prvi isporučuje proizvodnju čelika.

Na ovaj način, vanadij tečne baterije, čini se, ponavljaju problem rješenja za pohranu energije koja sadrže litijum - hvatanje kapaciteta uzvodno sa mnogo glomaznijom industrijom, a time i cijena dramatično varira na cikličnoj osnovi.Na ovaj način, postoji razlog da se traži više elemenata za snabdevanje stabilnog tečnog akumulatorskog rešenja.

Membrana za jonsku izmjenu i elektroda od ugljičnog filca u reaktoru su slične "vratu" čipa.

Što se tiče materijala za jonoizmenjivačke membrane, domaća preduzeća uglavnom koriste Nafion film za protonsku izmjenu koje proizvodi DuPont, stoljetna kompanija u Sjedinjenim Državama, koja je veoma skupa.I, iako ima visoku stabilnost u elektrolitu, postoje nedostaci poput visoke permeabilnosti jona vanadijuma, koje nije lako razgraditi.

Materijal elektrode od ugljičnog filca također je ograničen od strane stranih proizvođača.Dobri materijali za elektrode mogu poboljšati ukupnu radnu efikasnost i izlaznu snagu tekućih baterija.Međutim, trenutno tržište karbonskog filca uglavnom zauzimaju strani proizvođači kao što su SGL Group i Toray Industries.

Sveobuhvatan dolje, izračun, cijena vanadij tečne baterije, od litij je mnogo veća.

Skladištenje energije, nova skupa baterija s tekućim protokom, još je dug put do toga.

Epilog: Ključ za prekid velikog domaćeg ciklusa

Da kažem hiljadu riječi, elektrane za skladištenje za razvoj, najkritičnije, ali ne koji tehnički detalji, već jasno skladištenje elektrane za sudjelovanje u glavnom dijelu transakcija na tržištu električne energije.

Kineski sistem elektroenergetske mreže je veoma velik, složen, tako da elektrana sa nezavisnom online skladištenjem energije nije jednostavna stvar, ali ovo pitanje se ne može zadržati.

Za velike elektrane, ako je dodjela skladišta energije samo za obavljanje nekih pomoćnih usluga, a nema status samostalnog tržišnog trgovanja, odnosno ne može biti višak električne energije po odgovarajućoj tržišnoj cijeni za prodaju drugima, onda ovaj račun je uvijek vrlo teško izračunati.

Stoga treba učiniti sve da stvorimo uslove da elektrane sa skladištem energije pređu u samostalan radni status, kako bi postale aktivni učesnik na tržištu trgovanja električnom energijom.

Kada tržište krene naprijed, mnogi troškovi i tehnički problemi sa kojima se suočava skladištenje energije, vjerujem da će i to biti riješeno.


Vrijeme objave: Nov-07-2022