Wzrost pojemności akumulatorów do magazynowania energii jest dość duży, ale dlaczego wciąż brakuje?

Lato 2022 roku było najcieplejszą porą roku w całym stuleciu.

Było tak gorąco, że kończyny były słabe, a dusza była poza ciałem;tak gorąco, że całe miasto pociemniało.

W czasie, gdy elektryczność była tak trudna dla mieszkańców, Syczuan podjął decyzję o wstrzymaniu elektryczności przemysłowej na pięć dni, począwszy od 15 sierpnia. Po wprowadzeniu przerwy w dostawie prądu duża liczba firm przemysłowych wstrzymała produkcję i zmusiła pełny personel do wzięcia urlopu.

Od końca września utrzymują się braki w dostawach akumulatorów, a trend wstrzymywania zamówień przez firmy zajmujące się magazynowaniem energii nasilił się.Brak dostaw do magazynowania energii doprowadził również obwód magazynowania energii do punktu kulminacyjnego.

Według statystyk Ministerstwa Przemysłu, w pierwszej połowie tego roku krajowa produkcja akumulatorów do magazynów energii przekroczyła 32 GWh.W 2021 r. nowe magazyny energii w Chinach dodały łącznie tylko 4,9 GWh.

Widać, że wzrost zdolności produkcyjnych akumulatorów do magazynowania energii był dość duży, ale dlaczego wciąż brakuje?

Ten artykuł zawiera dogłębną analizę przyczyn niedoboru akumulatorów do magazynowania energii w Chinach i jego przyszłego kierunku w następujących trzech obszarach:

Po pierwsze, popyt: imperatyw reformy sieci

Po drugie, podaż: nie może konkurować z samochodem

Po trzecie, przyszłość: przejście na akumulator płynny?

Popyt: imperatyw reformy sieci

Aby zrozumieć potrzebę magazynowania energii, spróbuj odpowiedzieć na jedno pytanie.

Dlaczego przerwy w dostawie prądu na dużą skalę występują w Chinach w miesiącach letnich?

Od strony popytu zużycie energii elektrycznej zarówno w przemyśle, jak iw gospodarstwach domowych wykazuje pewien stopień „sezonowej nierównowagi”, z okresami „szczytu” i „najniższego poziomu”.W większości przypadków zasilanie z sieci może zaspokoić dzienne zapotrzebowanie na energię elektryczną.

Jednak wysokie letnie temperatury zwiększają wykorzystanie urządzeń domowych.Jednocześnie wiele firm dostosowuje swoje branże i okres szczytowego zużycia energii elektrycznej przypada również na lato.

Od strony podaży podaż energii wiatrowej i wodnej jest niestabilna ze względu na geograficzne i sezonowe warunki pogodowe.Na przykład w Syczuanie 80% energii elektrycznej w Syczuanie pochodzi z elektrowni wodnych.W tym roku prowincję Syczuan nawiedziła rzadka katastrofa związana z wysoką temperaturą i suszą, która trwała przez długi czas, z poważnymi niedoborami wody w głównych basenach i ograniczonym zasilaniem z elektrowni wodnych.Ponadto ekstremalne warunki pogodowe i czynniki, takie jak nagłe zmniejszenie mocy wiatru, również mogą uniemożliwić normalne działanie turbin wiatrowych.

W kontekście dużej luki między podażą a popytem, ​​w celu maksymalizacji wykorzystania sieci elektroenergetycznej w celu zapewnienia dostaw energii elektrycznej, magazynowanie energii stało się nieuniknioną opcją zwiększania elastyczności systemu elektroenergetycznego.

Ponadto chiński system energetyczny jest przekształcany z tradycyjnej energii na nową, fotoelektryczność, energia wiatrowa i energia słoneczna są bardzo niestabilne w warunkach naturalnych, ma również duże zapotrzebowanie na magazynowanie energii.

Według National Energy Administration moc zainstalowana w Chinach na poziomie 26,7% krajobrazu w 2021 r. jest wyższa niż średnia światowa.

W odpowiedzi w sierpniu 2021 r. Krajowa Komisja Rozwoju i Reform oraz Krajowa Administracja Energetyczna wydały obwieszczenie w sprawie zachęcania przedsiębiorstw wytwarzających energię odnawialną do budowy własnych lub zakupu mocy szczytowej w celu zwiększenia skali przyłączenia do sieci, proponując m.in.

Poza skalą poza gwarantowanym przyłączeniem przedsiębiorstw sieciowych, początkowo moce szczytowe będą przydzielane według współczynnika ustalania 15% mocy (powyżej 4h długości), a pierwszeństwo będą przydzielane według współczynnika ustalania 20% lub więcej.

Można zauważyć, że w kontekście niedoboru mocy rozwiązanie problemu „porzuconego wiatru, porzuconego światła” nie może być opóźnione.Jeśli poprzednia moc cieplna wspierana przez ośmielonych, teraz nacisk na politykę „podwójnego węgla”, musi być wysyłany regularnie, ale nie ma miejsca na wykorzystanie energii wiatrowej i fotoelektryczności zmagazynowanej, wykorzystywanej w innych miejscach.

Dlatego polityka krajowa zaczęła wyraźnie zachęcać do „przydziału szczytowego”, tym bardziej część przydziału, można również „sieci priorytetowej”, uczestniczyć w handlu na rynku energii elektrycznej, uzyskać odpowiedni dochód.

W odpowiedzi na politykę centralną, każdy region dokłada wszelkich starań, aby rozwijać magazynowanie energii w elektrowniach zgodnie z lokalnymi warunkami.

Zaopatrzenie: nie może konkurować z samochodami

Przypadkowo niedobór akumulatorów w elektrowni zbiegł się z bezprecedensowym boomem na nowe pojazdy energetyczne.Elektrownie i magazyny samochodowe, oba mają duże zapotrzebowanie na akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe, ale zwróć uwagę na licytację, opłacalne elektrownie, w jaki sposób mogą chwycić zaciekłe firmy motoryzacyjne?

W związku z tym, że magazyn elektrowni istniał wcześniej, niektóre problemy się pojawiły.

Z jednej strony początkowy koszt instalacji systemu magazynowania energii jest wysoki.Pod wpływem podaży i popytu, a także wzrostu cen surowców w łańcuchu przemysłowym, po 2022 roku cena całej integracji systemu magazynowania energii wzrosła z 1500 juanów / kWh na początku 2020 roku do obecnych 1800 juanów / kWh.

Cały wzrost cen łańcucha magazynowania energii, cena podstawowa wynosi na ogół więcej niż 1 juanów / watogodzinę, falowniki generalnie wzrosły o 5% do 10%, EMS również wzrósł o około 10%.

Można zauważyć, że początkowy koszt instalacji stał się głównym czynnikiem ograniczającym budowę magazynów energii.

Z drugiej strony cykl zwrotu kosztów jest długi, a rentowność trudna.Do 2021 1800 juanów / kWh kalkulacja kosztów systemu magazynowania energii, dwie elektrownie magazynujące energię ładują dwa, ładują i rozładowują średnią różnicę w cenie 0,7 juana / kWh lub więcej, co najmniej 10 lat, aby odzyskać koszty.

Jednocześnie, ze względu na obecne zachęty regionalne lub obowiązkową strategię nowej energii z magazynowaniem energii, proporcja 5% do 20%, co zwiększa koszty stałe.
Oprócz powyższych powodów, magazynowanie elektrowni jest również jak spalanie nowych pojazdów energetycznych, eksplozja, to zagrożenie bezpieczeństwa, chociaż prawdopodobieństwo jest bardzo niskie, bardziej niech zniechęci bardzo niski apetyt na ryzyko elektrowni.

Można powiedzieć, że „silna alokacja” magazynów energii, ale niekoniecznie do sieci, jest związana z polityką transakcji, dzięki czemu jest duże zapotrzebowanie na zamówienie, ale nie spieszy się z użyciem.W końcu większość elektrowni to przedsiębiorstwa państwowe, aby zapewnić bezpieczeństwo na pierwszym miejscu, muszą też liczyć się z oceną finansową, kto chciałby spieszyć się z rekonwalescencją tak długiego projektu?

Zgodnie z przyzwyczajeniami decyzyjnymi, wiele zamówień na magazyny energii w elektrowniach powinno być składanych w oczekiwaniu na dalszą klarowność polityki.Rynek potrzebuje wielkiej gęby do jedzenia krabów, ale odwagi jest przecież niewielu.

Można zauważyć, że problem magazynowania energii elektrowni, aby kopać głębiej, oprócz niewielkiej części wzrostu ceny litu w górę, istnieje duża część tradycyjnych rozwiązań technicznych, które nie są w pełni stosowane w scenariuszu elektrowni, jak powinniśmy rozwiązać problem?

W tym momencie w centrum uwagi znalazło się rozwiązanie akumulatorowe z płynnym przepływem.Niektórzy uczestnicy rynku zauważyli, że „współczynnik litu do magazynowania energii zainstalowanej ma tendencję spadkową od kwietnia 2021 r., a wzrost rynku przenosi się na akumulatory przepływowe”.Czym więc jest ta bateria przepływowa?

Przyszłość: przejście na akumulatory płynne?

Mówiąc najprościej, akumulatory z płynnym przepływem mają wiele zalet, które można zastosować w scenariuszach elektrowni.Typowe baterie przepływowe, w tym całkowicie wanadowe baterie przepływowe, baterie cynkowo-żelazowe itp.

Biorąc za przykład całkowicie wanadowe akumulatory płynne, ich zalety obejmują.

Po pierwsze, długi cykl życia oraz dobra charakterystyka ładowania i rozładowania sprawiają, że nadają się do scenariuszy magazynowania energii na dużą skalę.Żywotność cyklu ładowania / rozładowania całkowicie wanadowego akumulatora do przechowywania energii w płynie może być ponad 13 000 razy, a żywotność kalendarza wynosi ponad 15 lat.

Po drugie, moc i pojemność baterii są „niezależne” od siebie, co ułatwia dostosowanie skali pojemności magazynowania energii.Moc całkowicie wanadowej baterii przepływowej zależy od rozmiaru i liczby stosów, a pojemność zależy od stężenia i objętości elektrolitu.Zwiększenie mocy baterii można osiągnąć poprzez zwiększenie mocy reaktora i zwiększenie liczby reaktorów, natomiast zwiększenie pojemności można osiągnąć poprzez zwiększenie objętości elektrolitu.

Wreszcie surowce można poddać recyklingowi.Roztwór elektrolitu można poddać recyklingowi i ponownie wykorzystać.

Jednak przez długi czas koszt akumulatorów płynnych pozostawał wysoki, co uniemożliwia ich komercyjne zastosowanie na dużą skalę.

Biorąc za przykład baterie wanadowe z płynnym przepływem, ich koszt pochodzi głównie z reaktora elektrycznego i elektrolitu.

Koszt elektrolitu stanowi około połowy kosztów, na co głównie wpływa cena wanadu;reszta to koszt stosu, który pochodzi głównie z membran jonowymiennych, elektrod z filcu węglowego i innych kluczowych materiałów składowych.

Zapas wanadu w elektrolicie jest kwestią kontrowersyjną.Zasoby wanadu w Chinach są trzecimi co do wielkości na świecie, ale ten pierwiastek występuje głównie z innymi pierwiastkami, a wytapianie jest wysoce zanieczyszczającym i energochłonnym zajęciem, podlegającym ograniczeniom politycznym.Co więcej, przemysł stalowy odpowiada za większość popytu na wanad, a główny krajowy producent, Phangang Vanadium and Titanium, oczywiście dostarcza produkcję stali w pierwszej kolejności.

Wydaje się, że w ten sposób akumulatory wanadowe z płynnym przepływem powtarzają problem rozwiązań do magazynowania energii zawierających lit – przechwytując moce wydobywcze ze znacznie większym przemysłem, a zatem koszty zmieniają się dramatycznie cyklicznie.W ten sposób istnieje powód, aby szukać większej liczby elementów do zasilania stabilnego rozwiązania akumulatorowego z płynnym przepływem.

Membrana jonowymienna i elektroda z filcu węglowego w reaktorze są podobne do „szyjki” chipa.

Jeśli chodzi o materiał membrany jonowymiennej, przedsiębiorstwa krajowe wykorzystują głównie folię protonową Nafion wyprodukowaną przez firmę DuPont, stuletnią firmę w Stanach Zjednoczonych, która jest bardzo droga.I chociaż ma wysoką stabilność w elektrolicie, istnieją wady, takie jak wysoka przepuszczalność jonów wanadu, które nie są łatwe do degradacji.

Materiał elektrody z filcu węglowego jest również ograniczony przez zagranicznych producentów.Dobre materiały elektrod mogą poprawić ogólną wydajność operacyjną i moc wyjściową akumulatorów przepływowych.Jednak obecnie rynek filcu węglowego jest okupowany głównie przez zagranicznych producentów, takich jak SGL Group i Toray Industries.

Kompleksowe w dół, obliczenia, koszt wanadu płynnej baterii przepływowej, niż lit jest znacznie wyższy.

Magazynowanie energii nowa droga bateria przepływu cieczy, wciąż jest długa droga do przebycia.

Epilog: Klucz do przerwania wielkiego domowego cyklu

Mówiąc tysiąc słów, magazynowanie elektrowni do rozwoju, najbardziej krytyczne, ale nie jakie szczegóły techniczne, ale jasne przechowywanie elektrowni do udziału w głównej części transakcji na rynku energii.

System sieci energetycznej w Chinach jest bardzo duży, złożony, więc elektrownia z niezależnym magazynowaniem energii online nie jest prostą sprawą, ale tej sprawy nie można powstrzymać.

W przypadku dużych elektrowni, jeżeli przydział magazynów energii ma służyć jedynie wykonywaniu niektórych usług pomocniczych i nie ma statusu niezależnego obrotu na rynku, to znaczy nie może być nadwyżki energii elektrycznej, po odpowiedniej cenie rynkowej do sprzedaży innym, to to konto jest zawsze bardzo trudne do obliczenia.

Dlatego należy zrobić wszystko, aby elektrownie z magazynami energii uzyskały samodzielny status operacyjny, tak aby stały się aktywnym uczestnikiem rynku obrotu energią.

Wierzę, że gdy rynek pójdzie do przodu, wiele kosztów i problemów technicznych związanych z magazynowaniem energii również zostanie rozwiązanych.


Czas postu: 07-lis-2022