Nárůst kapacity akumulátoru energie je poměrně obrovský, ale proč je stále nedostatek?

Léto 2022 bylo nejteplejším obdobím v celém století.

Bylo tak horko, že údy byly slabé a duše byla mimo tělo; tak horko, že celé město potemnělo.

V době, kdy byla elektřina pro obyvatele tak obtížná, se S'-čchuan rozhodl pozastavit průmyslovou elektřinu na pět dní počínaje 15. srpnem. Po zavedení výpadku proudu velké množství průmyslových společností zastavilo výrobu a přinutilo plný počet zaměstnanců vzít si dovolenou.

Od konce září pokračují výpadky dodávek baterií a zesílil trend, kdy společnosti skladující energii pozastavují objednávky. Nedostatek zásob energie akumulující energii také posunul okruh skladování energie k vyvrcholení.

Podle statistik Ministerstva průmyslu se za první pololetí letošního roku vyrobí národní energetická akumulátorová baterie přes 32 GWh. V roce 2021 přidalo nové úložiště energie v Číně celkem pouze 4,9 GWh.

Je vidět, že nárůst kapacity výroby akumulátorů energie byl poměrně obrovský, ale proč je stále nedostatek?

Tento dokument poskytuje hloubkovou analýzu příčin nedostatku baterií v Číně a jeho budoucí směřování v následujících třech oblastech:

Za prvé, poptávka: nezbytná reforma sítě

Za druhé, nabídka: nemůže konkurovat vozu

Za třetí, budoucnost: přechod na baterie s průtokem kapalin?

Poptávka: Nezbytná reforma sítě

Abyste pochopili potřebu skladování energie, zkuste odpovědět na jednu otázku.

Proč dochází v Číně k rozsáhlým výpadkům elektřiny v letních měsících?

Ze strany poptávky vykazuje spotřeba elektřiny v průmyslu i v domácnostech určitý stupeň „sezónní nerovnováhy“ s obdobími „špičky“ a „dole“. Ve většině případů může dodávka do sítě pokrýt denní poptávku po elektřině.

Vysoké letní teploty však zvyšují používání domácích spotřebičů. Řada firem přitom upravuje svá odvětví a špička spotřeby elektřiny je také v létě.

Ze strany nabídky je dodávka větrné a vodní energie nestabilní kvůli geografickým a sezónním povětrnostním podmínkám. Například v Sichuanu pochází 80 % elektřiny v Sichuanu z vodních zdrojů. A letos provincii S'-čchuan postihla vzácná katastrofa s vysokými teplotami a suchem, která trvala dlouhou dobu, s vážným nedostatkem vody v hlavních povodích a nedostatkem energie z vodních elektráren. Kromě toho extrémní počasí a faktory, jako je náhlé snížení výkonu větru, mohou způsobit, že větrné turbíny nebudou moci normálně fungovat.

V souvislosti s velkým rozdílem mezi nabídkou a poptávkou po energii, aby se maximalizovalo využití elektrické sítě k zajištění dodávek elektřiny, se skladování energie stalo nevyhnutelnou možností pro zvýšení flexibility energetického systému.

Kromě toho se čínský energetický systém transformuje z tradiční energie na novou energii, fotoelektřina, větrná energie a solární energie jsou velmi nestabilní přírodními podmínkami, má také vysokou poptávku po skladování energie.

Podle Národní energetické správy bude čínská instalovaná kapacita 26,7 % krajiny v roce 2021 vyšší, než je celosvětový průměr.

V reakci na to vydaly v srpnu 2021 Národní komise pro rozvoj a reformy a Národní energetická správa oznámení o podpoře podniků vyrábějících energii z obnovitelných zdrojů, aby si vybudovaly vlastní nebo nakoupily špičkovou kapacitu za účelem zvýšení rozsahu připojení k síti, přičemž navrhly, aby

Nad rámec zaručeného síťového připojení společností k rozvodné síti bude zpočátku špičková kapacita přidělena podle poměru fixace 15 % výkonu (délka delší než 4 hodiny) a priorita bude dána těm, kteří budou přiděleni podle poměru fixace. 20 % nebo více.

V souvislosti s nedostatkem energie lze vidět, že řešení problému „opuštěného větru, opuštěného světla“ nelze odkládat. Pokud předchozí tepelná energie podporovaná povzbuzeným, nyní tlakem politiky „dvojího uhlíku“, musí být pravidelně rozesílána, ale není místo, kde by se využila uložená větrná energie a fotoelektřina, používaná na jiných místech.

Proto se národní politika začala jasně podporovat "přidělování špiček", čím větší je podíl přidělení, můžete také "prioritní sítě", podílet se na obchodování na trhu s elektřinou, získat odpovídající příjem.

V reakci na centrální politiku každý region vynakládá velké úsilí na rozvoj skladování energie v elektrárnách podle místních podmínek.

Nabídka: Nemůže konkurovat autům

Shodou okolností se nedostatek akumulátorů v elektrárně shodoval s nebývalým boomem nových energetických vozidel. Elektrárny a sklady automobilů, oba mají velkou poptávku po lithium-železo fosfátových bateriích, ale věnujte pozornost nabídkám, nákladově efektivním elektrárnám, jak mohou chytit divoké automobilové společnosti?

Některé z problémů, které se objevily, tedy dříve existovaly v elektrárně.

Na jedné straně jsou počáteční náklady na instalaci systému skladování energie vysoké. Vlivem nabídky a poptávky a také zvýšením cen surovin v průmyslovém řetězci se po roce 2022 cena celé integrace systému skladování energie zvýšila z 1 500 juanů / kWh na začátku roku 2020 na současných 1 800 juanů / kWh.

Růst cen celého řetězce průmyslu skladování energie, základní cena je obecně více než 1 yuan / watthodina, invertory obecně vzrostly o 5% až 10%, EMS také vzrostl asi o 10%.

Je vidět, že počáteční náklady na instalaci se staly hlavním faktorem, který omezuje výstavbu energetických zásobníků.

Na druhou stranu je cyklus návratnosti nákladů dlouhý a ziskovost je obtížná. do roku 2021 1800 juanů / kWh výpočet nákladů na systém skladování energie, energetická akumulační elektrárna dva poplatky, nabíjení a vybíjení průměrného cenového rozdílu 0,7 juanů / kWh nebo více, nejméně 10 let, aby se obnovily náklady.

Současně, vzhledem k současné regionální podpoře nebo povinné nové energie se strategií skladování energie, podíl 5% na 20%, což zvyšuje fixní náklady.
Kromě výše uvedených důvodů je skladování v elektrárně také jako u nových energetických vozidel shoří, exploze, toto bezpečnostní riziko, i když je pravděpodobnost velmi nízká, nechť odradí velmi nízká chuť k riziku elektrárny.

Dá se říci, že "silná alokace" skladování energie, ale ne nutně síť-propojené transakce politiky, takže velká poptávka po objednávce, ale ne ve spěchu k použití. Většina elektráren jsou přece státní podniky, zajištění bezpečnosti je na prvním místě, čelí i finančnímu ohodnocení, kdo by chtěl uspěchat dobu obnovy tak dlouhého projektu?

Podle rozhodovacích zvyklostí by mělo být mnoho zakázek na skladování energie v elektrárnách umístěno, zavěšeno a čekat na další vyjasnění politiky. Trh potřebuje velkou tlamu, aby mohl jíst kraby, ale mějte odvahu, koneckonců jich není mnoho.

Je vidět, že problém skladování energie v elektrárnách se musí kopat hlouběji, kromě malé části zvýšení ceny lithia proti proudu existuje velká část tradičních technických řešení, která nejsou plně použitelná na scénář elektrárny, jak měli bychom problém vyřešit?

V tomto okamžiku se do centra pozornosti dostal tekutý bateriový roztok. Někteří účastníci trhu poznamenali, že „poměr instalovaného úložiště energie lithia má od dubna 2021 tendenci klesat a přírůstek trhu se přesouvá na baterie s tekutým průtokem“. Co je tedy tato baterie pro průtok kapaliny?

Budoucnost: přechod k bateriím s tekutým průtokem?

Jednoduše řečeno, baterie s průtokem kapaliny mají mnoho výhod, které jsou použitelné pro scénáře elektrárny. Běžné baterie s průtokem kapaliny, včetně celovanadových baterií s průtokem kapaliny, zinko-železných baterií s průtokem kapaliny atd.

Vezmeme-li jako příklad celovanadové kapalinové baterie, mezi jejich výhody patří.

Za prvé, dlouhá životnost a dobré charakteristiky nabíjení a vybíjení je činí vhodnými pro scénáře skladování energie ve velkém měřítku. Životnost cyklu nabíjení/vybíjení celovanadové baterie s tekutým průtokem energie může být více než 13 000krát a kalendářní životnost je více než 15 let.

Za druhé, výkon a kapacita baterie jsou na sobě „nezávislé“, což usnadňuje nastavení měřítka kapacity pro ukládání energie. Výkon celovanadové kapalinové průtokové baterie je určen velikostí a počtem stohu a kapacita je určena koncentrací a objemem elektrolytu. Rozšíření výkonu baterie lze dosáhnout zvýšením výkonu reaktoru a zvýšením počtu reaktorů, zatímco zvýšení kapacity lze dosáhnout zvýšením objemu elektrolytu.

Nakonec lze suroviny recyklovat. Jeho elektrolytický roztok lze recyklovat a znovu použít.

Po dlouhou dobu však náklady na baterie s tekutým průtokem zůstávaly vysoké, což bránilo komerčnímu použití ve velkém měřítku.

Vezmeme-li jako příklad vanadové baterie s tekutým průtokem, jejich cena pochází hlavně z elektrického reaktoru a elektrolytu.

Náklady na elektrolyt tvoří asi polovinu nákladů, které jsou ovlivněny hlavně cenou vanadu; zbytek jsou náklady na sadu, která pochází hlavně z iontoměničových membrán, uhlíkových plstěných elektrod a dalších klíčových komponentních materiálů.

Zásoba vanadu v elektrolytu je kontroverzní záležitost. Čínské zásoby vanadu jsou třetí největší na světě, ale tento prvek se většinou vyskytuje s jinými prvky a tavení je vysoce znečišťující, energeticky náročná práce s politickými omezeními. Ocelářský průmysl navíc představuje většinu poptávky po vanadu a hlavní domácí výrobce, Phangang Vanadium and Titanium, samozřejmě dodává výrobu oceli jako první.

Zdá se, že tímto způsobem vanadiové baterie s tekutým průtokem opakují problém řešení pro ukládání energie obsahující lithium – ubírají se předřazené kapacitě mnohem objemnějšímu průmyslu, a proto náklady dramaticky kolísají na cyklické bázi. Tímto způsobem je důvod hledat více prvků pro zásobování stabilního tekutého bateriového řešení.

Iontoměničová membrána a uhlíková plstěná elektroda v reaktoru jsou podobné „krku“ čipu.

Pokud jde o materiál iontoměničové membrány, domácí podniky používají hlavně Nafion protonovýměnný film vyrobený společností DuPont, stoletou společností ve Spojených státech, který je velmi drahý. A přestože má vysokou stabilitu v elektrolytu, existují vady, jako je vysoká permeabilita iontů vanadu, které nelze snadno degradovat.

Materiál uhlíkové plstěné elektrody je také omezen zahraničními výrobci. Dobré materiály elektrod mohou zlepšit celkovou provozní účinnost a výstupní výkon baterií s průtokem kapaliny. V současnosti je však trh s uhlíkovou plstí obsazen především zahraničními výrobci, jako jsou SGL Group a Toray Industries.

Komplexní dolů, kalkulace, náklady na vanadovou kapalinovou baterii, než lithium je mnohem vyšší.

Ukládání energie nové drahé baterie s průtokem kapaliny, je před námi ještě dlouhá cesta.

Epilog: Klíč k prolomení velkého domácího cyklu

Abych řekl tisíc slov, úložiště elektrárny rozvíjet, nejkritičtější, ale ne jaké technické detaily, ale jasné úložiště elektrárny se podílet na hlavním těle transakcí na trhu s energií.

Čínský systém rozvodné sítě je velmi rozsáhlý, složitý, takže elektrárna s nezávislým online skladováním energie není jednoduchá záležitost, ale tuto záležitost nelze zadržet.

V případě velkých elektráren, pokud je přidělení úložiště energie pouze k provádění některých pomocných služeb a nemá status nezávislého obchodování na trhu, to znamená, že nemůže být přebytečná elektřina za odpovídající tržní cenu prodána ostatním, pak tento účet je vždy velmi obtížné přepočítat.

Proto bychom měli udělat vše pro to, abychom vytvořili podmínky pro to, aby se elektrárny s akumulací energie proměnily v samostatný provozní status, aby se staly aktivním účastníkem trhu s elektřinou.

Když trh pokročí, mnoho nákladů a technických problémů, kterým skladování energie čelí, věřím, že se to také vyřeší.


Čas odeslání: List-07-2022