Ang pagtaas ng kapasidad ng baterya sa pag-imbak ng enerhiya ay medyo malaki, ngunit bakit may kakulangan pa rin?

Ang tag-araw ng 2022 ay ang pinakamainit na panahon sa buong siglo.

Ito ay napakainit na ang mga paa ay mahina at ang kaluluwa ay wala sa katawan;napakainit na ang buong lungsod ay nagdilim.

Sa panahong napakahirap ng kuryente para sa mga residente, nagpasya ang Sichuan na suspindihin ang pang-industriya na kuryente sa loob ng limang araw simula noong Agosto 15. Matapos ipakilala ang pagkawala ng kuryente, maraming kumpanyang pang-industriya ang nagpahinto sa produksyon at pinilit ang buong kawani na magbakasyon.

Mula noong katapusan ng Setyembre, ang mga kakulangan sa suplay ng baterya ay nagpatuloy, at ang kalakaran ng mga kumpanya ng pag-iimbak ng enerhiya na nagsususpinde ng mga order ay tumindi.Ang kakulangan ng supply ng imbakan ng enerhiya ay nagtulak din sa circuit ng imbakan ng enerhiya sa isang rurok.

Ayon sa mga istatistika ng Ministri ng Industriya, ang unang kalahati ng taong ito, ang pambansang produksyon ng baterya ng imbakan ng enerhiya ay higit sa 32GWh.Noong 2021, ang bagong imbakan ng enerhiya ng China ay nagdagdag lamang ng kabuuang 4.9GWh.

Ito ay makikita na ang pagtaas sa enerhiya storage kapasidad ng produksyon ng baterya, ay medyo malaki, ngunit bakit may kakulangan pa rin?

Ang papel na ito ay nagbibigay ng malalim na pagsusuri sa mga sanhi ng kakulangan ng baterya sa pag-iimbak ng enerhiya ng China at ang direksyon nito sa hinaharap sa sumusunod na tatlong lugar:

Una, demand: ang kinakailangang reporma sa grid

Pangalawa, ang supply: hindi maaaring makipagkumpitensya sa kotse

Pangatlo, ang hinaharap: ang paglipat sa likidong daloy ng baterya?

Demand: Ang kinakailangang reporma sa grid

Upang maunawaan ang pangangailangan para sa pag-iimbak ng enerhiya, subukang sagutin ang isang tanong.

Bakit ang malakihang pagkawala ng kuryente ay kadalasang nangyayari sa China sa mga buwan ng tag-init?

Mula sa panig ng demand, parehong pang-industriya at residential na pagkonsumo ng kuryente ay nagpapakita ng isang tiyak na antas ng "pana-panahong kawalan ng timbang", na may "peak" at "labangan" na mga panahon.Sa karamihan ng mga kaso, kayang matugunan ng grid supply ang pang-araw-araw na pangangailangan para sa kuryente.

Gayunpaman, ang mataas na temperatura ng tag-init ay nagpapataas ng paggamit ng mga kasangkapan sa tirahan.Kasabay nito, maraming mga kumpanya ang nag-aayos ng kanilang mga industriya at ang peak period ng pagkonsumo ng kuryente ay sa tag-araw din.

Mula sa panig ng suplay, ang supply ng hangin at hydropower ay hindi matatag dahil sa heograpikal at pana-panahong kondisyon ng panahon.Sa Sichuan, halimbawa, 80% ng kuryente ng Sichuan ay nagmumula sa hydropower supply.At sa taong ito, ang Lalawigan ng Sichuan ay dumanas ng isang pambihirang kalamidad sa mataas na temperatura at tagtuyot, na tumagal ng mahabang panahon, na may malubhang kakulangan sa tubig sa mga pangunahing palanggana at masikip na suplay ng kuryente mula sa mga hydropower plant.Bilang karagdagan, ang matinding lagay ng panahon at mga kadahilanan tulad ng biglaang pagbawas sa lakas ng hangin ay maaari ding maging sanhi ng mga wind turbine na hindi gumana nang normal.

Sa konteksto ng malaking agwat sa pagitan ng supply ng kuryente at demand, upang mapakinabangan ang paggamit ng power grid upang matiyak ang supply ng kuryente, ang pag-iimbak ng enerhiya ay naging isang hindi maiiwasang opsyon upang mapahusay ang flexibility ng power system.

Bilang karagdagan, ang sistema ng kapangyarihan ng China ay binago mula sa tradisyonal na enerhiya tungo sa bagong enerhiya, ang photoelectricity, wind power at solar energy ay napaka-unstable ng natural na mga kondisyon, mayroon ding mataas na pangangailangan para sa imbakan ng enerhiya.

Ayon sa National Energy Administration, ang naka-install na kapasidad ng China na 26.7% ng landscape noong 2021, mas mataas kaysa sa pandaigdigang average.

Bilang tugon, noong Agosto 2021, ang National Development and Reform Commission at ang National Energy Administration ay naglabas ng notice sa paghikayat sa renewable energy power generation enterprises na bumuo ng kanilang sarili o bumili ng peaking capacity upang mapataas ang sukat ng grid connection, na nagmumungkahi na

Higit pa sa sukat na lampas sa garantisadong grid connection ng mga grid enterprise, sa simula, ang peaking capacity ay ilalaan ayon sa pegging ratio na 15% ng power (higit sa 4h ang haba), at ang priyoridad ay ibibigay sa mga nakalaan ayon sa pegging ratio ng 20% ​​o higit pa.

Ito ay makikita, sa konteksto ng power shortage, upang malutas ang "inabandunang hangin, inabandunang liwanag" problema ay hindi maaaring maantala.Kung ang nakaraang thermal power na nai-back sa pamamagitan ng emboldened, ngayon ang "double carbon" na presyon ng patakaran, ay dapat na ipinadala out sa isang regular na batayan, ngunit walang lugar upang gamitin ang lakas ng hangin at photoelectricity na naka-imbak, na ginagamit sa ibang mga lugar.

Samakatuwid, ang pambansang patakaran ay nagsimulang malinaw na hinihikayat ang "allocation ng peaking", mas ang proporsyon ng alokasyon, maaari mo ring "priority grid", lumahok sa kalakalan sa merkado ng kuryente, makuha ang kaukulang kita.

Bilang tugon sa sentral na patakaran, ang bawat rehiyon ay gumagawa ng mahusay na pagsisikap na bumuo ng imbakan ng enerhiya sa mga istasyon ng kuryente ayon sa mga lokal na kondisyon.

Supply: Hindi maaaring makipagkumpitensya sa mga kotse

Nagkataon, ang kakulangan ng baterya ng imbakan ng power station, kasabay ng hindi pa naganap na boom sa mga bagong sasakyang pang-enerhiya.Ang mga istasyon ng kuryente at imbakan ng kotse, parehong may malaking pangangailangan para sa mga baterya ng lithium iron phosphate, ngunit bigyang-pansin ang pag-bid, cost-effective na mga istasyon ng kuryente, paano maaagaw ang mabangis na mga kumpanya ng sasakyan?

Kaya, ang imbakan ng power station dati ay umiral ang ilan sa mga problemang lumitaw.

Sa isang banda, ang paunang gastos sa pag-install ng sistema ng imbakan ng enerhiya ay mataas.Apektado ng supply at demand pati na rin ang pagtaas ng presyo ng hilaw na materyales sa chain ng industriya, pagkatapos ng 2022, ang presyo ng buong pagsasama ng sistema ng imbakan ng enerhiya, ay tumaas mula 1,500 yuan / kWh noong unang bahagi ng 2020, hanggang sa kasalukuyang 1,800 yuan / kWh.

Ang buong enerhiya imbakan industriya chain pagtaas ng presyo, ang pangunahing presyo ay karaniwang higit sa 1 yuan / wat oras, inverters sa pangkalahatan ay tumaas 5% hanggang 10%, EMS din tumaas ng tungkol sa 10%.

Makikita na ang paunang gastos sa pag-install ay naging pangunahing kadahilanan na naghihigpit sa pagtatayo ng imbakan ng enerhiya.

Sa kabilang banda, ang ikot ng pagbawi ng gastos ay mahaba, at mahirap ang kakayahang kumita.Upang 2021 1800 yuan / kWh pagkalkula ng gastos ng sistema ng pag-iimbak ng enerhiya, planta ng enerhiya na imbakan ng kapangyarihan dalawang singil dalawang ilagay, singil at discharge ang average na pagkakaiba sa presyo sa 0.7 yuan / kWh o higit pa, hindi bababa sa 10 taon upang mabawi ang mga gastos.

Kasabay nito, dahil sa kasalukuyang panrehiyong paghihikayat o ipinag-uutos na bagong enerhiya na may diskarte sa pag-iimbak ng enerhiya, ang proporsyon ng 5% hanggang 20%, na nagpapataas ng mga nakapirming gastos.
Bilang karagdagan sa mga dahilan sa itaas, ang power station imbakan ay din tulad ng mga bagong enerhiya sasakyan ay paso, pagsabog, ito kaligtasan panganib, kahit na ang posibilidad ay napakababa, higit pa hayaan ang napakababang panganib gana ng power station nasiraan ng loob.

Ito ay maaaring sinabi na ang "malakas na laang-gugulin" ng enerhiya imbakan, ngunit hindi kinakailangang grid-konektado transaksyon patakaran, kaya na ang isang pulutong ng mga demand para sa mga order, ngunit hindi nagmamadali upang gamitin.Pagkatapos ng lahat, karamihan sa mga istasyon ng kuryente ay mga negosyong pag-aari ng estado, upang matiyak na ang kaligtasan ay ang unang priyoridad, nahaharap din sila sa pagtatasa ng pananalapi, sino ang gustong magmadali sa isang oras ng pagbawi ng tulad ng isang mahabang proyekto?

Ayon sa mga gawi sa paggawa ng desisyon, maraming mga order para sa imbakan ng enerhiya ng istasyon ng kuryente, ay dapat ilagay, nakabitin, naghihintay para sa karagdagang kalinawan ng patakaran.Ang merkado ay nangangailangan ng isang malaking bibig upang kumain ng alimango, ngunit magkaroon ng lakas ng loob, pagkatapos ng lahat, hindi marami.

Ito ay makikita na ang problema ng power station enerhiya imbakan upang maghukay ng mas malalim, bilang karagdagan sa isang maliit na bahagi ng upstream pagtaas ng presyo ng lithium, mayroong isang malaking bahagi ng tradisyonal na teknikal na mga solusyon ay hindi ganap na naaangkop sa sitwasyon ng power station, kung paano dapat ba nating lutasin ang problema?

Sa puntong ito, ang likidong daloy ng solusyon ng baterya ay dumating sa spotlight.Ang ilang mga kalahok sa merkado ay nabanggit na "ang naka-install na ratio ng imbakan ng enerhiya ng lithium ay may posibilidad na bumaba mula Abril 2021, at ang pagtaas ng merkado ay lumilipat sa mga likidong daloy ng baterya".Kaya, ano ang likidong daloy ng baterya na ito?

Ang hinaharap: isang paglipat sa likidong daloy ng mga baterya?

Sa madaling salita, ang mga liquid flow na baterya ay may maraming pakinabang na naaangkop sa mga sitwasyon ng power plant.Mga karaniwang baterya ng daloy ng likido, kabilang ang mga bateryang all-vanadium na likidong daloy, mga baterya ng zinc-iron na likidong daloy, atbp.

Ang pagkuha ng all-vanadium liquid flow na mga baterya bilang isang halimbawa, ang kanilang mga pakinabang ay kasama.

Una, ang mahabang cycle ng buhay at mahusay na pag-charge at discharge na mga katangian ay ginagawang angkop ang mga ito para sa malalaking senaryo ng pag-iimbak ng enerhiya.Ang cycle ng charge/discharge cycle ng all-vanadium liquid flow energy storage na baterya ay maaaring higit sa 13,000 beses, at ang buhay sa kalendaryo ay higit sa 15 taon.

Pangalawa, ang kapangyarihan at kapasidad ng baterya ay "independyente" sa isa't isa, na ginagawang madali upang ayusin ang laki ng kapasidad ng pag-iimbak ng enerhiya.Ang kapangyarihan ng isang all-vanadium liquid flow na baterya ay tinutukoy ng laki at bilang ng stack, at ang kapasidad ay tinutukoy ng konsentrasyon at dami ng electrolyte.Ang pagpapalawak ng lakas ng baterya ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pagtaas ng lakas ng reaktor at pagtaas ng bilang ng mga reaktor, habang ang pagtaas ng kapasidad ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pagtaas ng volume ng electrolyte.

Sa wakas, ang mga hilaw na materyales ay maaaring i-recycle.Ang electrolyte solution nito ay maaaring i-recycle at muling gamitin.

Gayunpaman, sa loob ng mahabang panahon, ang halaga ng mga likidong daloy ng baterya ay nanatiling mataas, na pumipigil sa malakihang komersyal na aplikasyon.

Ang pagkuha ng vanadium liquid flow na mga baterya bilang isang halimbawa, ang kanilang gastos ay pangunahing nagmumula sa electric reactor at electrolyte.

Ang halaga ng electrolyte ay nagkakahalaga ng halos kalahati ng gastos, na pangunahing apektado ng presyo ng vanadium;ang natitira ay ang halaga ng stack, na higit sa lahat ay nagmumula sa ion exchange membranes, carbon felt electrodes at iba pang pangunahing sangkap na materyales.

Ang supply ng vanadium sa electrolyte ay isang kontrobersyal na isyu.Ang mga reserbang vanadium ng China ay ang pangatlo sa pinakamalaki sa mundo, ngunit ang elementong ito ay kadalasang matatagpuan kasama ng iba pang mga elemento, at ang pagtunaw ay isang napaka-polluting, enerhiya-intensive na trabaho na may mga paghihigpit sa patakaran.Higit pa rito, ang industriya ng bakal ang dahilan para sa karamihan ng pangangailangan para sa vanadium, at ang pangunahing domestic producer, ang Phangang Vanadium at Titanium, siyempre, ang unang nagbibigay ng produksyon ng bakal.

Sa ganitong paraan, ang vanadium na likidong daloy ng mga baterya, tila, ay inuulit ang problema ng mga solusyon sa pag-iimbak ng enerhiya na naglalaman ng lithium - pag-agaw sa upstream na kapasidad na may mas bulkier na industriya, at sa gayon ang gastos ay nagbabago nang malaki sa isang cyclical na batayan.Sa ganitong paraan, may dahilan upang maghanap ng higit pang mga elemento upang magbigay ng isang matatag na likidong daloy ng solusyon ng baterya.

Ang ion exchange membrane at carbon felt electrode sa reactor ay katulad ng "leeg" ng chip.

Tulad ng para sa ion exchange membrane material, ang mga domestic enterprise ay pangunahing gumagamit ng Nafion proton exchange film na ginawa ng DuPont, isang siglong gulang na kumpanya sa United States, na napakamahal.At, kahit na ito ay may mataas na katatagan sa electrolyte, may mga depekto tulad ng mataas na permeability ng vanadium ions, hindi madaling pababain.

Ang carbon felt electrode material ay limitado rin ng mga dayuhang tagagawa.Maaaring mapabuti ng magagandang materyales ng elektrod ang pangkalahatang kahusayan sa pagpapatakbo at lakas ng output ng mga baterya ng daloy ng likido.Gayunpaman, sa kasalukuyan, ang carbon felt market ay pangunahing inookupahan ng mga dayuhang tagagawa tulad ng SGL Group at Toray Industries.

Comprehensive down, isang pagkalkula, ang halaga ng vanadium likido daloy ng baterya, kaysa sa lithium ay mas mataas.

Imbakan ng enerhiya bagong mahal na likidong daloy ng baterya, mayroon pa ring mahabang paraan upang pumunta.

Epilogue: Ang susi sa pagsira sa mahusay na domestic cycle

Upang sabihin ng isang libong mga salita, kapangyarihan station imbakan upang bumuo, ang pinaka-kritikal, ngunit hindi kung ano ang teknikal na mga detalye, ngunit malinaw na kapangyarihan station imbakan upang lumahok sa mga pangunahing katawan ng mga transaksyon kapangyarihan market.

Ang sistema ng power grid ng China ay napakalaki, kumplikado, upang ang power station na may independiyenteng online na imbakan ng enerhiya, ay hindi isang simpleng bagay, ngunit ang bagay na ito ay hindi maaaring pigilan.

Para sa mga pangunahing istasyon ng kuryente, kung ang paglalaan ng pag-iimbak ng enerhiya ay para lamang gawin ang ilang mga pantulong na serbisyo, at walang independiyenteng katayuan sa pangangalakal sa merkado, iyon ay, hindi maaaring labis na kuryente, sa naaangkop na presyo sa merkado upang ibenta sa iba, kung gayon ang account na ito ay palaging napakahirap kalkulahin.

Samakatuwid, dapat nating gawin ang lahat na posible upang lumikha ng mga kondisyon para sa mga istasyon ng kuryente na may imbakan ng enerhiya upang maging isang independiyenteng katayuan sa pagpapatakbo, upang ito ay maging isang aktibong kalahok sa merkado ng kalakalan ng kuryente.

Kapag nauna na ang merkado, marami sa mga gastos at teknikal na problemang kinakaharap ng pag-iimbak ng enerhiya, naniniwala ako na malulutas din iyon.


Oras ng post: Nob-07-2022