Az energiatároló akkumulátor kapacitásának növekedése meglehetősen nagy, de miért van még mindig hiány?

2022 nyara volt a legforróbb évszak az egész évszázadban.

Olyan meleg volt, hogy a végtagok elgyengültek, és a lélek kiszállt a testből; olyan forró, hogy az egész város elsötétült.

Abban az időben, amikor az elektromosság nagyon nehéz volt a lakosok számára, Szecsuán úgy döntött, hogy augusztus 15-től öt napra felfüggeszti az ipari áramszolgáltatást. Az áramszünet bevezetése után számos ipari vállalat leállította a termelést, és a teljes személyzetet szabadságra kényszerítette.

Szeptember vége óta folytatódik az akkumulátor-ellátási hiány, és felerősödött az a trend, hogy az energiatároló cégek felfüggesztik a rendeléseket. Az energiatárolási ellátás hiánya az energiatároló áramkört is a csúcsra sodorta.

Az Ipari Minisztérium statisztikái szerint az idei év első felében a nemzeti energiatároló akkumulátor termelése több mint 32 GWh. 2021-ben Kína új energiatárolója összesen csak 4,9 GWh-val bővült.

Látható, hogy az energiatároló akkumulátorok gyártási kapacitásának növekedése meglehetősen nagy volt, de miért van még mindig hiány?

Ez a cikk mélyreható elemzést ad a kínai energiatároló akkumulátorhiány okairól és jövőbeli irányáról a következő három területen:

Először is a követelés: a kötelező hálózati reform

Másodszor, a kínálat: nem tud versenyezni az autóval

Harmadszor, a jövő: az átállás a folyadékáramú akkumulátorra?

Igény: A kötelező hálózati reform

Az energiatárolás szükségességének megértéséhez próbáljon meg válaszolni egy kérdésre.

Miért fordulnak elő nagyszabású áramkimaradások Kínában a nyári hónapokban?

Keresleti oldalról mind az ipari, mind a lakossági villamosenergia-fogyasztás bizonyos fokú „szezonális egyensúlyhiányt” mutat, „csúcs” és „mélypont” időszakokkal. A legtöbb esetben a hálózati ellátás ki tudja elégíteni a napi villamosenergia-igényt.

A magas nyári hőmérséklet azonban megnöveli a lakossági készülékek használatát. Ezzel párhuzamosan sok cég átalakítja iparágát, és a villamosenergia-fogyasztás csúcsidőszaka is nyáron van.

Ellátási oldalról a szél- és vízenergia ellátása a földrajzi és szezonális időjárási viszonyok miatt instabil. Szecsuánban például a szecsuáni villamos energia 80%-a vízenergia-ellátásból származik. Idén pedig Szecsuán tartományt egy ritka, magas hőmérsékleti és aszályos katasztrófa sújtotta, amely sokáig elhúzódott, a fő medencékben súlyos vízhiánnyal és a vízerőművek szűkös áramellátásával. Ezenkívül a szélsőséges időjárás és az olyan tényezők, mint például a szélenergia hirtelen csökkenése, szintén képtelenné tehetik a szélturbinákat a normális működésre.

Az energiaellátás és a kereslet közötti nagy szakadék összefüggésében, a villamosenergia-ellátást biztosító villamosenergia-hálózat kihasználtságának maximalizálása érdekében, az energiatárolás az energiarendszer rugalmasságának növelésének elkerülhetetlen lehetőségévé vált.

Ezen túlmenően, Kína villamosenergia-rendszere átalakul a hagyományos energiáról az új energiára, a fotoelektromosság, a szélenergia és a napenergia nagyon instabil a természeti viszonyok miatt, és nagy az energiatárolási igény is.

A Nemzeti Energiaügyi Hivatal szerint Kína beépített kapacitása 2021-ben a táj 26,7%-a, ami magasabb a globális átlagnál.

Erre reagálva 2021 augusztusában a Nemzeti Fejlesztési és Reformbizottság és az Országos Energiaügyi Hivatal közleményt adott ki a megújuló energiatermelő vállalkozások saját kiépítésére vagy csúcskapacitás vásárlására való ösztönzéséről a hálózati csatlakozások mértékének növelése érdekében, javasolva, hogy

A hálózati vállalkozások garantált hálózati csatlakozásán túlmutató léptéken túl a csúcskapacitást kezdetben a teljesítmény 15%-os lekötési aránya szerint osztják ki (hosszúságban 4 óra felett), és elsőbbséget élveznek a rákötési arány szerint kiosztottak. 20% vagy több.

Látható, összefüggésben az áramhiány, hogy megoldja az "elhagyott szél, elhagyott fény" probléma nem késleltethető. Ha a korábbi hőenergiát, amit a felbátorodott, most a "kettős szén" politikai nyomást kell rendszeresen kiküldeni, de a máshol felhalmozott szél- és fotoelektromos hasznosítási helyek sehol.

Ezért a nemzeti politika kezdett egyértelműen ösztönözni a "kiosztás csúcspontja", minél nagyobb arányban az elosztás, akkor is "elsőbbségi hálózat", részt vesz a villamosenergia-piaci kereskedésben, kap a megfelelő bevételt.

A központi politikára reagálva minden régió nagy erőfeszítéseket tesz az erőművekben a helyi adottságoknak megfelelő energiatárolás fejlesztésére.

Ellátás: Nem tud versenyezni az autókkal

Véletlenül az erőművi akkumulátor-hiány egybeesett az új energetikai járművek példátlan fellendülésével. Az erőművekben és az autótárolókban egyaránt nagy a kereslet a lítium-vas-foszfát akkumulátorok iránt, de ügyeljen a licitálásra, a költséghatékony erőművekre, hogyan lehet megragadni a heves autóipari cégeket?

Így az erőművi tároló korábban is létezett a problémák egy része.

Egyrészt az energiatároló rendszer kezdeti telepítési költsége magas. A kereslet és a kínálat, valamint az ipari lánc nyersanyagárainak emelkedése miatt 2022 után a teljes energiatároló rendszer integrációjának ára a 2020 eleji 1500 jüan/kWh-ról a jelenlegi 1800 jüan/kWh-ra emelkedett.

Az egész energiatároló ipar lánc áremelés, a mag ár általában több mint 1 jüan / wattóra, az inverterek általában 5%-ról 10%-ra emelkedett, az EMS is mintegy 10%-kal emelkedett.

Látható, hogy a kezdeti beépítési költség vált a fő tényezővé, amely korlátozza az energiatároló építését.

Másrészt a költségmegtérülési ciklus hosszú, a jövedelmezőség pedig nehéz. 2021-ig 1800 jüan / kWh energiatároló rendszer költségszámítása, energiatároló erőmű két töltés két feltöltés, töltés és mentesítés az átlagos árkülönbség 0,7 jüan / kWh vagy több, legalább 10 év a költségek megtérülése.

Ugyanakkor a jelenlegi regionális ösztönzés vagy a kötelező új energia energiatárolási stratégiája miatt az 5-20%-os arány növeli a fix költségeket.
Amellett, hogy a fenti okok miatt, erőmű tárolása is, mint az új energia járművek égnek, robbanás, ez a biztonsági kockázat, bár a valószínűsége nagyon alacsony, inkább hagyja, hogy a nagyon alacsony kockázati étvágy az erőmű kedvét.

Azt lehet mondani, hogy az "erős allokáció" az energiatárolás, de nem feltétlenül hálózathoz kapcsolódó tranzakciók politikája, így nagy a kereslet a sorrendben, de nem siet használni. Hiszen az erőművek többsége állami tulajdonban lévő vállalkozás, a biztonság biztosítása az első számú prioritás, pénzügyi elbírálással is szembesülnek, ki szeretne egy ilyen hosszú projekt helyreállítási idejét siettetni?

A döntéshozatali szokások szerint sok erőművi energiatárolási megrendelést le kell adni, függőben, várva a további politikai tisztázásra. A piacnak nagy szájra van szüksége, hogy rákot ehessen, de legyen bátorságuk, elvégre nem sok.

Látható, hogy az erőművi energiatárolás problémáját mélyebbre kell ásni, amellett, hogy az upstream lítium áremelkedésének kis része, a hagyományos műszaki megoldások nagy része nem teljesen alkalmazható az erőművi forgatókönyvre, hogyan megoldjuk a problémát?

Ezen a ponton a folyadékáramlásos akkumulátoros megoldás került reflektorfénybe. Egyes piaci szereplők megjegyezték, hogy "a lítium beépített energiatárolási aránya 2021 áprilisa óta tendenciózusan csökken, és a piaci növekedés a folyadékáramú akkumulátorok felé tolódik el". Szóval, mi ez a folyadékáramú akkumulátor?

A jövő: áttérés a folyadékáramú akkumulátorokra?

Egyszerűen fogalmazva, a folyadékáramú akkumulátorok számos előnnyel rendelkeznek, amelyek az erőművi forgatókönyvekre alkalmazhatók. Általános folyadékáramú akkumulátorok, beleértve a teljesen vanádium folyadékáramú akkumulátorokat, a cink-vas folyadékáramú akkumulátorokat stb.

Példaként a teljesen vanádium folyadékáramú akkumulátorokat véve az előnyeik közé tartozik.

Először is, a hosszú élettartam, valamint a jó töltési és kisütési jellemzők alkalmassá teszik őket nagyméretű energiatárolási forgatókönyvekre. A teljesen vanádium folyadékáramlási energiatároló akkumulátor töltési/kisütési ciklusának élettartama több mint 13 000-szer, a naptári élettartama pedig több mint 15 év.

Másodszor, az akkumulátor teljesítménye és kapacitása "független" egymástól, így könnyen beállítható az energiatároló kapacitás mértéke. A teljesen vanádium folyadékáramú akkumulátor teljesítményét a köteg mérete és száma, a kapacitását pedig az elektrolit koncentrációja és térfogata határozza meg. Az akkumulátor teljesítményének növelése a reaktor teljesítményének növelésével és a reaktorok számának növelésével, míg a kapacitás növelése az elektrolit térfogatának növelésével érhető el.

Végül a nyersanyagok újrahasznosíthatók. Elektrolit oldata újrahasznosítható és újra felhasználható.

A folyadékáramú akkumulátorok költsége azonban hosszú ideig magas maradt, ami megakadályozza a nagyszabású kereskedelmi alkalmazást.

Példaként a vanádium folyadékáramú akkumulátorokat tekintve költségük elsősorban az elektromos reaktorból és az elektrolitból származik.

Az elektrolitköltség a költségek mintegy felét teszi ki, amelyet főként a vanádium ára befolyásol; a többi a köteg költsége, amely főként ioncserélő membránokból, szénfilc elektródákból és más kulcsfontosságú alkotóelemekből származik.

A vanádium elektrolitban való ellátása ellentmondásos kérdés. Kína vanádiumkészletei a harmadik legnagyobbak a világon, de ez az elem többnyire más elemekkel együtt található, és az olvasztás rendkívül környezetszennyező, energiaigényes munka, politikai korlátozásokkal. Ráadásul az acélipar adja a vanádium iránti kereslet nagy részét, és a fő hazai gyártó, a Phangang Vanadium and Titanium természetesen először az acélgyártást szállítja.

Ily módon a vanádium folyékony áramlású akkumulátorok, úgy tűnik, megismétlik a lítiumtartalmú energiatároló megoldások problémáját – megragadják az upstream kapacitást egy sokkal nagyobb iparággal, és így a költségek ciklikus alapon drasztikusan ingadoznak. Ily módon indokolt több elemet keresni a stabil folyadékáramlású akkumulátoros megoldás biztosításához.

Az ioncserélő membrán és a szénfilc elektróda a reaktorban hasonló a chip "nyakához".

Ami az ioncserélő membrán anyagokat illeti, a hazai vállalkozások főként az Egyesült Államokban egy évszázados DuPont cég által gyártott Nafion protoncserélő fóliát használnak, amely igen drága. És bár az elektrolitban nagy a stabilitása, vannak olyan hibák, mint például a vanádium-ionok nagy permeabilitása, amelyeket nem könnyű lebontani.

A szénfilc elektródák anyagát a külföldi gyártók is korlátozzák. A jó elektródaanyagok javíthatják a folyadékáramú akkumulátorok általános működési hatékonyságát és kimeneti teljesítményét. Jelenleg azonban a szénfilc piacát főleg külföldi gyártók foglalják el, például az SGL Group és a Toray Industries.

Átfogó le, a számítás, a költség vanádium folyadék áramlási akkumulátor, mint a lítium sokkal magasabb.

Energiatároló új drága folyadékáramú akkumulátor, még hosszú út áll előttünk.

Epilógus: A kulcs a nagy hazai körforgás megtöréséhez

Ezer szóval, erőmű tároló fejlesztése, a legkritikusabb, de nem milyen technikai részleteket, de egyértelmű erőmű tároló részt vesz az árampiaci tranzakciók fő részében.

Kína villamosenergia-hálózati rendszere nagyon nagy, összetett, így az energiatároló független online erőmű nem egyszerű dolog, de ezt az ügyet nem lehet visszatartani.

A nagyobb erőművek esetében, ha az energiatárolás kiosztása csak bizonyos segédszolgáltatások elvégzésére irányul, és nem rendelkezik önálló piaci kereskedési státusszal, azaz nem lehet többlet villamos energia, a megfelelő piaci áron értékesíteni másoknak, akkor ezt a számlát mindig nagyon nehéz átszámolni.

Ezért minden tőlünk telhetőt meg kell tennünk annak érdekében, hogy az energiatárolós erőművek önálló működési státuszba kerüljenek, és az áramkereskedelmi piac aktív szereplőjévé váljanak.

Ha a piac előrehaladt, az energiatárolás költségeinek és műszaki problémáinak nagy része, azt hiszem, ez is megoldódik.


Feladás időpontja: 2022.11.07