Stigningen i energilagerbatteriets kapacitet er ret stor, men hvorfor er der stadig mangel?

Sommeren 2022 var den varmeste årstid i hele århundredet.

Det var så varmt, at lemmerne var svage, og sjælen var ude af kroppen;så varmt, at hele byen blev mørk.

På et tidspunkt, hvor elektricitet var så svært for indbyggerne, besluttede Sichuan at suspendere industriel elektricitet i fem dage med start den 15. august. Efter strømafbrydelsen blev indført, standsede en lang række industrivirksomheder produktionen og tvang fuldt personale til at holde ferie.

Siden slutningen af ​​september er mangel på batteriforsyning fortsat, og tendensen til, at energilagervirksomheder suspenderer ordrer, er intensiveret.Manglen på energilagerforsyning har også skubbet energilagerkredsløbet til et klimaks.

Ifølge Industriministeriet statistik, første halvdel af dette år, den nationale energi-lagerbatteri produktion over 32GWh.I 2021 tilføjede Kinas nye energilager kun 4,9 GWh i alt.

Det kan ses, at stigningen i produktionskapaciteten for energilagringsbatterier har været ret stor, men hvorfor er der stadig mangel?

Dette papir giver en dybdegående analyse af årsagerne til Kinas mangel på energilagerbatterier og dets fremtidige retning på følgende tre områder:

For det første kræve: den imperative netreform

For det andet, udbuddet: kan ikke konkurrere med bilen

For det tredje, fremtiden: skiftet til væskestrømsbatteri?

Efterspørgsel: Den imperative netreform

For at forstå behovet for energilagring, prøv at besvare ét spørgsmål.

Hvorfor er der en tendens til storstilede strømafbrydelser i Kina i sommermånederne?

Fra efterspørgselssiden viser både industri- og boligforbruget en vis grad af "sæsonmæssig ubalance" med "peak" og "trough" perioder.I de fleste tilfælde kan netforsyningen dække den daglige efterspørgsel efter elektricitet.

De høje sommertemperaturer øger dog brugen af ​​husholdningsapparater.Samtidig tilpasser mange virksomheder deres brancher, og spidsbelastningsperioden for elforbruget er også om sommeren.

Fra udbudssiden er udbuddet af vind- og vandkraft ustabilt på grund af geografiske og sæsonbestemte vejrforhold.I Sichuan, for eksempel, kommer 80% af Sichuans elektricitet fra vandkraft.Og i år led Sichuan-provinsen en sjælden høj temperatur- og tørkekatastrofe, som varede i lang tid, med alvorlig vandmangel i hovedbassinerne og tæt strømforsyning fra vandkraftværker.Derudover kan ekstremt vejr og faktorer som pludselige reduktioner i vindkraft også gøre, at vindmøller ikke kan fungere normalt.

I sammenhæng med den store kløft mellem strømforsyning og efterspørgsel, for at maksimere udnyttelsen af ​​elnettet for at sikre forsyningen af ​​elektricitet, er energilagring blevet en uundgåelig mulighed for at øge elsystemets fleksibilitet.

Derudover er Kinas elsystem ved at blive omdannet fra traditionel energi til ny energi, fotoelektricitet, vindkraft og solenergi er meget ustabile af naturlige forhold, har også en høj efterspørgsel efter energilagring.

Ifølge National Energy Administration, Kinas installerede kapacitet på 26,7% af landskabet i 2021, højere end det globale gennemsnit.

Som svar udsendte den nationale udviklings- og reformkommission og den nationale energiadministration i august 2021 en meddelelse om tilskyndelse af elproduktionsvirksomheder til vedvarende energi til at bygge deres egen eller købe spidskapacitet for at øge omfanget af nettilslutning, og foreslog at

Ud over skalaen ud over den garanterede nettilslutning af netvirksomheder, vil peaking-kapaciteten i første omgang blive allokeret i henhold til pegging-forholdet på 15 % af strømmen (over 4 timers længde), og prioritet vil blive givet til dem, der allokeres i henhold til pegging-forholdet på 20 % eller mere.

Det kan ses, i sammenhæng med strømmangel, at løse "forladt vind, forladt lys"-problemet kan ikke forsinkes.Hvis den tidligere termiske kraft bakket op af de modige, nu "dobbelt kulstof" politiske pres, skal sendes ud på en regelmæssig basis, men intet sted at bruge vindkraft og fotoelektricitet lagret op, bruges andre steder.

Derfor begyndte den nationale politik klart at tilskynde til "tildeling af peaking", jo mere andelen af ​​tildelingen, kan du også "prioritet nettet", deltage i elmarkedet handel, få den tilsvarende indkomst.

Som svar på den centrale politik har hver region gjort en stor indsats for at udvikle energilagring i kraftværker efter lokale forhold.

Udbud: Kan ikke konkurrere med biler

Tilfældigvis faldt kraftværkets lagerbatterimangel sammen med det hidtil usete boom i nye energikøretøjer.Kraftværker og bilopbevaring, har begge en stor efterspørgsel efter lithiumjernfosfatbatterier, men vær opmærksom på budgivning, omkostningseffektive kraftværker, hvordan kan man få fat i de voldsomme bilfirmaer?

Således har kraftværkslageret tidligere eksisteret nogle af problemerne dukkede op.

På den ene side er de første installationsomkostninger for energilagringssystemet høje.Påvirket af udbud og efterspørgsel samt industrikædens råvareprisstigninger, efter 2022, er prisen på hele integrationen af ​​energilagringssystem steget fra 1.500 yuan/kWh i begyndelsen af ​​2020 til de nuværende 1.800 yuan/kWh.

Hele energilagring industri kæde prisstigning, kerneprisen er generelt mere end 1 yuan / watt time, invertere generelt steg 5% til 10%, EMS steg også med omkring 10%.

Det kan ses, at de oprindelige installationsomkostninger er blevet den vigtigste faktor, der begrænser konstruktionen af ​​energilagring.

På den anden side er omkostningsdækningscyklussen lang, og rentabiliteten er vanskelig.Til 2021 1800 yuan / kWh energilagringssystem omkostningerne beregning, energilagring kraftværk to opladning to put, opladning og udledning den gennemsnitlige prisforskel i 0,7 yuan / kWh eller mere, mindst 10 år at inddrive omkostningerne.

På samme tid, på grund af den nuværende regionale tilskyndelse eller obligatorisk ny energi med energilagring strategi, andelen på 5% til 20%, hvilket øger de faste omkostninger.
Ud over de ovennævnte grunde, kraftværk opbevaring er også ligesom nye energi køretøjer vil brænde, eksplosion, denne sikkerhedsrisiko, selv om sandsynligheden er meget lav, mere lad den meget lave risiko appetit af kraftværket afskrækket.

Det kan siges, at den "stærke fordeling" af energilagring, men ikke nødvendigvis net-forbundne transaktioner politik, så en masse efterspørgsel efter ordren, men ikke travlt med at bruge.Når alt kommer til alt, er de fleste kraftværker statsejede virksomheder, for at sikre sikkerheden er første prioritet, de står også over for økonomisk vurdering, hvem vil gerne skynde sig på en genopretningstid for et så langt projekt?

Ifølge beslutningstagningsvaner bør mange ordrer til kraftværksenergilagring placeres, hængende, afventende yderligere politisk klarhed.Markedet har brug for en stor mund for at spise krabber, men hav modet, trods alt ikke mange.

Det kan ses, at problemet med kraftværkets energilagring til at grave dybere, ud over en lille del af opstrøms lithiumprisstigning, er der en stor del af de traditionelle tekniske løsninger, der ikke er fuldt anvendelige til kraftværksscenariet, hvordan skal vi løse problemet?

På dette tidspunkt kom væskestrømsbatteriopløsningen i søgelyset.Nogle markedsdeltagere har bemærket, at "det installerede energilagringsforhold for lithium har haft en tendens til at falde siden april 2021, og markedsstigningen skifter til væskestrømsbatterier".Så hvad er dette væskestrømsbatteri?

Fremtiden: et skift til væskestrømsbatterier?

Kort sagt har væskestrømsbatterier mange fordele, der er anvendelige til kraftværksscenarier.Almindelige væskestrømsbatterier, inklusive væskestrømsbatterier af vanadium, zink-jern væskestrømsbatterier osv.

Tager man et eksempel på væskestrømsbatterier af vanadium, omfatter deres fordele.

For det første gør den lange cykluslevetid og gode opladnings- og afladningsegenskaber dem velegnede til store energilagringsscenarier.Opladnings-/afladningscykluslevetiden for et batteri, der udelukkende består af væskestrøm, kan være mere end 13.000 gange, og kalenderlevetiden er mere end 15 år.

For det andet er batteriets effekt og kapacitet "uafhængige" af hinanden, hvilket gør det nemt at justere skalaen for energilagringskapacitet.Effekten af ​​et væskestrømsbatteri af vanadium er bestemt af størrelsen og antallet af stakken, og kapaciteten bestemmes af koncentrationen og volumenet af elektrolytten.Batterieffektudvidelse kan opnås ved at øge reaktorens effekt og øge antallet af reaktorer, mens kapacitetsforøgelse kan opnås ved at øge mængden af ​​elektrolyt.

Endelig kan råvarerne genanvendes.Dens elektrolytopløsning kan genbruges og genbruges.

Men i lang tid har omkostningerne ved væskestrømsbatterier været høje, hvilket forhindrer kommerciel anvendelse i stor skala.

Tager man vanadium væskestrømsbatterier som et eksempel, kommer deres omkostninger hovedsageligt fra den elektriske reaktor og elektrolyt.

Elektrolytomkostningerne står for omkring halvdelen af ​​omkostningerne, som hovedsageligt er påvirket af vanadiumprisen;resten er prisen på stakken, som hovedsageligt kommer fra ionbyttermembraner, kulfiltelektroder og andre nøglekomponentmaterialer.

Tilførslen af ​​vanadium i elektrolytten er et kontroversielt spørgsmål.Kinas vanadiumreserver er de tredjestørste i verden, men dette grundstof findes for det meste sammen med andre grundstoffer, og smeltning er et meget forurenende, energikrævende arbejde med politiske restriktioner.Desuden står stålindustrien for det meste af efterspørgslen efter vanadium, og den indenlandske kerneproducent, Phangang Vanadium og Titanium, leverer naturligvis først stålproduktionen.

På denne måde, ser det ud til, at vanadium-væskestrømsbatterier gentager problemet med lithiumholdige energilagringsløsninger - de får fat i opstrømskapaciteten med en meget større industri, og dermed svinger omkostningerne dramatisk på et cyklisk grundlag.På denne måde er der grund til at lede efter flere elementer til at levere en stabil væskestrøms batteriløsning.

Ionbyttermembranen og kulfiltelektroden i reaktoren ligner chippens "hals".

Hvad angår ionbyttermembranmateriale, bruger indenlandske virksomheder hovedsageligt Nafion protonbytterfilm fremstillet af DuPont, et århundrede gammelt firma i USA, som er meget dyrt.Og selvom det har høj stabilitet i elektrolytten, er der defekter såsom høj permeabilitet af vanadiumioner, der ikke er lette at nedbryde.

Kulfiltelektrodematerialet er også begrænset af udenlandske producenter.Gode ​​elektrodematerialer kan forbedre den samlede driftseffektivitet og udgangseffekt for væskestrømsbatterier.Men på nuværende tidspunkt er markedet for kulstoffilt hovedsageligt besat af udenlandske producenter som SGL Group og Toray Industries.

Omfattende ned, en beregning, omkostningerne ved vanadium væske flow batteri, end lithium er meget højere.

Energilagring nyt dyrt væskestrømsbatteri, der er stadig lang vej igen.

Epilog: Nøglen til at bryde den store hjemlige cyklus

For at sige tusind ord, kraftværk opbevaring til at udvikle, de mest kritiske, men ikke hvilke tekniske detaljer, men klart kraftværk opbevaring til at deltage i hoveddelen af ​​elmarkedet transaktioner.

Kinas elnet system er meget stort, komplekst, så kraftværket med energilagring uafhængig online, er ikke en simpel sag, men denne sag kan ikke holdes tilbage.

For de store kraftværker, hvis tildelingen af ​​energilagring kun er til at udføre nogle hjælpetjenester og ikke har en uafhængig markedshandelsstatus, det vil sige, kan ikke være overskydende elektricitet, til den passende markedspris for at sælge til andre, så denne konto er altid meget svær at beregne over.

Derfor bør vi gøre alt for at skabe forudsætninger for, at kraftværker med energilager kan blive en selvstændig driftsstatus, så de bliver en aktiv deltager på elhandelsmarkedet.

Når markedet er gået fremad, tror jeg, at mange af de omkostninger og tekniske problemer, som energilagring står over for, også vil blive løst.


Indlægstid: 07. nov. 2022