Лето 2022 года стало самым жарким сезоном за всё столетие.
Было так жарко, что конечности ослабели и душа вышла из тела;настолько жарко, что весь город потемнел.
В то время, когда жителям было так трудно с электричеством, Сычуань решила приостановить подачу промышленной электроэнергии на пять дней, начиная с 15 августа. После того, как было введено отключение электроэнергии, большое количество промышленных компаний остановили производство и заставили весь персонал уйти в отпуск.
С конца сентября сохраняется дефицит поставок аккумуляторов, а тенденция приостановки заказов компаниями по хранению энергии усилилась.Нехватка источников хранения энергии также привела к кульминации схемы хранения энергии.
По статистике Министерства промышленности, в первой половине этого года производство национальных аккумуляторных батарей превысило 32 ГВтч.В 2021 году новое хранилище энергии в Китае добавило всего лишь 4,9 ГВтч.
Видно, что увеличение мощности производства аккумуляторных батарей было довольно огромным, но почему все еще существует нехватка?
В этой статье представлен углубленный анализ причин нехватки аккумуляторных батарей в Китае и ее будущее направление в следующих трех областях:
Во-первых, спрос: императивная реформа энергосистемы
Во-вторых, поставка: не может конкурировать с автомобилем
В-третьих, будущее: переход на жидкостные аккумуляторы?
Чтобы понять необходимость хранения энергии, попробуйте ответить на один вопрос.
Почему масштабные отключения электроэнергии обычно происходят в Китае в летние месяцы?
Что касается спроса, то потребление электроэнергии как в промышленности, так и в быту демонстрирует определенную степень «сезонного дисбаланса» с «пиковыми» и «минимальными» периодами.В большинстве случаев энергоснабжение может удовлетворить ежедневную потребность в электроэнергии.
Однако высокие летние температуры увеличивают использование бытовой техники.В то же время многие компании корректируют свои производства и пик потребления электроэнергии также приходится на лето.
Что касается предложения, то поставки ветровой и гидроэнергии нестабильны из-за географических и сезонных погодных условий.В Сычуани, например, 80% электроэнергии Сычуани поступает за счет гидроэнергетики.А в этом году провинция Сычуань пережила редкую катастрофу, связанную с высокой температурой и засухой, которая продолжалась в течение длительного времени, с серьезной нехваткой воды в основных бассейнах и перебоями в энергоснабжении гидроэлектростанций.Кроме того, экстремальные погодные условия и такие факторы, как внезапное снижение мощности ветра, также могут привести к невозможности нормальной работы ветряных турбин.
В условиях большого разрыва между предложением и спросом на электроэнергию, чтобы максимизировать использование энергосистемы для обеспечения поставок электроэнергии, хранение энергии стало неизбежным вариантом повышения гибкости энергосистемы.
Кроме того, энергетическая система Китая трансформируется с традиционной энергии на новую энергию, фотоэлектричество, энергия ветра и солнечная энергия очень нестабильны по природным условиям, а также имеют высокий спрос на хранение энергии.
По данным Национального энергетического управления, установленная мощность Китая в 2021 году составит 26,7% территории, что выше, чем в среднем по миру.
В ответ в августе 2021 года Национальная комиссия по развитию и реформам и Национальная энергетическая администрация опубликовали уведомление о поощрении предприятий по производству электроэнергии из возобновляемых источников энергии к строительству собственных или приобретению пиковых мощностей для увеличения масштабов технологического присоединения, предложив, чтобы
За пределами гарантированного технологического присоединения сетевых предприятий первоначально пиковая мощность будет распределяться по коэффициенту привязки 15% мощности (продолжительностью более 4 часов), а приоритет будет отдаваться мощности, выделенной по коэффициенту привязки. 20% и более.
Видно, что в условиях нехватки электроэнергии решение проблемы «заброшенный ветер, заброшенный свет» нельзя откладывать.Если предыдущая тепловая энергия подкреплялась смелостью, то теперь давление политики «двойного углерода» должно быть отправлено на регулярной основе, но нет места для использования накопленной энергии ветра и фотоэлектричества, используемой в других местах.
Таким образом, национальная политика начала явно поощрять «распределение пиков», чем больше доля распределения, вы также можете «приоритетной сети», участвовать в торговле на рынке электроэнергии, получать соответствующий доход.
В ответ на центральную политику каждый регион прилагает большие усилия по развитию накопления энергии на электростанциях в соответствии с местными условиями.
По совпадению, нехватка аккумуляторных батарей на электростанциях совпала с беспрецедентным бумом транспортных средств на новых источниках энергии.Электростанции и хранилища автомобилей имеют большой спрос на литий-железо-фосфатные аккумуляторы, но обратите внимание на торги, экономически эффективные электростанции, как можно захватить жестокие автомобильные компании?
Таким образом, хранилище электростанции ранее существовало, некоторые проблемы всплыли.
С одной стороны, первоначальная стоимость установки системы хранения энергии высока.Под влиянием спроса и предложения, а также роста цен на сырье в отраслевой цепочке, после 2022 года цена всей интеграции системы хранения энергии выросла с 1500 юаней / кВтч в начале 2020 года до нынешних 1800 юаней / кВтч.
Рост цен на всю цепочку хранения энергии, базовая цена обычно составляет более 1 юаня / ватт-час, инверторы обычно выросли на 5–10%, EMS также выросла примерно на 10%.
Видно, что первоначальная стоимость установки стала основным фактором, ограничивающим строительство накопителей энергии.
С другой стороны, цикл возмещения затрат длительный, а рентабельность затруднена.К 2021 году расчет стоимости системы хранения энергии 1800 юаней / кВтч, электростанция хранения энергии два заряда два положить, зарядить и разрядить среднюю разницу в цене в 0,7 юаней / кВтч или более, по крайней мере 10 лет для возмещения затрат.
В то же время, из-за текущего регионального поощрения или обязательной новой энергетики со стратегией хранения энергии, доля от 5% до 20%, что увеличивает постоянные затраты.
В дополнение к вышеуказанным причинам, хранение электростанции также похоже на то, что новые энергетические транспортные средства будут гореть, взрыв, это угроза безопасности, хотя вероятность очень мала, более того, очень низкий аппетит к риску электростанции обескураживает.
Можно сказать, что «сильное распределение» хранения энергии, но не обязательно политика транзакций, связанных с сетью, так что большой спрос на заказ, но не спешит использовать.В конце концов, большинство электростанций являются государственными предприятиями, обеспечение безопасности является главным приоритетом, они также сталкиваются с финансовой оценкой, кто хотел бы торопиться со сроками восстановления такого длительного проекта?
В соответствии с привычками принятия решений, многие заказы на хранение энергии на электростанциях должны быть размещены в ожидании дальнейшей ясности политики.Рынку нужен большой рот, чтобы есть крабов, но смелости хватает, в конце концов, не у многих.
Видно, что проблему хранения энергии на электростанциях нужно копать глубже, в дополнение к небольшой части повышения цен на литий, существует большая часть традиционных технических решений, которые не полностью применимы к сценарию электростанции, как нам стоит решить проблему?
В этот момент в центре внимания оказалось решение для жидкостных аккумуляторов.Некоторые участники рынка отмечают, что «коэффициент накопления литиевой энергии имеет тенденцию к снижению с апреля 2021 года, и прирост рынка смещается в сторону жидкостных аккумуляторов».Итак, что же это за жидкостный аккумулятор?
Проще говоря, жидкостные батареи имеют множество преимуществ, применимых к сценариям электростанций.Обычные жидкостные проточные батареи, в том числе полностью ванадиевые жидкостные батареи, железо-цинковые жидкостные батареи и т. д.
На примере полностью ванадиевых жидкостных проточных аккумуляторов к их преимуществам можно отнести:
Во-первых, длительный срок службы и хорошие характеристики зарядки и разрядки делают их подходящими для крупномасштабных сценариев хранения энергии.Срок службы полностью ванадиевого жидкостного аккумулятора в циклах зарядки/разрядки может составлять более 13 000 раз, а календарный срок службы составляет более 15 лет.
Во-вторых, мощность и емкость аккумулятора «независимы» друг от друга, что позволяет легко регулировать масштаб емкости накопителя энергии.Мощность полностью ванадиевого жидкостного проточного аккумулятора определяется размером и количеством стопки, а емкость — концентрацией и объемом электролита.Расширение мощности батареи может быть достигнуто за счет увеличения мощности реактора и увеличения количества реакторов, а увеличение мощности - за счет увеличения объема электролита.
Наконец, сырье может быть переработано.Его электролитный раствор можно перерабатывать и использовать повторно.
Однако в течение длительного времени стоимость жидкостных аккумуляторов оставалась высокой, что препятствовало их крупномасштабному коммерческому применению.
Если взять в качестве примера ванадиевые жидкостные проточные батареи, то их стоимость в основном зависит от электрического реактора и электролита.
Стоимость электролита составляет около половины стоимости, на которую в основном влияет цена ванадия;Остальное — это стоимость пакета, который в основном состоит из ионообменных мембран, электродов из углеродного войлока и других материалов ключевых компонентов.
Подача ванадия в электролит является спорным вопросом.Запасы ванадия в Китае являются третьими по величине в мире, но этот элемент в основном встречается вместе с другими элементами, а плавка является сильно загрязняющей и энергоемкой работой с политическими ограничениями.Более того, на сталелитейную промышленность приходится большая часть спроса на ванадий, а основной отечественный производитель, Phangang Vanadium and Titanium, конечно же, в первую очередь поставляет стальную продукцию.
Таким образом, ванадиевые жидкостные аккумуляторы, по-видимому, повторяют проблему литийсодержащих решений для хранения энергии – захват восходящей мощности гораздо более крупной промышленностью, и, таким образом, стоимость резко колеблется на циклической основе.Таким образом, есть причина искать больше элементов для создания стабильного жидкостного аккумулятора.
Ионообменная мембрана и углеродный войлочный электрод в реакторе аналогичны «горлышку» чипа.
Что касается материала ионообменной мембраны, то отечественные предприятия в основном используют протонообменную пленку Nafion производства DuPont, компании с вековой историей в США, которая очень дорогая.И, хотя он обладает высокой стабильностью в электролите, имеются такие дефекты, как высокая проницаемость ионов ванадия, которые нелегко разложить.
Материал электродов из углеродного войлока также ограничен иностранными производителями.Хорошие материалы электродов могут улучшить общую эффективность работы и выходную мощность жидкостных аккумуляторов.Однако в настоящее время рынок углеродного войлока в основном занят иностранными производителями, такими как SGL Group и Toray Industries.
Комплексный расчет: стоимость ванадиевой жидкостной проточной батареи, чем литиевой, намного выше.
Для хранения энергии, новой дорогой жидкостной проточной батареи, предстоит пройти еще долгий путь.
Сказать тысячу слов, хранилище электростанции для разработки, наиболее важные, но не какие технические детали, но ясное хранилище электростанции для участия в основной части сделок на рынке электроэнергии.
Электросетевая система Китая очень большая и сложная, поэтому электростанция с независимым онлайн-хранилищем энергии - непростое дело, но это дело нельзя сдерживать.
Для крупных электростанций, если выделение энергии для хранения энергии предназначено только для оказания некоторых вспомогательных услуг и не имеет статуса независимой рыночной торговли, то есть не может быть избыточной электроэнергии, по соответствующей рыночной цене для продажи другим, тогда этот счет всегда очень трудно подсчитать.
Поэтому мы должны сделать все возможное, чтобы создать условия для перехода электростанций с накопителями энергии в самостоятельный рабочий статус, чтобы они стали активным участником рынка торговли электроэнергией.
Когда рынок пойдет вперед, многие затраты и технические проблемы, с которыми сталкиваются системы хранения энергии, я считаю, также будут решены.
Время публикации: 7 ноября 2022 г.