Резюме

У 2021 році вітчизнянийакумуляторна батареяобсяг поставок досягне 48 ГВт-год, що в 2,6 рази збільшиться в порівнянні з аналогічним періодом минулого року.

Оскільки Китай запропонував подвійну вуглецеву ціль у 2021 році, розвиток внутрішніх нових енергетичних галузей, таких як вітрова тасонячні накопичувачі та нова енергіятранспортні засоби змінюються з кожним днем.Як важливий засіб для досягнення подвійної вуглецевої мети, внутрішнійзберігання енергіїтакож розпочне золотий період розвитку політики та ринку.У 2021 році завдяки зростанню встановлених потужностей за кордономпотужність накопичення енергіїстанцій та політика управління внутрішнім вітром інакопичувач сонячної енергії, внутрішні накопичувачі енергії досягнуть вибухового зростання.

За статистикою зЛітієва батареяНДІ НДІ високотехнологічного промисловості, вітчизнянийакумуляторна батареяу 2021 році обсяг поставок досягне 48 ГВт-год, що в 2,6 рази збільшиться в порівнянні з попереднім роком;якої потужностіакумуляторна батареяобсяг поставок становитиме 29 ГВт-год, що збільшиться в 4,39 рази в порівнянні з 6,6 ГВт-год у 2020 році.

У той же час,зберігання енергіїпромисловість також стикається з багатьма проблемами на цьому шляху: у 2021 р. витрати на видобутоклітієві батареїрізко зросла, а ємність батареї була малою, що призвело до збільшення витрат на систему, а не до падіння;вітчизняні та іноземнінакопичувач енергії літієвої батареїелектростанції час від часу загорялися та вибухали, що безпечно. Аварії неможливо повністю викорінити;вітчизняні бізнес-моделі не повністю зрілі, підприємства не бажають інвестувати, а зберігання енергії – це «важке будівництво над експлуатацією», і явище незадіяних активів є поширеним;Час конфігурації зберігання енергії в основному становить 2 години, і велика частка потужних вітрових і сонячних електромереж підключена до 4 Потреба в довгостроковому зберіганні енергії протягом години стає все більш актуальною…

Очікується, що загальна тенденція різноманітної демонстрації технологій зберігання енергії, частка встановленої потужності нелітій-іонної технології зберігання енергії збільшиться

Порівняно з попередніми політиками, у «Плані впровадження» написано більше про інвестиції та демонстрацію диверсифікованогозберігання енергіїтехнологій, і чітко згадав про оптимізацію різних технічних шляхів, таких як натрієво-іонні батареї, свинцево-вуглецеві батареї, проточні батареї та водневі (аміачні) накопичувачі енергії.Проектні дослідження.По-друге, технічні шляхи, такі як накопичувач енергії стисненого повітря потужністю 100 мегават, проточна батарея на 100 мегават, іонний натрій, твердотільнийлітій-іонний акумулятор,та рідкометалева батарея є ключовими напрямками досліджень технічного обладнання взберігання енергіїпромисловості протягом 14-ї п'ятирічки.

Загалом, «План впровадження» роз’яснює принципи розробки спільного, але диференційованого демонстрування різноманітнихзберігання енергіїтехнологічних маршрутів, і лише передбачає ціль планування зниження витрат системи більш ніж на 30% у 2025 році. Це, по суті, дає право вибору конкретного маршруту гравцям ринку, а майбутній розвиток накопичувачів енергії буде економічно та ринковим. орієнтований на попит.Причини формування регламенту можуть бути дві.

По-перше, різко зростаюча вартістьлітієві батареїсировина, що видобувається, і недостатня виробнича потужність у 2021 році виявили потенційні ризики надмірної залежності від єдиного технічного маршруту: швидке зниження попиту на нові енергетичні транспортні засоби, двоколісні транспортні засоби та накопичувачі енергії призвело до зростання сировини у верхній течії. ціни та пропозиції потужностей.Недостатньо, що призводить до накопичення енергії та інших додатків, що «захоплюють виробничі потужності, захоплюють сировину».По-друге, реальний термін служби літієвих батарей недовгий, проблема пожежі та вибуху буває випадковою, а простір для зниження витрат важко вирішити в короткостроковій перспективі, що також робить її не в змозі повністю задовольнити потреби в усіх видах енергії. програми зберігання.З побудовою нових енергосистем накопичувачі енергії стануть необхідною новою енергетичною інфраструктурою, і глобальний попит на зберігання енергії, ймовірно, вступить в еру ТВт·год.Нинішній рівень пропозиції літієвих батарей не може задовольнити попитзберігання енергіїінфраструктури нових енергосистем у майбутньому.

Друге — це безперервне ітераційне вдосконалення інших технічних маршрутів, і тепер доступні технічні умови для інженерної демонстрації.Візьмемо як приклад накопичувач енергії потоку рідини, зазначений у Плані впровадження.Порівняно з літій-іонними батареями, проточні батареї не мають зміни фази в процесі реакції, можуть бути глибоко заряджені та розряджені, а також витримують зарядку та розрядку високого струму.Найвизначнішою особливістю проточних батарей є те, що термін служби батареї надзвичайно тривалий, мінімум може становити 10 000 разів, а деякі технічні маршрути можуть досягати навіть більше 20 000 разів, а загальний термін служби може досягати 20 років і більше, що дуже підходить для великої місткостівідновлювальна енергія.Сцена зберігання енергії.З 2021 року Datang Group, Державна енергетична інвестиційна корпорація, China General Nuclear Power та інші групи з виробництва електроенергії оприлюднили плани будівництва 100-мегаватних батарейних електростанцій для зберігання енергії.Перша фазазберігання енергіїпікове голінняелектростанціяПроект перейшов на етап введення в експлуатацію одного модуля, що свідчить про те, що проточна батарея має можливість використання демонстраційної технології потужністю 100 мегават.

З точки зору технологічної зрілості,літій-іонні батареївсе ще далеко попереду іншихнові сховища енергіїз точки зору ефекту масштабу та промислової підтримки, тому велика ймовірність того, що вони все одно залишаться мейнстрімом новогозберігання енергіїустановок у найближчі 5-10 років.Проте очікується, що абсолютний масштаб і відносна частка нелітій-іонних маршрутів зберігання енергії розширяться.Інші технічні шляхи, такі як натрієво-іонні акумулятори, стиснене повітрязберігання енергії, свинцево-вуглецевих батарей та металево-повітряних батарей, очікується, що початкові інвестиційні витрати, вартість кВт-год, безпека тощо зростуть. Або багато аспектів демонструють великий потенціал розвитку, і очікується, що вони сформують взаємодоповнювальні та взаємодопоміжні відносини злітій-іонні батареї.

Зосереджуючись на сценаріях застосування, очікується, що внутрішній довгостроковий попит на зберігання енергії досягне якісного прориву

Відповідно до часу зберігання енергії, сценарії зберігання енергії можна грубо розділити на короткострокове зберігання енергії (<1 години), середньо- та довгострокове зберігання енергії (1-4 години) і довгострокове зберігання енергії (≥4 годин, а деякі зарубіжні країни визначають ≥8 годин) ) три категорії.В даний час домашні системи зберігання енергії в основному зосереджені на короткостроковому зберіганні енергії та середньо- та довгостроковому зберіганні енергії.Через такі фактори, як інвестиційні витрати, технології та бізнес-моделі, ринок довгострокового зберігання енергії все ще знаходиться на стадії культивування.

У той же час розвинені країни, включаючи Сполучені Штати та Велику Британію, випустили низку політичних субсидій і технічних планів щодо технологій довгострокового зберігання енергії, включаючи «Дорожню карту великих викликів для зберігання енергії», видану Міністерством енергетики США. , а також плани Департаменту бізнесу, енергетики та промислової стратегії Сполученого Королівства.Виділення 68 мільйонів фунтів стерлінгів на підтримку демонстраційного проекту довгострокового маршруту технології зберігання енергії в країні.Крім урядовців, активно діють закордонні неурядові організації, наприклад, рада довгострокового зберігання енергії.Організація була ініційована 25 міжнародними гігантами енергетики, технологій та комунальних послуг, включаючи Microsoft, BP, Siemens тощо, і прагне до 2040 року розгорнути 85 ТВт-год-140 ТВт-год установок для довгострокового зберігання енергії по всьому світу з інвестиціями в 1,5 дол. США. трлн до 3 трлн.долар.

Академік Чжан Хуамін з Інституту Дахуа Китайської академії наук зазначив, що після 2030 року в новій вітчизняній енергетичній системі частка відновлюваної енергії, підключеної до мережі, буде значно збільшена, а також роль регулювання піків електромережі та регулювання частоти. будуть передані на електростанції-акумулятори.У безперервну дощову погоду, через значне зменшення встановленої потужності теплових електростанцій, для забезпечення безпечного та стабільного електропостачання нової енергосистеми лише 2-4 години часу зберігання енергії не можуть задовольнити потреби енергоспоживання взагалі безвуглецевого суспільства, і це займає багато часу.Theелектростанція накопичувача енергіїзабезпечує потужність, необхідну для навантаження мережі.

Цей «План впровадження» витрачає більше чорнила, щоб підкреслити дослідження та демонстрацію проекту довгострокової технології зберігання енергії: «Розширте застосування різних форм зберігання енергії.У поєднанні з ресурсними умовами різних регіонів і попитом на різні види енергії, сприятиме довгостроковому зберіганню енергії. Будівництво нових проектів зберігання енергії, таких як зберігання водню, теплова (холодна) енергія тощо, сприятиме розвитку різноманітних форм накопичення енергії., залізно-хромова проточна батарея, цинково-австралійська проточна батарея та інші промислові застосування», «Виробництво відновлюваної енергії для зберігання водню (аміак), воднево-електричне з’єднання та інші складні демонстраційні програми зберігання енергії».Очікується, що протягом 14-ї п’ятирічки рівень розвитку великої потужності довгострокового зберігання енергії, наприклад, водню (аміаку), зберігання енергії, потокубатареїі розвинене стиснене повітря значно підвищиться.

Зосередьтеся на вирішенні ключових проблем у технології інтелектуального керування, і очікується, що інтеграція інформаційно-комунікаційних технологій та апаратного забезпечення прискориться, що піде на користь індустрії комплексних енергетичних послуг

У минулому традиційна архітектура енергосистеми належала до типової ланцюгової структури, а електропостачання та управління енергетичним навантаженням здійснювалися за допомогою централізованої диспетчеризації.У новій енергосистемі основним виходом є виробництво нової енергії.Підвищена волатильність на стороні виходу робить неможливим контроль і точне прогнозування попиту, а вплив споживання електроенергії, викликане широкомасштабною популяризацією нових енергетичних транспортних засобів і накопичувачів енергії, накладається на сторону навантаження.Очевидною особливістю є те, що система електромережі підключена до масивних розподілених джерел живлення та гнучкого постійного струму.У цьому контексті традиційна концепція централізованої диспетчеризації буде трансформована в інтегровану інтеграцію джерела, мережі, навантаження та зберігання, а також гнучкий режим налаштування.Для того, щоб здійснити трансформацію, оцифровка, інформатизація та інтелект усіх аспектів енергетики та енергетики є технічними темами, яких неможливо уникнути.

Сховище енергії є частиною нової енергетичної інфраструктури майбутнього.В даний час інтеграція апаратних засобів та інформаційно-комунікаційних технологій та іншого програмного забезпечення є більш помітною: на існуючих електростанціях недостатньо аналізують ризики безпеки та контролюють систему управління батареєю, широкого виявлення, спотворення даних, затримки даних та втрати даних.Відчутний збій даних;як ефективно координувати агрегацію та управління розгортанням ресурсів навантаження на накопичувачі енергії на стороні користувача, дозволяючи користувачам отримувати більше переваг завдяки віртуальним електростанціям, які беруть участь у транзакціях на ринку електроенергії;цифрові інформаційні технології, такі як великі дані, блокчейн, хмарні обчислення та активи для зберігання енергії. Ступінь інтеграції є відносно неглибоким, взаємодія між накопичувачем енергії та іншими ланками енергосистеми слабка, а технологія та модель для аналізу даних та видобутку доданої вартості є незрілими.З популярністю та масштабами зберігання енергії в 14-ій п’ятирічці потреби в цифровізації, інформатизації та інтелектуальному управлінні системами зберігання енергії вийдуть на дуже нагальний етап.

У цьому контексті «Планом впровадження» визначено, що технологія інтелектуального керування накопиченням енергії буде розглядатися як один із трьох ключових напрямків вирішення ключових проблем нових основних технологій та обладнання для зберігання енергії протягом 14-ї п’ятирічки, яка зокрема включає в себе «централізовану боротьбу з ключовими технологіями кластерного інтелектуального спільного управління великомасштабною системою зберігання енергії»., провести дослідження спільної агрегації розподілених систем зберігання енергії та зосередитися на вирішенні проблем керування мережею, викликаних високою часткою доступу до нової енергії.Спираючись на великі дані, хмарні обчислення, штучний інтелект, блокчейн та інші технології, здійснюють багатофункціональне повторне використання накопичувачів енергії, дослідження ключових технологій у сфері реагування на попит, віртуальні електростанції, хмарне зберігання енергії та ринкові операції на основі».Цифровка, інформатизація та інтелектуальність накопичувачів енергії в майбутньому залежатимуть від зрілості технології інтелектуального диспетчеризації зберігання енергії в різних сферах.