Резюме

В 2021 году внутреннийаккумуляторная батареяотгрузки достигнут 48 ГВтч, увеличившись по сравнению с прошлым годом в 2,6 раза.

Поскольку в 2021 г. Китай предложил двукратную углеродную цель, развитие отечественных новых энергетических отраслей, таких как ветровая иСолнечное хранилище и новая энергияавтомобили менялись с каждым днем.В качестве важного средства для достижения двойной цели по выбросам углеродахранилище энергиитакже откроет золотой период политики и развития рынка.В 2021 году благодаря стремительному росту установленных мощностей зарубежныхмощность накопления энергиистанции и политика управления отечественной ветряной ихранение солнечной энергии, внутреннее хранение энергии достигнет взрывного роста.

Согласно статистике изЛитиевая батареяНИИ высокотехнологичных промышленных НИИ, отечественныйаккумуляторная батареяпоставки достигнут 48 ГВтч в 2021 году, увеличившись по сравнению с прошлым годом в 2,6 раза;из которых мощностьаккумуляторная батареяпоставки составят 29 ГВтч, что в годовом исчислении увеличится в 4,39 раза по сравнению с 6,6 ГВтч в 2020 году.

В то же времяхранилище энергииотрасль также сталкивается со многими проблемами на этом пути: в 2021 году стоимость добычилитиевые батареирезко возросла, а производственные мощности по производству аккумуляторов были ограничены, что привело к увеличению системных затрат, а не к падению;отечественные и зарубежныелитиевая батарея для хранения энергииэлектростанции время от времени загорались и взрывались, что является безопасным. Аварии не могут быть полностью устранены;отечественные бизнес-модели не до конца созрели, предприятия не желают инвестировать, а хранение энергии — это «тяжелое строительство вместо эксплуатации», и явление простаивающих активов является распространенным явлением;время конфигурации накопления энергии в основном составляет 2 часа, а большая часть ветряных и солнечных электросетей большой мощности подключена к 4 часам. Спрос на долгосрочное хранение энергии более часа становится все более и более актуальным…

Общая тенденция диверсифицированной демонстрации технологий хранения энергии, ожидается, что доля установленной мощности нелитий-ионных технологий хранения энергии будет увеличиваться.

По сравнению с предыдущими политиками, в «Плане реализации» больше написано об инвестициях и демонстрации диверсифицированныххранилище энергиитехнологий и прямо упомянул оптимизацию различных технических маршрутов, таких как натрий-ионные батареи, свинцово-углеродные батареи, проточные батареи и водородные (аммиачные) накопители энергии.Дизайнерские исследования.Во-вторых, технические маршруты, такие как 100-мегаваттное хранилище энергии сжатого воздуха, 100-мегаваттная проточная батарея, ионно-натриевая, твердотельнаялитий-ионный аккумулятор,и жидкометаллические аккумуляторы являются ключевыми направлениями исследований технических средств вхранилище энергиипромышленности в 14-й пятилетке.

В целом «План реализации» уточняет принципы развития общей, но дифференцированной демонстрации различныххранилище энергиитехнологических маршрутов, а лишь оговаривает плановую цель снижения системных затрат более чем на 30% к 2025 г. Это по сути дает право выбора конкретного маршрута участникам рынка, а дальнейшее развитие накопителей энергии будет экономически- и рыночно-экономным. ориентированный на спрос.Причин формирования нормативов может быть две.

Во-первых, стремительно растущая стоимостьлитиевые батареисырье и сырье для добычи и недостаточные производственные мощности в 2021 году выявили потенциальные риски чрезмерной зависимости от единственного технического маршрута: быстрое снижение спроса на новые энергетические транспортные средства, двухколесные транспортные средства и накопители энергии привело к росту сырья для добычи вверх по течению. цены и предложение мощности.Недостаточно, что приводит к хранению энергии и другим последующим приложениям «захват производственных мощностей, захват сырья».Во-вторых, фактический срок службы продуктов с литиевыми батареями невелик, проблема возгорания и взрыва возникает время от времени, а пространство для снижения затрат трудно решить в краткосрочной перспективе, что также делает его неспособным полностью удовлетворить потребности всей энергии. приложения для хранения.Со строительством новых энергосистем хранение энергии станет незаменимой новой энергетической инфраструктурой, и глобальный спрос на хранение энергии, вероятно, вступит в эру ТВтч.Текущий уровень предложения литиевых батарей не может удовлетворить спрос нахранилище энергииинфраструктура новых энергосистем в будущем.

Во-вторых, постоянное итеративное совершенствование других технических маршрутов, и теперь доступны технические условия для инженерной демонстрации.В качестве примера возьмем накопитель энергии потока жидкости, выделенный в Плане реализации.По сравнению с литий-ионными аккумуляторами, проточные аккумуляторы не имеют фазового перехода в процессе реакции, могут глубоко заряжаться и разряжаться, выдерживать зарядку и разрядку при сильном токе.Наиболее заметной особенностью проточных батарей является то, что срок службы чрезвычайно велик, минимум может составлять 10 000 раз, а некоторые технические маршруты могут достигать даже более 20 000 раз, а общий срок службы может достигать 20 лет и более, что очень важно. подходит для большой емкостиВозобновляемая энергия.Сцена накопления энергии.С 2021 года Datang Group, Государственная энергетическая инвестиционная корпорация, China General Nuclear Power и другие группы по производству электроэнергии обнародовали планы строительства 100-мегаваттных электростанций с проточными батареями.Первый этапхранилище энергиипиковое бритьеэлектростанцияпроект вошел в стадию ввода в эксплуатацию одного модуля, отражая, что проточная батарея имеет возможности демонстрационной технологии мощностью 100 мегаватт.

С точки зрения технологической зрелости,литий-ионные батареивсе еще далеко впереди другихновые накопители энергиис точки зрения эффекта масштаба и промышленной поддержки, поэтому велика вероятность того, что они по-прежнему будут мейнстримом новыххранилище энергииустановок в ближайшие 5-10 лет.Однако ожидается, что абсолютный масштаб и относительная доля нелитий-ионных путей хранения энергии будут увеличиваться.Другие технические пути, такие как натрий-ионные батареи, сжатый воздуххранилище энергии, свинцово-углеродные батареи и металло-воздушные батареи, как ожидается, увеличат первоначальные инвестиционные затраты, стоимость кВтч, безопасность и т. д. Или многие аспекты демонстрируют большой потенциал развития, и ожидается, что они сформируют взаимодополняющие и взаимоподдерживающие отношения слитий-ионные аккумуляторы.

Сосредоточив внимание на сценариях применения, ожидается, что внутренний спрос на долгосрочное хранение энергии достигнет качественного прорыва.

В зависимости от времени накопления энергии сценарии применения накопления энергии можно условно разделить на краткосрочное хранение энергии (<1 часа), среднесрочное и долгосрочное хранение энергии (1–4 часа) и долгосрочное хранение энергии (≥4 часов). часов, а некоторые зарубежные страны определяют ≥8 часов)) три категории.В настоящее время домашние приложения для хранения энергии в основном сосредоточены на краткосрочном хранении энергии, а также на среднесрочном и долгосрочном хранении энергии.Из-за таких факторов, как инвестиционные затраты, технологии и бизнес-модели, рынок долгосрочного хранения энергии все еще находится в стадии культивирования.

В то же время развитые страны, включая Соединенные Штаты и Соединенное Королевство, выпустили ряд политических субсидий и технических планов для технологий долгосрочного хранения энергии, в том числе «Дорожную карту больших задач по хранению энергии», выпущенную Министерством энергетики США. , и планы Министерства бизнеса, энергетики и промышленной стратегии Соединенного Королевства.Выделение 68 миллионов фунтов стерлингов на поддержку демонстрационного проекта технологии долгосрочного хранения энергии в стране.Помимо государственных чиновников, активно действуют и зарубежные неправительственные организации, такие как совет по долговременному хранению энергии.Организация была инициирована 25 международными гигантами в области энергетики, технологий и коммунальных услуг, включая Microsoft, BP, Siemens и т. д., и стремится к 2040 году развернуть 85-140 ТВт-ч установок долговременного хранения энергии по всему миру с инвестициями в размере 1,5 долларов США. трлн до 3 трлн.Доллар.

Академик Чжан Хуамин из Института Дахуа Китайской академии наук упомянул, что после 2030 года в новой отечественной энергосистеме доля возобновляемой энергии, подключенной к сети, будет значительно увеличена, а роль пикового регулирования энергосистемы и регулирования частоты будут переданы аккумулирующим электростанциям.В условиях продолжительной дождливой погоды, в связи со значительным снижением установленной мощности тепловых электростанций, для обеспечения безопасного и стабильного электроснабжения новой энергосистемы только 2-4 часа времени накопления энергии не могут удовлетворить потребности энергоснабжения предприятия. общество с нулевым выбросом углерода вообще, и это занимает много времени.Тоаккумулирующая электростанцияобеспечивает мощность, необходимую для нагрузки сети.

В этом «Плане реализации» больше чернил, чтобы подчеркнуть исследования и демонстрацию проекта технологии долговременного хранения энергии: «Расширить применение различных форм хранения энергии.В сочетании с ресурсными условиями различных регионов и спросом на различные формы энергии, способствует долгосрочному хранению энергии. Строительство новых проектов по хранению энергии, таких как хранение водородной энергии, хранение тепловой (холодной) энергии и т. д., будет способствовать развитию различных форм накопления энергии., Железо-хромовая проточная батарея, цинково-австралийская проточная батарея и другие промышленные применения», «Производство возобновляемой энергии для хранения водорода (аммиака), водородно-электрическое соединение и другие сложные демонстрационные приложения для хранения энергии».Ожидается, что в течение 14-й пятилетки уровень развития крупных отраслей долговременного хранения энергии, таких как водородное (аммиачное) хранение энергии,батареии усовершенствованный сжатый воздух значительно повысится.

Сосредоточьтесь на решении ключевых проблем в технологии интеллектуального управления, и ожидается, что интеграция информационных и коммуникационных технологий и оборудования ускорится, что принесет пользу комплексной отрасли энергетических услуг.

В прошлом традиционная архитектура энергосистемы принадлежала к типичной цепной структуре, а электроснабжение и управление силовой нагрузкой осуществлялись посредством централизованной диспетчеризации.В новой энергосистеме основным продуктом является производство электроэнергии на новой энергии.Повышенная волатильность на стороне выхода делает невозможным контроль и точное прогнозирование спроса, а влияние энергопотребления, вызванное широкомасштабной популяризацией новых энергетических транспортных средств и накопителей энергии, накладывается на сторону нагрузки.Очевидной особенностью является то, что система энергосистемы подключена к массивным распределенным источникам питания и гибкому постоянному току.В этом контексте традиционная централизованная концепция диспетчеризации будет преобразована в интегрированную интеграцию источника, сети, нагрузки и хранилища, а также в гибкий режим настройки.Для осуществления трансформации оцифровка, информатизация и интеллектуальное использование всех аспектов власти и энергетики являются техническими темами, которых нельзя избежать.

Хранение энергии – это часть новой энергетической инфраструктуры будущего.В настоящее время интеграция аппаратных средств, информационных и коммуникационных технологий и другого программного обеспечения более заметна: существующие электростанции имеют недостаточный анализ рисков безопасности и контроль системы управления батареями, обширное обнаружение, искажение данных, задержку данных и потерю данных.Воспринимаемый сбой данных;как эффективно координировать управление агрегацией и развертыванием ресурсов нагрузки накопителей энергии на стороне пользователя, позволяя пользователям получать больше преимуществ за счет участия виртуальных электростанций в транзакциях на рынке электроэнергии;цифровые информационные технологии, такие как большие данные, блокчейн, облачные вычисления и активы хранения энергии Степень интеграции относительно невелика, взаимодействие между хранением энергии и другими звеньями в энергосистеме слабое, а технология и модель для анализа и извлечения данных добавленной стоимости являются незрелыми.С ростом популярности и масштабов хранения энергии в 14-й пятилетке потребности в цифровизации, информатизации и интеллектуальном управлении системами хранения энергии достигнут очень актуальной стадии.

В этом контексте «План реализации» определил, что технология интеллектуального управления накопителями энергии будет рассматриваться как одно из трех ключевых направлений решения ключевых проблем новых основных технологий и оборудования для хранения энергии в течение 14-й пятилетки, которая в частности, включает «централизованное решение ключевых технологий интеллектуального совместного управления кластером крупномасштабных систем хранения энергии»., провести исследование совместной агрегации распределенных систем хранения энергии и сосредоточиться на решении проблем управления сетью, вызванных высокой долей доступа к новой энергии.Опираясь на большие данные, облачные вычисления, искусственный интеллект, блокчейн и другие технологии, осуществляйте многофункциональное повторное использование накопителей энергии, исследуйте ключевые технологии в области реагирования на спрос, виртуальных электростанций, облачных накопителей энергии и рынка. транзакций на основе».Оцифровка, информатизация и интеллектуальность хранения энергии в будущем будут зависеть от зрелости технологии интеллектуальной диспетчеризации хранения энергии в различных областях.