Ontwikkeling en implementatie van nieuwe energieopslag

Overzicht

In 2021, binnenlandseenergie opslag batterijzendingen zullen 48 GWh bereiken, een stijging van 2,6 keer op jaarbasis.

Sinds China in 2021 het dubbele koolstofdoel heeft voorgesteld, is de ontwikkeling van binnenlandse nieuwe energie-industrieën zoals wind enzonne-opslag en nieuwe energievoertuigen verandert met elke dag die voorbijgaat.Als een belangrijk middel om het dubbele koolstofdoel te bereiken,energie opslagzal ook een gouden periode van beleid en marktontwikkeling inluiden.In 2021, dankzij de stijgende geïnstalleerde capaciteit van het buitenlandenergieopslagvermogenstations en het beheersbeleid van binnenlandse wind enopslag van zonne-energie, zal de binnenlandse energieopslag een explosieve groei doormaken.

 

Volgens statistieken van deLithium batterijOnderzoeksinstituut van het High-tech Industrial Research Institute, binnenlandsenergie opslag batterijzendingen zullen in 2021 48 GWh bereiken, een jaarlijkse stijging van 2,6 keer;van welke kracht?energie opslag batterijzendingen zullen 29 GWh bedragen, een jaarlijkse stijging van 4,39 keer vergeleken met 6,6 GWh in 2020.

 

Tegelijkertijd is deenergie opslagde industrie wordt onderweg ook met veel problemen geconfronteerd: in 2021 zullen de upstreamkosten vanlithium batterijenis omhooggeschoten en de productiecapaciteit van batterijen was krap, wat resulteerde in een stijging van de systeemkosten in plaats van te dalen;binnenlands en buitenlandslithiumbatterij energieopslagelektriciteitscentrales zijn af en toe in brand gevlogen en geëxplodeerd, wat veilig is. Ongevallen kunnen niet volledig worden uitgeroeid;binnenlandse bedrijfsmodellen zijn niet volledig volwassen, ondernemingen zijn niet bereid om te investeren en energieopslag is "zware constructie boven gebruik", en het fenomeen van inactieve activa is gebruikelijk;configuratietijd voor energieopslag is meestal 2 uur, en een groot deel van de wind- en zonne-energienetwerken met grote capaciteit is aangesloten op 4 De vraag naar langdurige energieopslag van meer dan een uur wordt steeds urgenter...

De algemene trend van gediversifieerde demonstratie van energieopslagtechnologie, het aandeel van de geïnstalleerde capaciteit van niet-lithium-ion energieopslagtechnologie zal naar verwachting toenemen

 

In vergelijking met eerder beleid heeft het "Implementatieplan" meer geschreven over de investering en demonstratie van gediversifieerdeenergie opslagtechnologieën, en noemde expliciet de optimalisatie van verschillende technische routes zoals natrium-ionbatterijen, lood-koolstofbatterijen, flowbatterijen en waterstof (ammoniak) energieopslag.Ontwerp onderzoek.Ten tweede, technische routes zoals 100 megawatt perslucht energieopslag, 100 megawatt flow batterij, natriumion, solid-statelithium ion batterij,en vloeibaar-metaalbatterijen zijn de belangrijkste richtingen van onderzoek naar technische apparatuur in deenergie opslagindustrie tijdens het 14e vijfjarenplan.

 

In het algemeen verduidelijkt het "Implementatieplan" de ontwikkelingsprincipes van gemeenschappelijke maar gedifferentieerde demonstratie van verschillendeenergie opslagtechnologieroutes, en stelt alleen het planningsdoel vast om de systeemkosten met meer dan 30% te verlagen in 2025. Dit geeft in wezen het recht om een ​​specifieke route te kiezen aan de marktspelers, en de toekomstige ontwikkeling van energieopslag zal kosten- en marktgericht zijn vraaggericht.Er kunnen twee redenen zijn voor de totstandkoming van de regelgeving.

 

Ten eerste, de torenhoge kosten vanlithium batterijenen upstream-grondstoffen en onvoldoende productiecapaciteit in 2021 hebben de potentiële risico's blootgelegd van te veel vertrouwen op één enkele technische route: de snelle vrijgave van de downstream-vraag naar nieuwe energievoertuigen, tweewielers en energieopslag heeft geleid tot een stijgende upstream-grondstof prijzen en capaciteitsaanbod.Onvoldoende, met als gevolg energieopslag en andere downstream-toepassingen “productiecapaciteit grijpen, grondstoffen grijpen”.Ten tweede is de werkelijke levensduur van lithiumbatterijproducten niet lang, het probleem van brand en explosie is af en toe, en de ruimte voor kostenreductie is moeilijk op korte termijn op te lossen, waardoor het ook niet in staat is om volledig aan de behoeften van alle energie te voldoen opslag toepassingen.Met de bouw van nieuwe energiesystemen zal energieopslag een onmisbare nieuwe energie-infrastructuur worden en zal de wereldwijde vraag naar energieopslag waarschijnlijk het TWh-tijdperk ingaan.Het huidige aanbod van lithiumbatterijen kan niet voldoen aan de vraag naar:energie opslaginfrastructuur van nieuwe energiesystemen in de toekomst.

 

De tweede is de continue iteratieve verbetering van andere technische routes, en de technische voorwaarden voor technische demonstratie zijn nu beschikbaar.Neem als voorbeeld de energieopslag in vloeibare stroom die in het Uitvoeringsplan is genoemd.In vergelijking met lithium-ionbatterijen hebben flowbatterijen geen faseverandering in het reactieproces, kunnen ze diep worden opgeladen en ontladen en zijn ze bestand tegen opladen en ontladen met hoge stroomsterkte.Het meest opvallende kenmerk van flowbatterijen is dat de levensduur extreem lang is, het minimum 10.000 keer kan zijn en sommige technische routes zelfs meer dan 20.000 keer kunnen bereiken, en de algehele levensduur kan 20 jaar of meer bedragen, wat erg is geschikt voor grote capaciteithernieuwbare energie.Energie opslag scène.Sinds 2021 hebben Datang Group, State Power Investment Corporation, China General Nuclear Power en andere energieopwekkingsgroepen plannen vrijgegeven voor de bouw van 100 megawatt stroomcentrales voor energieopslag op batterijen.De eerste fase van deenergie opslagpiek scherenelektriciteitscentraleproject is de inbedrijfstellingsfase van een enkele module ingegaan, wat aangeeft dat de stroombatterij de haalbaarheid heeft van een demonstratietechnologie van 100 megawatt.

 

Vanuit het perspectief van technologische volwassenheid,lithium-ion batterijenzijn nog steeds ver voor op anderennieuwe energieopslagin termen van schaaleffect en industriële ondersteuning, dus er is een grote kans dat ze nog steeds de hoofdstroom zullen zijn van nieuweenergie opslaginstallaties in de komende 5-10 jaar.Verwacht wordt echter dat de absolute omvang en het relatieve aandeel van niet-lithium-ion energieopslagroutes zullen toenemen.Andere technische routes, zoals natrium-ionbatterijen, persluchtenergie opslag, lood-koolstofbatterijen en metaal-luchtbatterijen, zullen naar verwachting stijgen in initiële investeringskosten, kWh-kosten, veiligheid, enz. Of veel aspecten vertonen een groot ontwikkelingspotentieel en er wordt verwacht dat het een complementaire en wederzijds ondersteunende relatie vormt metlithium-ion batterijen.

 

Gefocust op toepassingsscenario's zal de binnenlandse vraag naar energieopslag op lange termijn naar verwachting een kwalitatieve doorbraak bereiken

 

Volgens de energieopslagtijd kunnen toepassingsscenario's voor energieopslag grofweg worden onderverdeeld in energieopslag op korte termijn (<1 uur), energieopslag op middellange en lange termijn (1-4 uur) en energieopslag op lange termijn (≥4 uur, en sommige andere landen definiëren ≥8 uur)) drie categorieën.Op dit moment zijn huishoudelijke toepassingen voor energieopslag voornamelijk geconcentreerd in energieopslag op korte termijn en energieopslag op middellange en lange termijn.Door factoren als investeringskosten, technologie en businessmodellen bevindt de langetermijnmarkt voor energieopslag zich nog in de teeltfase.

 

Tegelijkertijd hebben ontwikkelde landen, waaronder de Verenigde Staten en het Verenigd Koninkrijk, een reeks beleidssubsidies en technische plannen voor energieopslagtechnologie op de lange termijn vrijgegeven, waaronder de "Energy Storage Grand Challenge Roadmap", uitgegeven door het United States Department of Energy , en de plannen van het Department of Business, Energy and Industrial Strategy van het Verenigd Koninkrijk.Het toewijzen van £ 68 miljoen ter ondersteuning van een demonstratieproject van de langetermijntechnologie voor energieopslag in het land.Naast overheidsfunctionarissen ondernemen ook buitenlandse niet-gouvernementele organisaties actief actie, zoals de raad voor langetermijnenergieopslag.De organisatie is geïnitieerd door 25 internationale reuzen op het gebied van energie, technologie en openbare nutsbedrijven, waaronder Microsoft, BP, Siemens, enz., en streeft ernaar om tegen 2040 wereldwijd 85 TWh-140 TWh aan langetermijninstallaties voor energieopslag in te zetten, met een investering van US $ 1,5 biljoen tot 3 biljoen.Dollar.

 

Academicus Zhang Huamin van het Dahua Instituut van de Chinese Academie van Wetenschappen zei dat na 2030, in het nieuwe binnenlandse elektriciteitssysteem, het aandeel van hernieuwbare energie dat op het net is aangesloten aanzienlijk zal toenemen, en dat de rol van piekregeling en frequentieregeling van het elektriciteitsnet worden overgebracht naar energieopslagcentrales.Bij continu regenachtig weer, vanwege de aanzienlijke vermindering van de geïnstalleerde capaciteit van thermische energiecentrales, om de veilige en stabiele stroomvoorziening van het nieuwe voedingssysteem te garanderen, kan slechts 2-4 uur energieopslag niet voldoen aan de energieverbruikbehoeften van een een koolstofvrije samenleving, en het duurt lang.Deenergie opslag krachtcentralelevert het vermogen dat nodig is voor de netbelasting.

 

Dit “Uitvoeringsplan” besteedt meer inkt om het onderzoek en de projectdemonstratie van langetermijntechnologie voor energieopslag te benadrukken: “Breid de toepassing van verschillende vormen van energieopslag uit.Gecombineerd met de hulpbronnencondities van verschillende regio's en de vraag naar verschillende vormen van energie, bevordert de langetermijnopslag van energie. De bouw van nieuwe energieopslagprojecten zoals waterstofopslag, thermische (koude) energieopslag, enz. zal de ontwikkeling bevorderen van verschillende vormen van energieopslag., IJzer-chroomstroombatterij, zink-Australië stroombatterij en andere industriële toepassingen", "Hernieuwbare energieproductie van waterstofopslag (ammonia), waterstof-elektrische koppeling en andere complexe demonstratietoepassingen voor energieopslag".Naar verwachting zal tijdens de 14e vijfjarenplanperiode het ontwikkelingsniveau van energieopslagindustrieën met grote capaciteit op lange termijn, zoals waterstof (ammoniak) energieopslag, stroombatterijenen geavanceerde perslucht zal aanzienlijk stijgen.

 

Focus op het aanpakken van belangrijke problemen in slimme regeltechnologie, en de integratie van informatie- en communicatietechnologie en hardware zal naar verwachting versnellen, wat de uitgebreide energiedienstensector ten goede zal komen

 

In het verleden behoorde de traditionele architectuur van het stroomsysteem tot een typische ketenstructuur en werden de stroomvoorziening en het beheer van de stroombelasting gerealiseerd door gecentraliseerde dispatching.In het nieuwe energiesysteem is nieuwe energieopwekking de belangrijkste output.De toegenomen volatiliteit aan de outputzijde maakt het onmogelijk om de vraag te controleren en nauwkeurig te voorspellen, en de impact van het stroomverbruik veroorzaakt door de grootschalige popularisering van nieuwe energievoertuigen en energieopslag aan de belastingszijde wordt gesuperponeerd.Het voor de hand liggende kenmerk is dat het elektriciteitsnet is aangesloten op enorme gedistribueerde stroombronnen en flexibele gelijkstroom.In deze context zal het traditionele concept van centrale dispatching worden omgevormd tot een geïntegreerde integratie van bron, netwerk, belasting en opslag, en een flexibele aanpassingsmodus.Om de transformatie te realiseren zijn de digitalisering, informatisering en intelligentie van alle aspecten van macht en energie technische onderwerpen die niet te vermijden zijn.

 

Energieopslag is een onderdeel van de nieuwe energie-infrastructuur in de toekomst.Op dit moment is de integratie van hardware en informatie- en communicatietechnologie en andere software prominenter: de bestaande elektriciteitscentrales hebben onvoldoende veiligheidsrisicoanalyse en controle van het batterijbeheersysteem, uitgebreide detectie, gegevensvervorming, gegevensvertraging en gegevensverlies.Waargenomen gegevensfout;hoe effectief aggregatie- en implementatiebeheer van belastingbronnen voor energieopslag aan de gebruikerszijde kan worden gecoördineerd, zodat gebruikers meer voordelen kunnen behalen door virtuele energiecentrales die deelnemen aan transacties op de elektriciteitsmarkt;digitale informatietechnologieën zoals big data, blockchain, cloud computing en energieopslagmiddelen De mate van integratie is relatief oppervlakkig, de interactie tussen energieopslag en andere schakels in het energiesysteem is zwak, en de technologie en het model voor data-analyse en mijnbouw van toegevoegde waarde zijn onvolwassen.Met de populariteit en schaal van energieopslag in het 14e vijfjarenplan, zullen de digitalisering, informatisering en intelligent beheer van energieopslagsystemen een zeer urgent stadium bereiken.

 

In deze context is in het "Uitvoeringsplan" bepaald dat de intelligente regeltechnologie van energieopslag zal worden beschouwd als een van de drie belangrijkste richtingen voor het aanpakken van de belangrijkste problemen van nieuwe kerntechnologie en apparatuur voor energieopslag tijdens het 14e Vijfjarenplan, dat omvat specifiek "gecentraliseerde aanpak van sleuteltechnologieën van grootschalige energieopslagsysteemcluster intelligente collaboratieve controle"., onderzoek doen naar gezamenlijke aggregatie van gedistribueerde energieopslagsystemen, en focussen op het oplossen van de problemen met de netcontrole die worden veroorzaakt door een hoog aandeel van toegang tot nieuwe energie.Op basis van big data, cloud computing, kunstmatige intelligentie, blockchain en andere technologieën, multifunctioneel hergebruik van energieopslag uitvoeren, onderzoek naar sleuteltechnologieën op het gebied van vraagrespons, virtuele energiecentrales, cloud-energieopslag en markt- gebaseerde transacties.”De digitalisering, informatisering en intelligentie van energieopslag in de toekomst zal afhangen van de volwassenheid van intelligente dispatchingtechnologie voor energieopslag op verschillende gebieden.

 

 


Posttijd: maart-01-2022