Ringkasan

Pada 2021, domestikbateri simpanan tenagapenghantaran akan mencapai 48GWj, peningkatan tahun ke tahun sebanyak 2.6 kali ganda.

Sejak China mencadangkan matlamat dwi karbon pada 2021, pembangunan industri tenaga baharu domestik seperti angin dansimpanan solar dan tenaga baharukenderaan telah berubah setiap hari.Sebagai cara penting untuk mencapai matlamat dwi karbon, domestiksimpanan tenagajuga akan memulakan tempoh keemasan dasar dan pembangunan pasaran.Pada tahun 2021, terima kasih kepada kapasiti terpasang yang melambung tinggi di luar negarakuasa simpanan tenagastesen dan dasar pengurusan angin domestik dansimpanan tenaga suria, simpanan tenaga domestik akan mencapai pertumbuhan yang meletup.

Menurut statistik daripadaBateri litiumInstitut Penyelidikan Institut Penyelidikan Perindustrian Berteknologi Tinggi, domestikbateri simpanan tenagapenghantaran akan mencapai 48GWj pada 2021, peningkatan tahun ke tahun sebanyak 2.6 kali ganda;kuasa manabateri simpanan tenagapenghantaran akan menjadi 29GWj, peningkatan tahun ke tahun sebanyak 4.39 kali berbanding 6.6GWj pada 2020.

Pada masa yang sama,simpanan tenagaindustri juga menghadapi banyak masalah sepanjang perjalanan: pada 2021, kos huluanbateri litiumtelah melonjak dan kapasiti pengeluaran bateri telah ketat, mengakibatkan peningkatan dalam kos sistem dan bukannya jatuh;dalam dan luar negarapenyimpanan tenaga bateri litiumstesen janakuasa kadang-kadang terbakar dan meletup, yang selamat Kemalangan tidak dapat dihapuskan sepenuhnya;model perniagaan domestik tidak matang sepenuhnya, perusahaan tidak bersedia untuk melabur, dan penyimpanan tenaga adalah "pembinaan berat atas operasi", dan fenomena aset terbiar adalah perkara biasa;masa konfigurasi storan tenaga kebanyakannya 2 jam, dan sebahagian besar grid angin dan tenaga solar berkapasiti besar disambungkan ke 4 Permintaan untuk penyimpanan tenaga jangka panjang selama sejam menjadi semakin mendesak…

Trend umum demonstrasi kepelbagaian teknologi penyimpanan tenaga, perkadaran kapasiti terpasang teknologi penyimpanan tenaga bukan litium-ion dijangka berkembang

Berbanding dengan dasar sebelumnya, "Pelan Pelaksanaan" telah menulis lebih banyak tentang pelaburan dan demonstrasi pelbagaisimpanan tenagateknologi, dan secara eksplisit menyebut pengoptimuman pelbagai laluan teknikal seperti bateri natrium-ion, bateri plumbum-karbon, bateri aliran dan simpanan tenaga hidrogen (ammonia).Penyelidikan reka bentuk.Kedua, laluan teknikal seperti storan tenaga udara termampat 100 megawatt, bateri aliran 100 megawatt, ion natrium, keadaan pepejalbateri litium-ion,dan bateri logam cecair adalah arahan utama penyelidikan peralatan teknikal dalamsimpanan tenagaindustri semasa Rancangan Lima Tahun Ke-14.

Secara umum, "Rancangan Pelaksanaan" menjelaskan prinsip pembangunan demonstrasi yang lazim tetapi berbeza dari pelbagaisimpanan tenagalaluan teknologi, dan hanya menetapkan matlamat perancangan untuk mengurangkan kos sistem sebanyak lebih daripada 30% pada tahun 2025. Ini pada asasnya memberikan hak untuk memilih laluan khusus kepada pemain pasaran, dan pembangunan masa depan penyimpanan tenaga adalah kos dan pasaran- berorientasikan permintaan.Mungkin terdapat dua sebab di sebalik pembentukan peraturan tersebut.

Pertama, kos yang melambung tinggibateri litiumdan bahan mentah huluan serta kapasiti pengeluaran yang tidak mencukupi pada tahun 2021 telah mendedahkan potensi risiko terlalu bergantung pada satu laluan teknikal: pelepasan pesat permintaan hiliran untuk kenderaan tenaga baharu, dua roda dan simpanan tenaga telah mengakibatkan peningkatan bahan mentah huluan harga dan bekalan kapasiti.Tidak mencukupi, mengakibatkan penyimpanan tenaga dan aplikasi hiliran lain "merebut kapasiti pengeluaran, merebut bahan mentah".Kedua, hayat sebenar produk bateri litium tidak lama, masalah kebakaran dan letupan adalah sekali-sekala, dan ruang untuk pengurangan kos sukar diselesaikan dalam jangka pendek, yang juga menjadikannya tidak dapat memenuhi sepenuhnya keperluan semua tenaga. aplikasi storan.Dengan pembinaan sistem kuasa baharu, storan tenaga akan menjadi infrastruktur tenaga baharu yang amat diperlukan, dan permintaan storan kuasa global mungkin akan memasuki era TWh.Tahap bekalan semasa bateri litium tidak dapat memenuhi permintaan untuksimpanan tenagainfrastruktur sistem kuasa baharu pada masa hadapan.

Yang kedua ialah penambahbaikan berulang berterusan laluan teknikal lain, dan keadaan teknikal untuk demonstrasi kejuruteraan kini tersedia.Ambil storan tenaga aliran cecair yang diserlahkan dalam Pelan Pelaksanaan sebagai contoh.Berbanding dengan bateri litium-ion, bateri aliran tidak mempunyai perubahan fasa dalam proses tindak balas, boleh dicas dan dinyahcas secara mendalam, dan boleh menahan pengecasan dan nyahcas arus tinggi.Ciri aliran bateri yang paling menonjol ialah hayat kitaran adalah sangat panjang, minimum boleh 10,000 kali, dan beberapa laluan teknikal bahkan boleh mencapai lebih daripada 20,000 kali, dan hayat perkhidmatan keseluruhan boleh mencapai 20 tahun atau lebih, yang sangat sesuai untuk kapasiti besartenaga yang boleh diperbaharui.Adegan penyimpanan tenaga.Sejak 2021, Datang Group, State Power Investment Corporation, China General Nuclear Power dan kumpulan penjanaan kuasa lain telah mengeluarkan rancangan untuk pembinaan stesen janakuasa simpanan tenaga bateri aliran 100 megawatt.Fasa pertamasimpanan tenagapencukuran puncakstesen janakuasaprojek telah memasuki peringkat pentauliahan modul tunggal, mencerminkan bahawa bateri aliran mempunyai kemungkinan teknologi demonstrasi 100 megawatt.

Dari perspektif kematangan teknologi,bateri litium-ionmasih jauh mendahului yang lainsimpanan tenaga baharudari segi kesan skala dan sokongan industri, jadi terdapat kebarangkalian yang tinggi bahawa mereka masih akan menjadi arus perdana yang baharusimpanan tenagapemasangan dalam 5-10 tahun akan datang.Walau bagaimanapun, skala mutlak dan bahagian relatif laluan penyimpanan tenaga bukan litium-ion dijangka berkembang.Laluan teknikal lain, seperti bateri natrium-ion, udara termampatsimpanan tenaga, bateri plumbum-karbon, dan bateri logam-udara, dijangka meningkat dalam kos pelaburan awal, kos kWj, keselamatan, dll. Atau banyak aspek menunjukkan potensi pembangunan yang besar, dan ia dijangka membentuk hubungan yang saling melengkapi dan saling menyokong denganbateri litium-ion.

Memfokuskan pada senario aplikasi, permintaan storan tenaga jangka panjang domestik dijangka mencapai kejayaan kualitatif

Mengikut masa penyimpanan tenaga, senario aplikasi penyimpanan tenaga boleh dibahagikan secara kasar kepada penyimpanan tenaga jangka pendek (<1 jam), penyimpanan tenaga jangka sederhana dan panjang (1-4 jam), dan penyimpanan tenaga jangka panjang (≥4 jam, dan beberapa negara asing mentakrifkan ≥8 jam) ) tiga kategori.Pada masa ini, aplikasi storan tenaga domestik tertumpu terutamanya dalam storan tenaga jangka pendek dan storan tenaga jangka sederhana dan panjang.Disebabkan oleh faktor seperti kos pelaburan, teknologi dan model perniagaan, pasaran simpanan tenaga jangka panjang masih dalam peringkat penanaman.

Pada masa yang sama, negara maju termasuk Amerika Syarikat dan United Kingdom telah mengeluarkan beberapa siri subsidi dasar dan pelan teknikal untuk teknologi penyimpanan tenaga jangka panjang, termasuk "Pelan Cabaran Besar Penyimpanan Tenaga" yang dikeluarkan oleh Jabatan Tenaga Amerika Syarikat. , dan rancangan Jabatan Perniagaan, Tenaga dan Strategi Perindustrian United Kingdom.Memperuntukkan £68 juta untuk menyokong projek demonstrasi laluan teknologi penyimpanan tenaga jangka panjang negara.Selain pegawai kerajaan, pertubuhan bukan kerajaan luar negara juga aktif mengambil tindakan, seperti majlis penyimpanan tenaga jangka panjang.Organisasi ini telah dimulakan oleh 25 gergasi antarabangsa bagi tenaga, teknologi dan kemudahan awam termasuk Microsoft, BP, Siemens, dsb., dan berusaha untuk menggunakan 85TWh-140TWh pemasangan storan tenaga jangka panjang di seluruh dunia menjelang 2040, dengan pelaburan sebanyak AS$1.5 trilion hingga 3 trilion.dolar.

Ahli akademik Zhang Huamin dari Institut Dahua Akademi Sains China menyebut bahawa selepas 2030, dalam sistem kuasa domestik baharu, perkadaran tenaga boleh diperbaharui yang disambungkan ke grid akan meningkat dengan banyak, dan peranan peraturan puncak grid kuasa dan peraturan frekuensi. akan dipindahkan ke stesen janakuasa simpanan tenaga.Dalam cuaca hujan yang berterusan, disebabkan pengurangan ketara dalam kapasiti pemasangan loji kuasa haba, untuk memastikan bekalan kuasa yang selamat dan stabil sistem kuasa baharu, hanya 2-4 jam masa penyimpanan tenaga tidak dapat memenuhi keperluan penggunaan tenaga a masyarakat sifar karbon sama sekali, dan ia mengambil masa yang lama.Thestesen janakuasa simpanan tenagamenyediakan kuasa yang diperlukan oleh beban grid.

"Pelan Pelaksanaan" ini membelanjakan lebih banyak dakwat untuk menekankan penyelidikan dan demonstrasi projek teknologi penyimpanan tenaga jangka panjang: "Meluaskan aplikasi pelbagai bentuk simpanan tenaga.Digabungkan dengan keadaan sumber pelbagai wilayah dan permintaan untuk bentuk tenaga yang berbeza, menggalakkan penyimpanan tenaga jangka panjang, Pembinaan projek penyimpanan tenaga baharu seperti penyimpanan tenaga hidrogen, penyimpanan tenaga haba (sejuk), dan lain-lain akan menggalakkan pembangunan pelbagai bentuk simpanan tenaga., Bateri aliran besi-kromium, bateri aliran zink-Australia dan aplikasi industri lain", "Penghasilan tenaga boleh diperbaharui simpanan hidrogen (ammonia), gandingan hidrogen-elektrik dan aplikasi demonstrasi penyimpanan tenaga kompleks yang lain".Dijangka dalam tempoh Rancangan Lima Tahun Ke-14, tahap pembangunan industri penyimpanan tenaga jangka panjang berkapasiti besar seperti simpanan tenaga hidrogen (ammonia), mengalir.bateridan udara termampat lanjutan akan meningkat dengan ketara.

Fokus pada menangani masalah utama dalam teknologi kawalan pintar, dan penyepaduan teknologi maklumat dan komunikasi serta perkakasan dijangka akan dipercepatkan, yang akan memberi manfaat kepada industri perkhidmatan tenaga yang komprehensif

Pada masa lalu, seni bina sistem kuasa tradisional tergolong dalam struktur rantai biasa, dan bekalan kuasa dan pengurusan beban kuasa direalisasikan dengan penghantaran berpusat.Dalam sistem kuasa baharu, penjanaan kuasa tenaga baharu adalah keluaran utama.Kemeruapan yang meningkat pada bahagian keluaran menjadikannya mustahil untuk mengawal dan meramalkan dengan tepat atas permintaan, dan kesan penggunaan kuasa yang disebabkan oleh pempopularan besar-besaran kenderaan tenaga baharu dan storan tenaga pada bahagian beban ditindih.Ciri yang jelas ialah sistem grid kuasa disambungkan kepada sumber kuasa teragih besar-besaran dan arus terus yang fleksibel.Dalam konteks ini, konsep penghantaran berpusat tradisional akan diubah menjadi penyepaduan bersepadu sumber, rangkaian, beban dan storan serta mod pelarasan yang fleksibel.Bagi merealisasikan transformasi, pendigitalan, pemformatan dan kecerdasan semua aspek kuasa dan tenaga adalah topik teknikal yang tidak boleh dielakkan.

Penyimpanan tenaga adalah sebahagian daripada infrastruktur tenaga baharu pada masa hadapan.Pada masa ini, penyepaduan perkakasan dan teknologi maklumat dan komunikasi serta perisian lain adalah lebih menonjol: stesen janakuasa sedia ada mempunyai analisis risiko keselamatan yang tidak mencukupi dan kawalan sistem pengurusan bateri, pengesanan meluas, herotan data, kelewatan data dan kehilangan data.Kegagalan data yang dirasakan;cara untuk menyelaraskan pengurusan pengagregatan dan penggunaan sumber beban storan tenaga sebelah pengguna secara berkesan, membolehkan pengguna memperoleh lebih banyak faedah melalui loji kuasa maya yang mengambil bahagian dalam urus niaga pasaran elektrik;teknologi maklumat digital seperti data besar, rantaian blok, pengkomputeran awan dan aset storan tenaga Tahap integrasi adalah agak cetek, interaksi antara storan tenaga dan pautan lain dalam sistem kuasa adalah lemah, dan teknologi serta model untuk analisis data dan perlombongan nilai tambah adalah tidak matang.Dengan populariti dan skala penyimpanan tenaga dalam Rancangan Lima Tahun Ke-14, pendigitalan, pemformatan dan keperluan pengurusan pintar sistem penyimpanan tenaga akan mencapai tahap yang sangat mendesak.

Dalam konteks ini, "Pelan Pelaksanaan" telah menentukan bahawa teknologi kawalan pintar storan tenaga akan dianggap sebagai salah satu daripada tiga hala tuju utama untuk menangani masalah utama teknologi teras storan tenaga baharu dan peralatan semasa Rancangan Lima Tahun Ke-14, yang khususnya termasuk "teknologi utama menangani terpusat bagi kawalan kolaboratif pintar kelompok sistem penyimpanan tenaga berskala besar"., menjalankan penyelidikan tentang pengagregatan kolaboratif sistem storan tenaga teragih, dan fokus pada menyelesaikan masalah kawalan grid yang disebabkan oleh perkadaran tinggi akses tenaga baharu.Bergantung pada data besar, pengkomputeran awan, kecerdasan buatan, rantaian blok dan teknologi lain, menjalankan penggunaan semula pelbagai fungsi storan tenaga, Penyelidikan tentang teknologi utama dalam bidang tindak balas sebelah permintaan, loji kuasa maya, storan tenaga awan dan pasaran- transaksi berasaskan.”Pendigitalan, pemformatan dan kecerdasan storan tenaga pada masa hadapan akan bergantung pada kematangan teknologi penghantaran pintar storan tenaga dalam pelbagai bidang.