Ringkasan

Pada tahun 2021, domestikbaterai penyimpanan energipengiriman akan mencapai 48GWh, peningkatan tahun-ke-tahun sebesar 2,6 kali.

Sejak China mengusulkan tujuan karbon ganda pada tahun 2021, pengembangan industri energi baru dalam negeri seperti angin danpenyimpanan surya dan energi barukendaraan telah berubah setiap hari.Sebagai sarana penting untuk mencapai tujuan karbon ganda, domestikpenyimpanan energijuga akan mengantarkan periode emas kebijakan dan pengembangan pasar.Pada tahun 2021, berkat melonjaknya kapasitas terpasang di luar negeridaya penyimpanan energistasiun dan kebijakan pengelolaan angin domestik danpenyimpanan energi surya, penyimpanan energi domestik akan mencapai pertumbuhan eksplosif.

Menurut statistik dariBaterai LithiumLembaga Penelitian Institut Penelitian Industri Teknologi Tinggi, dalam negeribaterai penyimpanan energipengiriman akan mencapai 48GWh pada tahun 2021, peningkatan tahun ke tahun sebesar 2,6 kali lipat;dari kekuatan manabaterai penyimpanan energipengiriman akan menjadi 29GWh, peningkatan tahun-ke-tahun sebesar 4,39 kali dibandingkan dengan 6,6GWh pada tahun 2020.

Pada saat yang sama,penyimpanan energiindustri juga menghadapi banyak masalah di sepanjang jalan: pada tahun 2021, biaya hulu daribaterai lithiumtelah meroket dan kapasitas produksi baterai telah ketat, mengakibatkan peningkatan biaya sistem bukannya turun;domestik dan asingpenyimpanan energi baterai lithiumpembangkit listrik kadang-kadang terbakar dan meledak, yang aman. Kecelakaan tidak dapat diberantas sepenuhnya;model bisnis domestik tidak sepenuhnya matang, perusahaan tidak mau berinvestasi, dan penyimpanan energi adalah "konstruksi berat di atas operasi", dan fenomena aset menganggur adalah hal biasa;waktu konfigurasi penyimpanan energi sebagian besar adalah 2 jam, dan sebagian besar jaringan tenaga angin dan surya berkapasitas besar terhubung ke 4 Permintaan untuk penyimpanan energi jangka panjang lebih dari satu jam menjadi semakin mendesak…

Tren umum demonstrasi diversifikasi teknologi penyimpanan energi, proporsi kapasitas terpasang teknologi penyimpanan energi non-lithium-ion diperkirakan akan meningkat

Dibandingkan dengan kebijakan sebelumnya, "Rencana Implementasi" telah menulis lebih banyak tentang investasi dan demonstrasi diversifikasipenyimpanan energiteknologi, dan secara eksplisit menyebutkan optimalisasi berbagai rute teknis seperti baterai natrium-ion, baterai timbal-karbon, baterai aliran, dan penyimpanan energi hidrogen (amonia).Penelitian desain.Kedua, rute teknis seperti penyimpanan energi udara bertekanan 100 megawatt, baterai aliran 100 megawatt, ion natrium, solid-statebaterai ion lithium,dan baterai logam cair adalah arah utama penelitian peralatan teknis dipenyimpanan energiindustri selama Rencana Lima Tahun ke-14.

Secara umum, "Rencana Pelaksanaan" menjelaskan prinsip-prinsip pengembangan demonstrasi umum tetapi berbeda dari berbagaipenyimpanan energirute teknologi, dan hanya menetapkan tujuan perencanaan untuk mengurangi biaya sistem lebih dari 30% pada tahun 2025. Ini pada dasarnya memberikan hak untuk memilih rute tertentu kepada para pemain pasar, dan pengembangan penyimpanan energi di masa depan akan menjadi biaya dan pasar- berorientasi pada permintaan.Mungkin ada dua alasan di balik pembentukan peraturan tersebut.

Pertama, meroketnya biayabaterai lithiumdan bahan baku hulu dan kapasitas produksi yang tidak mencukupi pada tahun 2021 telah mengekspos potensi risiko ketergantungan yang berlebihan pada satu rute teknis: pelepasan cepat permintaan hilir untuk kendaraan energi baru, roda dua, dan penyimpanan energi telah mengakibatkan meningkatnya bahan baku hulu harga dan kapasitas pasokan.Tidak mencukupi, mengakibatkan penyimpanan energi dan aplikasi hilir lainnya “mengambil kapasitas produksi, mengambil bahan mentah”.Kedua, umur sebenarnya dari produk baterai lithium tidak lama, masalah kebakaran dan ledakan kadang-kadang, dan ruang untuk pengurangan biaya sulit diselesaikan dalam jangka pendek, yang juga membuatnya tidak dapat sepenuhnya memenuhi kebutuhan semua energi. aplikasi penyimpanan.Dengan pembangunan sistem tenaga baru, penyimpanan energi akan menjadi infrastruktur energi baru yang sangat diperlukan, dan permintaan penyimpanan daya global kemungkinan akan memasuki era TWh.Tingkat pasokan baterai lithium saat ini tidak dapat memenuhi permintaan untukpenyimpanan energiinfrastruktur sistem tenaga baru di masa depan.

Yang kedua adalah perbaikan iteratif terus menerus dari rute teknis lainnya, dan kondisi teknis untuk demonstrasi rekayasa sekarang tersedia.Ambil penyimpanan energi aliran cairan yang disorot dalam Rencana Implementasi sebagai contoh.Dibandingkan dengan baterai lithium-ion, baterai aliran tidak memiliki perubahan fase dalam proses reaksi, dapat diisi dan dikosongkan secara mendalam, dan dapat menahan pengisian dan pengosongan arus tinggi.Fitur yang paling menonjol dari baterai aliran adalah bahwa siklus hidup sangat panjang, minimum dapat 10.000 kali, dan beberapa rute teknis bahkan dapat mencapai lebih dari 20.000 kali, dan masa pakai keseluruhan dapat mencapai 20 tahun atau lebih, yang sangat cocok untuk kapasitas besarenergi terbarukan.Adegan penyimpanan energi.Sejak 2021, Datang Group, State Power Investment Corporation, China General Nuclear Power dan kelompok pembangkit listrik lainnya telah merilis rencana untuk pembangunan pembangkit listrik penyimpanan energi baterai aliran 100 megawatt.Fase pertama daripenyimpanan energipuncak mencukurpembangkit listrikproyek telah memasuki tahap komisioning modul tunggal, yang menunjukkan bahwa baterai aliran memiliki kelayakan teknologi demonstrasi 100 megawatt.

Dari perspektif kematangan teknologi,baterai lithium-ionmasih jauh di depan yang lainpenyimpanan energi barudalam hal efek skala dan dukungan industri, jadi ada kemungkinan besar bahwa mereka masih akan menjadi arus utama produk barupenyimpanan energiinstalasi dalam 5-10 tahun ke depan.Namun, skala absolut dan proporsi relatif dari rute penyimpanan energi non-ion litium diperkirakan akan berkembang.Rute teknis lainnya, seperti baterai natrium-ion, udara terkompresipenyimpanan energi, baterai timbal-karbon, dan baterai logam-udara, diharapkan dapat meningkatkan biaya investasi awal, biaya kWh, keselamatan, dll. Atau banyak aspek menunjukkan potensi pengembangan yang besar, dan diharapkan dapat membentuk hubungan yang saling melengkapi dan saling mendukung denganbaterai lithium-ion.

Berfokus pada skenario aplikasi, permintaan penyimpanan energi domestik jangka panjang diharapkan mencapai terobosan kualitatif

Menurut waktu penyimpanan energi, skenario aplikasi penyimpanan energi secara kasar dapat dibagi menjadi penyimpanan energi jangka pendek (<1 jam), penyimpanan energi jangka menengah dan panjang (1-4 jam), dan penyimpanan energi jangka panjang (≥4 jam, dan beberapa negara asing mendefinisikan 8 jam) ) tiga kategori.Saat ini, aplikasi penyimpanan energi domestik terutama terkonsentrasi pada penyimpanan energi jangka pendek dan penyimpanan energi jangka menengah dan panjang.Karena faktor-faktor seperti biaya investasi, teknologi dan model bisnis, pasar penyimpanan energi jangka panjang masih dalam tahap budidaya.

Pada saat yang sama, negara-negara maju termasuk Amerika Serikat dan Inggris telah merilis serangkaian subsidi kebijakan dan rencana teknis untuk teknologi penyimpanan energi jangka panjang, termasuk “Peta Jalan Tantangan Besar Penyimpanan Energi” yang dikeluarkan oleh Departemen Energi Amerika Serikat. , dan rencana Departemen Bisnis, Energi, dan Strategi Industri Inggris Raya.Mengalokasikan £68 juta untuk mendukung proyek demonstrasi rute teknologi penyimpanan energi jangka panjang negara itu.Selain pejabat pemerintah, lembaga swadaya masyarakat di luar negeri juga aktif mengambil tindakan, seperti dewan penyimpanan energi jangka panjang.Organisasi ini diprakarsai oleh 25 raksasa energi, teknologi, dan utilitas publik internasional termasuk Microsoft, BP, Siemens, dll., dan berupaya untuk menyebarkan 85TWh-140TWh instalasi penyimpanan energi jangka panjang di seluruh dunia pada tahun 2040, dengan investasi sebesar US$1,5 triliun hingga 3 triliun.Dolar.

Akademisi Zhang Huamin dari Institut Dahua dari Akademi Ilmu Pengetahuan China menyebutkan bahwa setelah tahun 2030, dalam sistem tenaga listrik domestik yang baru, proporsi energi terbarukan yang terhubung ke jaringan akan sangat meningkat, dan peran pengaturan puncak jaringan listrik dan pengaturan frekuensi akan ditransfer ke pembangkit listrik penyimpanan energi.Dalam cuaca hujan terus menerus, karena pengurangan yang signifikan dalam kapasitas terpasang pembangkit listrik termal, untuk memastikan pasokan listrik yang aman dan stabil dari sistem tenaga baru, hanya 2-4 jam waktu penyimpanan energi tidak dapat memenuhi kebutuhan konsumsi energi dari a masyarakat nol-karbon sama sekali, dan itu membutuhkan waktu yang lama.Itupembangkit listrik penyimpanan energimenyediakan daya yang dibutuhkan oleh beban jaringan.

“Rencana Implementasi” ini menghabiskan lebih banyak tinta untuk menekankan penelitian dan demonstrasi proyek teknologi penyimpanan energi jangka panjang: “Perluas penerapan berbagai bentuk penyimpanan energi.Dikombinasikan dengan kondisi sumber daya dari berbagai wilayah dan permintaan untuk berbagai bentuk energi, mempromosikan penyimpanan energi jangka panjang, Pembangunan proyek penyimpanan energi baru seperti penyimpanan energi hidrogen, penyimpanan energi termal (dingin), dll. akan mendorong pengembangan dari berbagai bentuk penyimpanan energi., Baterai aliran besi-kromium, baterai aliran seng-Australia dan aplikasi industri lainnya”, “Produksi energi terbarukan penyimpanan hidrogen (amonia), kopling hidrogen-listrik, dan aplikasi demonstrasi penyimpanan energi kompleks lainnya”.Diharapkan selama periode Rencana Lima Tahun ke-14, tingkat pengembangan industri penyimpanan energi jangka panjang berkapasitas besar seperti penyimpanan energi hidrogen (amonia), aliranbateraidan udara terkompresi tingkat lanjut akan meningkat secara signifikan.

Fokus pada penanganan masalah utama dalam teknologi kontrol cerdas, dan integrasi teknologi informasi dan komunikasi dan perangkat keras diharapkan dapat dipercepat, yang akan menguntungkan industri layanan energi yang komprehensif

Di masa lalu, arsitektur sistem tenaga tradisional termasuk dalam struktur rantai yang khas, dan catu daya dan manajemen beban daya diwujudkan dengan pengiriman terpusat.Dalam sistem tenaga baru, pembangkit listrik energi baru adalah output utama.Peningkatan volatilitas pada sisi keluaran membuat tidak mungkin untuk mengontrol dan memprediksi secara akurat pada permintaan, dan dampak konsumsi daya yang disebabkan oleh popularitas besar-besaran kendaraan energi baru dan penyimpanan energi di sisi beban ditumpangkan.Fitur yang jelas adalah bahwa sistem jaringan listrik terhubung ke sumber daya terdistribusi besar dan arus searah yang fleksibel.Dalam konteks ini, konsep pengiriman terpusat tradisional akan diubah menjadi integrasi terintegrasi dari sumber, jaringan, beban dan penyimpanan, dan mode penyesuaian yang fleksibel.Dalam rangka mewujudkan transformasi tersebut, digitalisasi, informatisasi dan kecerdasan seluruh aspek ketenagalistrikan dan energi merupakan topik teknis yang tidak dapat dihindarkan.

Penyimpanan energi merupakan bagian dari infrastruktur energi baru di masa depan.Saat ini, integrasi perangkat keras dan teknologi informasi dan komunikasi dan perangkat lunak lainnya lebih menonjol: pembangkit listrik yang ada memiliki analisis risiko keamanan yang tidak memadai dan kontrol sistem manajemen baterai, deteksi ekstensif, distorsi data, penundaan data, dan kehilangan data.Kegagalan data yang dirasakan;bagaimana mengoordinasikan pengelolaan agregasi dan penyebaran secara efektif sumber daya beban penyimpanan energi sisi pengguna, yang memungkinkan pengguna memperoleh lebih banyak manfaat melalui pembangkit listrik virtual yang berpartisipasi dalam transaksi pasar listrik;teknologi informasi digital seperti data besar, blockchain, komputasi awan, dan aset penyimpanan energi Tingkat integrasi relatif dangkal, interaksi antara penyimpanan energi dan tautan lain dalam sistem tenaga lemah, dan teknologi serta model untuk analisis data dan penambangan nilai tambah yang belum matang.Dengan popularitas dan skala penyimpanan energi dalam Rencana Lima Tahun ke-14, kebutuhan digitalisasi, informasi dan manajemen cerdas dari sistem penyimpanan energi akan mencapai tahap yang sangat mendesak.

Dalam konteks ini, “Rencana Implementasi” telah menetapkan bahwa teknologi kontrol cerdas penyimpanan energi akan dianggap sebagai salah satu dari tiga arah utama untuk mengatasi masalah utama teknologi dan peralatan inti penyimpanan energi baru selama Rencana Lima Tahun ke-14, yang secara khusus mencakup "teknologi kunci penanganan terpusat dari sistem penyimpanan energi skala besar cluster kontrol kolaboratif cerdas"., melakukan penelitian tentang agregasi kolaboratif dari sistem penyimpanan energi terdistribusi, dan fokus pada pemecahan masalah kontrol jaringan yang disebabkan oleh proporsi akses energi baru yang tinggi.Mengandalkan data besar, komputasi awan, kecerdasan buatan, blockchain dan teknologi lainnya, melakukan penggunaan kembali penyimpanan energi multi-fungsional, Penelitian tentang teknologi utama di bidang respons sisi permintaan, pembangkit listrik virtual, penyimpanan energi cloud, dan pasar- transaksi berbasis.”Digitalisasi, informatisasi, dan kecerdasan penyimpanan energi di masa depan akan bergantung pada kematangan teknologi pengiriman cerdas penyimpanan energi di berbagai bidang.