De zomer van 2022 was het warmste seizoen van de hele eeuw.
Het was zo heet dat de ledematen zwak waren en de ziel uit het lichaam was;zo heet dat de hele stad donker werd.
In een tijd waarin elektriciteit zo moeilijk was voor de inwoners, besloot Sichuan vanaf 15 augustus de industriële elektriciteit voor vijf dagen op te schorten. Nadat de stroomstoring was geïntroduceerd, stopte een groot aantal industriële bedrijven de productie en dwongen het volledige personeel vakantie te nemen.
Sinds eind september zijn de tekorten aan batterijen nog steeds aan de gang, en is de trend dat energieopslagbedrijven hun bestellingen opschorten nog sterker geworden.Het tekort aan energieopslagaanbod heeft ook het energieopslagcircuit naar een hoogtepunt gebracht.
Volgens de statistieken van het ministerie van Industrie bedroeg de nationale productie van energieopslagbatterijen in de eerste helft van dit jaar meer dan 32 GWh.In 2021 voegde China's nieuwe energieopslag in totaal slechts 4,9 GWh toe.
Het is duidelijk dat de toename van de productiecapaciteit van energieopslagbatterijen behoorlijk groot is geweest, maar waarom is er nog steeds een tekort?
Dit artikel biedt een diepgaande analyse van de oorzaken van het Chinese tekort aan energieopslagbatterijen en de toekomstige richting ervan op de volgende drie gebieden:
Ten eerste de vraag: de noodzakelijke hervorming van het elektriciteitsnet
Ten tweede het aanbod: kan niet concurreren met de auto
Ten derde, de toekomst: de verschuiving naar een vloeistofstroombatterij?
Probeer één vraag te beantwoorden om de noodzaak van energieopslag te begrijpen.
Waarom treden er in China tijdens de zomermaanden vaak grootschalige stroomstoringen op?
Aan de vraagzijde vertoont zowel het industriële als het residentiële elektriciteitsverbruik een zekere mate van "seizoensgebonden onevenwicht", met "piek"- en "dal"-perioden.In de meeste gevallen kan het netaanbod voldoen aan de dagelijkse vraag naar elektriciteit.
De hoge zomertemperaturen verhogen echter het gebruik van huishoudelijke apparaten.Tegelijkertijd passen veel bedrijven hun bedrijfstakken aan en ligt de piekperiode van het elektriciteitsverbruik ook in de zomer.
Aan de aanbodzijde is het aanbod van wind- en waterkracht onstabiel als gevolg van geografische en seizoensgebonden weersomstandigheden.In Sichuan bijvoorbeeld is 80% van de elektriciteit in Sichuan afkomstig van waterkrachtvoorziening.En dit jaar werd de provincie Sichuan getroffen door een zeldzame ramp met hoge temperaturen en droogte, die lang aanhield, met ernstige watertekorten in de hoofdbekkens en een krappe stroomvoorziening door waterkrachtcentrales.Bovendien kunnen extreme weersomstandigheden en factoren zoals plotselinge vermindering van de windenergie er ook voor zorgen dat windturbines niet normaal kunnen werken.
In de context van de grote kloof tussen vraag en aanbod van energie is energieopslag, om het gebruik van het elektriciteitsnet te maximaliseren en de levering van elektriciteit te garanderen, een onvermijdelijke optie geworden om de flexibiliteit van het energiesysteem te vergroten.
Bovendien wordt het Chinese energiesysteem getransformeerd van traditionele energie naar nieuwe energie, foto-elektriciteit, windenergie en zonne-energie zijn zeer onstabiel door natuurlijke omstandigheden, en er is ook een grote vraag naar energieopslag.
Volgens de National Energy Administration zal China's geïnstalleerde capaciteit van 26,7% van het landschap in 2021 hoger zijn dan het mondiale gemiddelde.
Als reactie hierop hebben de Nationale Ontwikkelings- en Hervormingscommissie en de Nationale Energieadministratie in augustus 2021 een mededeling uitgegeven waarin zij ondernemingen op het gebied van de opwekking van hernieuwbare energie aanmoedigen om hun eigen piekcapaciteit op te bouwen of piekcapaciteit aan te schaffen om de schaal van de netaansluiting te vergroten, met het voorstel dat
Naast de schaal die verder reikt dan de gegarandeerde netaansluiting van netbedrijven, zal de piekcapaciteit in eerste instantie worden toegewezen op basis van de pegging-ratio van 15% van het vermogen (langer dan 4 uur), en zal prioriteit worden gegeven aan de capaciteit die wordt toegewezen op basis van de pegging-ratio. van 20% of meer.
Het kan worden gezien dat, in de context van een tekort aan energie, het oplossen van het probleem van "verlaten wind, verlaten licht" niet kan worden uitgesteld.Als de vorige thermische energie, gesteund door de aangemoedigde, nu de "dubbele koolstof" -beleidsdruk, op regelmatige basis moet worden uitgezonden, maar geen plaats om de opgeslagen windenergie en foto-elektriciteit te gebruiken, die op andere plaatsen wordt gebruikt.
Daarom begon het nationale beleid de "toewijzing van pieken" duidelijk aan te moedigen, hoe groter het aandeel van de toewijzing, je kunt ook "prioriteit net", deelnemen aan de handel in elektriciteitsmarkten, het overeenkomstige inkomen krijgen.
Als reactie op het centrale beleid heeft elke regio grote inspanningen geleverd om energieopslag in elektriciteitscentrales te ontwikkelen, afhankelijk van de lokale omstandigheden.
Toevallig viel het tekort aan accu's van energiecentrales samen met de ongekende groei van nieuwe energievoertuigen.Elektriciteitscentrales en auto-opslag, beide hebben een grote vraag naar lithium-ijzerfosfaat-batterijen, maar let op biedingen, kosteneffectieve elektriciteitscentrales, hoe kunnen de felle autobedrijven grijpen?
Zo kwamen bij de opslag van de elektriciteitscentrale voorheen enkele van de problemen aan het licht.
Enerzijds zijn de initiële installatiekosten van het energieopslagsysteem hoog.Beïnvloed door vraag en aanbod en door de stijging van de grondstoffenprijzen in de industriële keten, is de prijs van de gehele integratie van het energieopslagsysteem na 2022 gestegen van 1.500 yuan/kWh begin 2020 naar de huidige 1.800 yuan/kWh.
De hele keten van de energieopslagindustrie stijgt de prijs, de kernprijs is over het algemeen meer dan 1 yuan / wattuur, omvormers stegen over het algemeen met 5% tot 10%, EMS steeg ook met ongeveer 10%.
Het is duidelijk dat de initiële installatiekosten de belangrijkste factor zijn geworden die de constructie van energieopslag beperkt.
Aan de andere kant is de cyclus van kostendekking lang en is de winstgevendheid moeilijk.Tot 2021 1800 yuan / kWh energieopslagsysteem kostenberekening, energieopslagcentrale twee kosten twee zetten, opladen en ontladen het gemiddelde prijsverschil in 0,7 yuan / kWh of meer, minstens 10 jaar om de kosten terug te verdienen.
Tegelijkertijd is, als gevolg van de huidige regionale stimulering van de verplichte nieuwe energie met energieopslagstrategie, het aandeel 5% tot 20%, waardoor de vaste kosten stijgen.
Naast de bovengenoemde redenen is de opslag van energiecentrales ook zoals nieuwe energievoertuigen zullen verbranden, explosies, dit veiligheidsrisico, hoewel de waarschijnlijkheid zeer laag is, laat de zeer lage risicobereidheid van de elektriciteitscentrale nog meer ontmoedigd worden.
Er kan worden gezegd dat de "sterke toewijzing" van energieopslag, maar niet noodzakelijkerwijs netgekoppelde transactiesbeleid, zodat er veel vraag naar de bestelling is, maar geen haast heeft om te gebruiken.De meeste elektriciteitscentrales zijn immers staatsbedrijven. Om ervoor te zorgen dat de veiligheid de eerste prioriteit is, worden ze ook geconfronteerd met een financiële beoordeling. Wie zou zich nu willen haasten met de hersteltijd van zo'n lang project?
Volgens de besluitvormingsgewoonten moeten veel orders voor energieopslag in elektriciteitscentrales worden geplaatst, wachtend op verdere beleidshelderheid.De markt heeft een grote mond nodig om krabben te eten, maar durft tenslotte niet veel.
Het is duidelijk dat het probleem van energieopslag in elektriciteitscentrales dieper moet worden gegraven, naast een klein deel van de upstream-prijsstijging voor lithium, is er een groot deel van de traditionele technische oplossingen die niet volledig van toepassing zijn op het scenario van de elektriciteitscentrale, hoe moeten we het probleem oplossen?
Op dit punt kwam de vloeistofstroombatterijoplossing in de schijnwerpers.Sommige marktdeelnemers hebben opgemerkt dat "de geïnstalleerde energieopslagratio van lithium sinds april 2021 de neiging heeft te dalen, en dat de marktgroei verschuift naar batterijen met vloeibare stroom".Dus, wat is deze vloeistofstroombatterij?
Simpel gezegd hebben vloeistofstroombatterijen veel voordelen die van toepassing zijn op scenario's van energiecentrales.Gebruikelijke vloeistofstroombatterijen, inclusief volledig vanadium vloeistofstroombatterijen, zink-ijzer vloeistofstroombatterijen, enz.
Als we als voorbeeld volledig vanadium-vloeistofstroombatterijen nemen, omvatten de voordelen ervan.
Ten eerste maken de lange levensduur en de goede laad- en ontlaadeigenschappen ze geschikt voor grootschalige energieopslagscenario's.De levensduur van de oplaad-/ontlaadcyclus van een volledig vanadium-energieopslagbatterij met vloeistofstroom kan meer dan 13.000 keer bedragen, en de kalenderlevensduur is meer dan 15 jaar.
Ten tweede zijn het vermogen en de capaciteit van de batterij ‘onafhankelijk’ van elkaar, waardoor het eenvoudig is om de schaal van de energieopslagcapaciteit aan te passen.Het vermogen van een volledig vanadium vloeistofstroombatterij wordt bepaald door de grootte en het aantal van de stapel, en de capaciteit wordt bepaald door de concentratie en het volume van de elektrolyt.Uitbreiding van het batterijvermogen kan worden bereikt door het vermogen van de reactor te vergroten en het aantal reactoren te vergroten, terwijl capaciteitstoename kan worden bereikt door het volume elektrolyt te vergroten.
Tenslotte kunnen de grondstoffen gerecycled worden.De elektrolytoplossing kan worden gerecycled en hergebruikt.
De kosten van vloeistofstroombatterijen zijn echter lange tijd hoog gebleven, waardoor commerciële toepassing op grote schaal niet mogelijk is.
Als we vanadium-vloeistofstroombatterijen als voorbeeld nemen, komen de kosten voornamelijk uit de elektrische reactor en het elektrolyt.
De elektrolytkosten vertegenwoordigen ongeveer de helft van de kosten, die voornamelijk worden beïnvloed door de vanadiumprijs;de rest zijn de kosten van de stapel, die voornamelijk afkomstig zijn van ionenuitwisselingsmembranen, koolstofviltelektroden en andere belangrijke componentmaterialen.
De aanvoer van vanadium in de elektrolyt is een controversieel onderwerp.De Chinese vanadiumreserves zijn de derde grootste ter wereld, maar dit element wordt meestal samen met andere elementen aangetroffen, en smelten is een zeer vervuilende, energie-intensieve klus met beleidsbeperkingen.Bovendien is de staalindustrie verantwoordelijk voor het grootste deel van de vraag naar vanadium, en de belangrijkste binnenlandse producent, Phangang Vanadium en Titanium, levert uiteraard eerst de staalproductie.
Op deze manier lijkt het erop dat vanadium-vloeistofstroombatterijen het probleem van lithiumhoudende energieopslagoplossingen herhalen: ze grijpen stroomopwaartse capaciteit in een veel omvangrijkere industrie, en dus fluctueren de kosten dramatisch op cyclische basis.Op deze manier is er een reden om naar meer elementen te zoeken om een stabiele vloeistofstroombatterijoplossing te leveren.
Het ionenuitwisselingsmembraan en de koolstofviltelektrode in de reactor zijn vergelijkbaar met de "nek" van de chip.
Wat betreft ionenuitwisselingsmembraanmateriaal gebruiken binnenlandse bedrijven voornamelijk Nafion-protonenuitwisselingsfilm gemaakt door DuPont, een eeuwenoud bedrijf in de Verenigde Staten, wat erg duur is.En hoewel het een hoge stabiliteit in de elektrolyt heeft, zijn er gebreken zoals de hoge permeabiliteit van vanadiumionen, die niet gemakkelijk afbreekbaar zijn.
Het koolstofviltelektrodemateriaal wordt ook beperkt door buitenlandse fabrikanten.Goede elektrodematerialen kunnen de algehele bedrijfsefficiëntie en het uitgangsvermogen van vloeistofstroombatterijen verbeteren.Momenteel wordt de koolstofviltmarkt echter voornamelijk bezet door buitenlandse fabrikanten zoals SGL Group en Toray Industries.
Allesomvattend, een berekening, zijn de kosten van vanadium-vloeistofstroombatterijen veel hoger dan lithium.
Energieopslag nieuwe dure vloeistofstroombatterij, er is nog een lange weg te gaan.
Om duizend woorden te zeggen, om de opslag van elektriciteitscentrales te ontwikkelen, de meest kritische, maar niet welke technische details, maar duidelijke opslag van elektriciteitscentrales om deel te nemen aan het hoofdgedeelte van de elektriciteitsmarkttransacties.
Het Chinese elektriciteitsnetsysteem is erg groot en complex, zodat de elektriciteitscentrale met onafhankelijke energieopslag online geen eenvoudige zaak is, maar deze zaak kan niet worden tegengehouden.
Voor de grote elektriciteitscentrales, als de toewijzing van energieopslag alleen maar is bedoeld om een aantal ondersteunende diensten te doen, en geen onafhankelijke markthandelsstatus heeft, dat wil zeggen dat er geen overtollige elektriciteit kan zijn, om de juiste marktprijs aan anderen te verkopen, dan deze rekening is altijd erg moeilijk om over te berekenen.
Daarom moeten we al het mogelijke doen om de voorwaarden te scheppen waarin energiecentrales met energieopslag een onafhankelijke bedrijfsstatus kunnen krijgen, zodat deze een actieve deelnemer worden op de energiehandelsmarkt.
Als de markt zijn gang kan gaan, zullen veel van de kosten en technische problemen waarmee energieopslag gepaard gaat, naar mijn mening ook opgelost zijn.
Posttijd: 07-nov-2022