Ökningen av energilagringsbatterikapacitet är ganska stor, men varför finns det fortfarande brist?

Sommaren 2022 var den varmaste årstiden på hela seklet.

Det var så varmt att lemmarna var svaga och själen var ur kroppen;så varmt att hela staden blev mörk.

I en tid då elektriciteten var så svår för invånarna beslutade Sichuan att stänga av industriell el i fem dagar med start den 15 augusti. Efter att strömavbrottet infördes stoppade ett stort antal industriföretag produktionen och tvingade full personal att ta semester.

Sedan slutet av september har bristen på batteriförsörjning fortsatt och trenden med att energilagringsföretag avbryter beställningar har intensifierats.Bristen på tillgång till energilagring har också drivit energilagringskretsen till en klimax.

Enligt industriministeriet statistik, första halvåret i år, den nationella energilagring batteri produktion över 32GWh.2021 lade Kinas nya energilagring till totalt endast 4,9 GWh.

Det kan ses att ökningen av produktionskapaciteten för energilagringsbatterier har varit ganska enorm, men varför finns det fortfarande brist?

Detta dokument ger en djupgående analys av orsakerna till Kinas brist på energilagringsbatterier och dess framtida riktning inom följande tre områden:

Först, efterfrågan: den imperativa nätreformen

För det andra, utbudet: kan inte konkurrera med bilen

För det tredje, framtiden: övergången till vätskeflödesbatteri?

Efterfrågan: Den imperativa nätreformen

För att förstå behovet av energilagring, försök att svara på en fråga.

Varför brukar storskaliga strömavbrott inträffa i Kina under sommarmånaderna?

Från efterfrågesidan uppvisar både industri- och bostadskonsumtionen en viss grad av "säsongsmässig obalans", med "peak" och "trough" perioder.I de flesta fall kan nätförsörjningen möta den dagliga efterfrågan på el.

De höga sommartemperaturerna ökar dock användningen av hushållsapparater.Samtidigt anpassar många företag sina branscher och högsäsongen för elförbrukningen är även på sommaren.

Från utbudssidan är tillgången på vind- och vattenkraft instabil på grund av geografiska och säsongsbetonade väderförhållanden.I Sichuan, till exempel, kommer 80 % av Sichuans elektricitet från vattenkraft.Och i år drabbades Sichuanprovinsen av en sällsynt hög temperatur- och torkakatastrof, som varade under lång tid, med allvarlig vattenbrist i huvudbassängerna och tät strömförsörjning från vattenkraftverk.Dessutom kan extremt väder och faktorer som plötsliga minskningar av vindkraften också göra att vindkraftverken inte kan fungera normalt.

I samband med det stora gapet mellan kraftförsörjning och efterfrågan, för att maximera utnyttjandet av elnätet för att säkerställa tillgången på el, har energilagring blivit ett oundvikligt alternativ för att förbättra kraftsystemets flexibilitet.

Dessutom omvandlas Kinas kraftsystem från traditionell energi till ny energi, fotoelektricitet, vindkraft och solenergi är mycket instabila av naturliga förhållanden, har också en hög efterfrågan på energilagring.

Enligt National Energy Administration, Kinas installerade kapacitet på 26,7% av landskapet 2021, högre än det globala genomsnittet.

Som svar utfärdade National Development and Reform Commission och National Energy Administration i augusti 2021 ett meddelande om att uppmuntra kraftproduktionsföretag för förnybar energi att bygga sin egen eller köpa toppkapacitet för att öka omfattningen av nätanslutningen, och föreslog att

Utöver skalan bortom den garanterade nätanslutningen för nätföretag, kommer toppkapaciteten initialt att tilldelas enligt kopplingsförhållandet på 15 % av effekten (över 4 timmar i längd), och prioritet kommer att ges till de som allokeras enligt kopplingsförhållandet på 20 % eller mer.

Det kan ses, i samband med strömbrist, för att lösa "övergiven vind, övergivet ljus" problemet kan inte försenas.Om den tidigare termiska kraften backas upp av den modiga, nu "dubbla kol" politiska trycket, måste skickas ut på en regelbunden basis, men ingen plats att använda vindkraft och fotoelektricitet lagras upp, används på andra platser.

Därför började den nationella politiken att tydligt uppmuntra "tilldelning av toppar", ju mer andelen av tilldelningen, kan du också "prioriterade nätet", delta i elmarknaden handel, få motsvarande inkomst.

Som svar på den centrala politiken har varje region gjort stora ansträngningar för att utveckla energilagring i kraftverk efter lokala förhållanden.

Utbud: Kan inte konkurrera med bilar

Av en slump sammanföll bristen på ackumulatorbatterier med den aldrig tidigare skådade boomen av nya energifordon.Kraftverk och billagring, båda har en stor efterfrågan på litiumjärnfosfatbatterier, men var uppmärksam på budgivning, kostnadseffektiva kraftverk, hur kan ta tag i de hårda bilföretagen?

Således fanns tidigare kraftstationslagret några av problemen uppstod.

Å ena sidan är den initiala installationskostnaden för energilagringssystemet hög.Påverkad av utbud och efterfrågan samt industrikedjans råvaruprishöjningar, efter 2022, har priset på hela energilagringssystemintegrationen stigit från 1 500 yuan / kWh i början av 2020, till nuvarande 1 800 yuan / kWh.

Hela energilagring industrin kedjan prisökning, är kärnpriset i allmänhet mer än 1 yuan / wattimme, växelriktare i allmänhet ökade 5% till 10%, EMS steg också med cirka 10%.

Det kan ses att den initiala installationskostnaden har blivit den viktigaste faktorn som begränsar byggandet av energilagring.

Å andra sidan är kostnadstäckningscykeln lång och lönsamheten svår.Till 2021 1800 yuan / kWh energilagringssystem kostnadsberäkning, energilagring kraftverk två ladda två sätta, ladda och ladda den genomsnittliga prisskillnaden i 0,7 yuan / kWh eller mer, minst 10 år för att återvinna kostnader.

Samtidigt, på grund av den nuvarande regionala uppmuntran eller obligatorisk ny energi med energilagring strategi, andelen 5% till 20%, vilket ökar de fasta kostnaderna.
Utöver ovanstående skäl, är kraftverk lagring också som ny energi fordon kommer att brinna, explosion, denna säkerhetsrisk, även om sannolikheten är mycket låg, mer låta mycket låg riskaptit kraftverket avskräckas.

Man kan säga att den "starka tilldelningen" av energilagring, men inte nödvändigtvis nätanslutna transaktioner politik, så att en hel del efterfrågan på ordern, men inte bråttom att använda.När allt kommer omkring är de flesta av kraftverken statligt ägda företag, för att säkerställa säkerheten är första prioritet, de står också inför ekonomisk bedömning, vem skulle vilja skynda på en återhämtningstid för ett så långt projekt?

Enligt beslutsvanorna bör många beställningar för kraftverksenergilagring läggas, hänga i väntan på ytterligare klarhet i politiken.Marknaden behöver en stor mun för att äta krabbor, men ha mod, trots allt, inte många.

Det kan ses att problemet med kraftverk energilagring för att gräva djupare, förutom en liten del av uppströms litium prisökning, det finns en stor del av de traditionella tekniska lösningarna är inte helt tillämpliga på kraftverk scenario, hur ska vi lösa problemet?

Vid denna tidpunkt kom vätskeflödesbatterilösningen i rampljuset.Vissa marknadsaktörer har noterat att "det installerade energilagringsförhållandet för litium har tenderat att minska sedan april 2021, och marknadsökningen går över till vätskeflödesbatterier".Så, vad är detta vätskeflödesbatteri?

Framtiden: en övergång till vätskeflödesbatterier?

Enkelt uttryckt har vätskeflödesbatterier många fördelar som är tillämpliga på kraftverksscenarier.Vanliga vätskeflödesbatterier, inklusive hel-vanadin vätskeflödesbatterier, zink-järn vätskeflödesbatterier, etc.

Med vätskeflödesbatterier helt av vanadin som exempel, inkluderar deras fördelar.

För det första gör den långa livslängden och goda laddnings- och urladdningsegenskaper dem lämpliga för storskaliga energilagringsscenarier.Laddnings-/urladdningscykelns livslängd för ackumulatorbatterier för vätskeflödesenergi av vanadin kan vara mer än 13 000 gånger, och kalenderlivslängden är mer än 15 år.

För det andra är batteriets kraft och kapacitet "oberoende" av varandra, vilket gör det enkelt att justera skalan för energilagringskapacitet.Kraften hos ett vätskeflödesbatteri helt av vanadin bestäms av stapelns storlek och antal, och kapaciteten bestäms av elektrolytens koncentration och volym.Batteriutbyggnad kan uppnås genom att öka reaktorns effekt och öka antalet reaktorer, medan kapacitetsökning kan uppnås genom att öka volymen av elektrolyt.

Äntligen kan råvarorna återvinnas.Dess elektrolytlösning kan återvinnas och återanvändas.

Men under lång tid har kostnaden för vätskeflödesbatterier varit hög, vilket förhindrar storskalig kommersiell tillämpning.

Med vätskeflödesbatterier av vanadin som ett exempel kommer deras kostnad huvudsakligen från den elektriska reaktorn och elektrolyten.

Elektrolytkostnaden står för ungefär hälften av kostnaden, som främst påverkas av vanadinpriset;resten är kostnaden för stapeln, som huvudsakligen kommer från jonbytarmembran, kolfiltelektroder och andra viktiga komponentmaterial.

Tillförseln av vanadin i elektrolyten är en kontroversiell fråga.Kinas vanadinreserver är de tredje största i världen, men detta grundämne finns mestadels med andra grundämnen, och smältning är ett mycket förorenande, energiintensivt jobb med politiska restriktioner.Dessutom står stålindustrin för det mesta av efterfrågan på vanadin, och den inhemska kärnproducenten, Phangang Vanadium och Titanium, tillhandahåller naturligtvis stålproduktionen först.

På detta sätt, verkar det som att vanadin-vätskeflödesbatterier upprepar problemet med litiumhaltiga energilagringslösningar - att ta tag i uppströmskapacitet med en mycket skrymmande industri, och därmed fluktuerar kostnaden dramatiskt på en cyklisk basis.På så sätt finns det anledning att leta efter fler element för att leverera en stabil vätskeflödesbatterilösning.

Jonbytarmembranet och kolfiltelektroden i reaktorn liknar "halsen" på chipet.

När det gäller jonbytesmembranmaterial använder inhemska företag huvudsakligen Nafion protonbytesfilm tillverkad av DuPont, ett hundraårigt företag i USA, vilket är mycket dyrt.Och även om det har hög stabilitet i elektrolyten, finns det defekter som hög permeabilitet för vanadinjoner, inte lätt att bryta ned.

Kolfiltelektrodmaterialet är också begränsat av utländska tillverkare.Bra elektrodmaterial kan förbättra den totala driftseffektiviteten och uteffekten för vätskeflödesbatterier.Men för närvarande är kolfiltmarknaden huvudsakligen upptagen av utländska tillverkare som SGL Group och Toray Industries.

Omfattande ner, en beräkning, kostnaden för vanadin vätskeflöde batteri, än litium är mycket högre.

Energilagring nytt dyrt vätskeflödesbatteri, det är fortfarande långt kvar.

Epilog: Nyckeln till att bryta den stora inhemska cykeln

För att säga mer än tusen ord, kraftverk lagring för att utveckla, den mest kritiska, men inte vilka tekniska detaljer, men tydlig kraftverk lagring för att delta i huvuddelen av transaktioner kraftmarknaden.

Kinas elnätsystem är mycket stort, komplext, så att kraftverket med energilagring oberoende online, är inte en enkel fråga, men denna fråga kan inte hållas tillbaka.

För de stora kraftverken, om tilldelningen av energilagring endast är för att göra vissa hjälptjänster, och inte har en oberoende marknadshandelsstatus, det vill säga inte kan vara överskottsel, till lämpligt marknadspris för att sälja till andra, då detta konto är alltid väldigt svårt att räkna över.

Därför bör vi göra allt för att skapa förutsättningar för att kraftverk med energilagring ska övergå i en självständig driftstatus, så att de blir en aktiv deltagare på krafthandelsmarknaden.

När marknaden har gått framåt, många av de kostnader och tekniska problem som energilagring står inför, tror jag att det också kommer att lösas.


Posttid: 2022-nov-07