Resum

El 2021, nacionalbateria d'emmagatzematge d'energiaels enviaments arribaran als 48 GWh, un augment interanual de 2,6 vegades.

Atès que la Xina va proposar l'objectiu de doble carboni el 2021, el desenvolupament de noves indústries d'energia domèstica com l'eòlica iemmagatzematge solar i noves energiesels vehicles han anat canviant cada dia que passa.Com a mitjà important per aconseguir l'objectiu de doble carboni, nacionalemmagatzematge d'energiatambé marcarà el començament d'un període daurat de desenvolupament de polítiques i mercats.El 2021, gràcies a l'augment de la capacitat instal·lada a l'estrangerpoder d'emmagatzematge d'energiaestacions i la política de gestió del vent domèstic iemmagatzematge d'energia solar, l'emmagatzematge domèstic d'energia aconseguirà un creixement explosiu.

Segons les estadístiques de laBateria de litiInstitut de Recerca de l'Institut d'Investigació Industrial d'Alta Tecnologia, nacionalbateria d'emmagatzematge d'energiaels enviaments arribaran als 48 GWh el 2021, un augment interanual de 2,6 vegades;del qual poderbateria d'emmagatzematge d'energiaels enviaments seran de 29 GWh, un augment interanual de 4,39 vegades en comparació amb els 6,6 GWh del 2020.

Al mateix temps, elemmagatzematge d'energiala indústria també s'enfronta a molts problemes al llarg del camí: el 2021, el cost amunt debateries de litis'ha disparat i la capacitat de producció de bateries ha estat reduïda, donant lloc a un augment dels costos del sistema en lloc de caure;nacionals i estrangersemmagatzematge d'energia de la bateria de litiles centrals elèctriques s'han incendiat i explotat ocasionalment, cosa que és segur Els accidents no es poden eradicar completament;Els models de negoci nacionals no estan totalment madurs, les empreses no estan disposades a invertir i l'emmagatzematge d'energia és una "construcció pesada sobre l'operació", i el fenomen dels actius inactius és comú;El temps de configuració d'emmagatzematge d'energia és majoritàriament de 2 hores, i una gran proporció de xarxes d'energia eòlica i solar de gran capacitat estan connectades a 4 La demanda d'emmagatzematge d'energia a llarg termini durant una hora és cada cop més urgent...

La tendència general de la demostració diversificada de la tecnologia d'emmagatzematge d'energia, s'espera que la proporció de la capacitat instal·lada de la tecnologia d'emmagatzematge d'energia sense ions de liti s'ampliï

En comparació amb polítiques anteriors, el "Pla d'implementació" ha escrit més sobre la inversió i la demostració de diversificadaemmagatzematge d'energiatecnologies, i va esmentar explícitament l'optimització de diverses rutes tècniques, com ara les bateries d'ions de sodi, les bateries de plom i carboni, les bateries de flux i l'emmagatzematge d'energia d'hidrogen (amoníac).Recerca de disseny.En segon lloc, rutes tècniques com ara emmagatzematge d'energia d'aire comprimit de 100 megawatts, bateria de flux de 100 megawatts, ions de sodi, estat sòlidbateria d'ions de liti,i la bateria de metall líquid són les direccions clau de la investigació d'equips tècnicsemmagatzematge d'energiaindústria durant el XIV Pla Quinquenal.

En general, el “Pla d'aplicació” aclareix els principis de desenvolupament de demostració comuna però diferenciada de diversosemmagatzematge d'energiarutes tecnològiques, i només estipula l'objectiu de planificació de reduir els costos del sistema en més d'un 30% l'any 2025. Això, essencialment, dóna dret a escollir una ruta específica als actors del mercat, i el desenvolupament futur de l'emmagatzematge d'energia serà de cost i mercat. orientat a la demanda.Hi pot haver dues raons darrere de la formació de la normativa.

En primer lloc, el cost disparat debateries de litii les matèries primeres aigües amunt i la capacitat de producció insuficient el 2021 han exposat els riscos potencials de dependència excessiva d'una única ruta tècnica: el ràpid alliberament de la demanda aigües avall de vehicles energètics nous, vehicles de dues rodes i emmagatzematge d'energia ha donat lloc a un augment de la matèria primera aigües amunt. preus i oferta de capacitat.Insuficient, donant lloc a l'emmagatzematge d'energia i altres aplicacions aigües avall "apoderant la capacitat de producció, agafant matèries primeres".En segon lloc, la vida real dels productes de bateries de liti no és llarga, el problema del foc i l'explosió és ocasional i l'espai per a la reducció de costos és difícil de resoldre a curt termini, cosa que també fa que no pugui satisfer plenament les necessitats de tota l'energia. aplicacions d'emmagatzematge.Amb la construcció de nous sistemes elèctrics, l'emmagatzematge d'energia es convertirà en una nova infraestructura energètica indispensable i és probable que la demanda global d'emmagatzematge d'energia entri a l'era del TWh.El nivell de subministrament actual de bateries de liti no pot satisfer la demandaemmagatzematge d'energiainfraestructura de nous sistemes elèctrics en el futur.

El segon és la millora iterativa contínua d'altres vies tècniques, i ja estan disponibles les condicions tècniques per a la demostració d'enginyeria.Prengui com a exemple l'emmagatzematge d'energia de flux líquid destacat al Pla d'implementació.En comparació amb les bateries d'ions de liti, les bateries de flux no tenen canvi de fase en el procés de reacció, es poden carregar i descarregar profundament i poden suportar una càrrega i descàrrega d'alta corrent.La característica més destacada de les bateries de flux és que la vida útil del cicle és extremadament llarga, el mínim pot ser de 10.000 vegades i algunes rutes tècniques fins i tot poden arribar a més de 20.000 vegades i la vida útil total pot arribar als 20 anys o més, la qual cosa és molt adequat per a gran capacitatenergia renovable.Escena d'emmagatzematge d'energia.Des del 2021, Datang Group, State Power Investment Corporation, China General Nuclear Power i altres grups de generació d'energia han publicat plans per a la construcció de centrals d'emmagatzematge d'energia amb bateries de flux de 100 megawatts.La primera fase de laemmagatzematge d'energiaafaitat màximacentral elèctricaEl projecte ha entrat en l'etapa de posada en marxa d'un mòdul únic, cosa que reflecteix que la bateria de flux té la viabilitat d'una tecnologia de demostració de 100 megawatts.

Des de la perspectiva de la maduresa tecnològica,bateries de ions de litiencara estan molt per davant d'altresnous emmagatzematges d'energiapel que fa a l'efecte d'escala i el suport industrial, per la qual cosa hi ha una alta probabilitat que encara siguin el corrent principal del nouemmagatzematge d'energiainstal·lacions en els propers 5-10 anys.Tanmateix, s'espera que l'escala absoluta i la proporció relativa de les rutes d'emmagatzematge d'energia sense ions de liti s'ampliïn.Altres vies tècniques, com bateries d'ions de sodi, aire comprimitemmagatzematge d'energia, les bateries plom-carboni i les bateries metall-aire, s'espera que augmentin el cost d'inversió inicial, el cost del kWh, la seguretat, etc. O molts aspectes mostren un gran potencial de desenvolupament, i s'espera que formin una relació complementària i de suport mutu ambbateries de ions de liti.

Centrant-nos en els escenaris d'aplicació, s'espera que la demanda domèstica d'emmagatzematge d'energia a llarg termini assoleixi un avenç qualitatiu

Segons el temps d'emmagatzematge d'energia, els escenaris d'aplicació d'emmagatzematge d'energia es poden dividir aproximadament en emmagatzematge d'energia a curt termini (<1 hora), emmagatzematge d'energia a mitjà i llarg termini (1-4 hores) i emmagatzematge d'energia a llarg termini (≥4). hores, i alguns països estrangers defineixen ≥8 hores) ) tres categories.Actualment, les aplicacions domèstiques d'emmagatzematge d'energia es concentren principalment en l'emmagatzematge d'energia a curt termini i en l'emmagatzematge d'energia a mitjà i llarg termini.A causa de factors com els costos d'inversió, la tecnologia i els models de negoci, el mercat d'emmagatzematge d'energia a llarg termini encara es troba en fase de cultiu.

Al mateix temps, països desenvolupats, com els Estats Units i el Regne Unit, han publicat una sèrie de subvencions polítiques i plans tècnics per a la tecnologia d'emmagatzematge d'energia a llarg termini, inclòs el "Full de ruta del gran repte d'emmagatzematge d'energia" emès pel Departament d'Energia dels Estats Units. , i els plans del Departament d'Empresa, Energia i Estratègia Industrial del Regne Unit.Destinar 68 milions de lliures per donar suport a un projecte de demostració de la ruta tecnològica d'emmagatzematge d'energia a llarg termini del país.A més dels funcionaris governamentals, les organitzacions no governamentals estrangeres també estan prenent mesures activament, com ara el consell d'emmagatzematge d'energia a llarg termini.L'organització va ser iniciada per 25 gegants internacionals de l'energia, la tecnologia i els serveis públics, inclosos Microsoft, BP, Siemens, etc., i s'esforça per desplegar 85TWh-140TWh d'instal·lacions d'emmagatzematge d'energia a llarg termini a tot el món l'any 2040, amb una inversió d'1,5 dòlars EUA. bilions a 3 bilions.Dòlar.

L'acadèmic Zhang Huamin de l'Institut Dahua de l'Acadèmia Xinesa de Ciències va esmentar que després del 2030, en el nou sistema elèctric domèstic, la proporció d'energia renovable connectada a la xarxa augmentarà considerablement i el paper de la regulació de pics de la xarxa elèctrica i la regulació de la freqüència. es traslladarà a centrals d'emmagatzematge d'energia.En temps de pluja contínua, a causa de la reducció significativa de la capacitat instal·lada de les centrals tèrmiques, per garantir el subministrament d'energia segur i estable del nou sistema elèctric, només 2-4 hores d'emmagatzematge d'energia no poden satisfer les necessitats de consum d'energia d'un societat zero carboni en absolut, i triga molt de temps.Elcentral d'emmagatzematge d'energiaproporciona la potència requerida per la càrrega de la xarxa.

Aquest "Pla d'implementació" gasta més tinta per emfatitzar la investigació i la demostració del projecte de tecnologia d'emmagatzematge d'energia a llarg termini: "Ampliar l'aplicació de diverses formes d'emmagatzematge d'energia.Combinat amb les condicions dels recursos de diverses regions i la demanda de diferents formes d'energia, promou l'emmagatzematge d'energia a llarg termini, la construcció de nous projectes d'emmagatzematge d'energia, com ara l'emmagatzematge d'energia d'hidrogen, l'emmagatzematge d'energia tèrmica (fred), etc. promourà el desenvolupament. de diferents formes d'emmagatzematge d'energia., Bateria de flux de ferro-crom, bateria de flux de zinc-Austràlia i altres aplicacions industrials", "Producció d'energia renovable d'emmagatzematge d'hidrogen (amoníac), acoblament hidrogen-elèctric i altres aplicacions complexes de demostració d'emmagatzematge d'energia".S'espera que durant el període del 14è Pla quinquennal, el nivell de desenvolupament de les indústries d'emmagatzematge d'energia a llarg termini de gran capacitat, com ara l'emmagatzematge d'energia d'hidrogen (amoníac), el fluxbateriesi l'aire comprimit avançat augmentarà significativament.

Centrar-se en abordar els problemes clau de la tecnologia de control intel·ligent, i s'espera que s'acceleri la integració de la tecnologia de la informació i la comunicació i el maquinari, cosa que beneficiarà la indústria integral dels serveis energètics.

En el passat, l'arquitectura tradicional del sistema d'alimentació pertanyia a una estructura de cadena típica, i la gestió de la càrrega d'alimentació i la font d'alimentació es realitzava mitjançant l'enviament centralitzat.En el nou sistema elèctric, la generació d'energia nova és la principal sortida.L'augment de la volatilitat del costat de la sortida fa que sigui impossible controlar i predir amb precisió la demanda, i se superposa l'impacte del consum d'energia causat per la popularització a gran escala dels vehicles d'energia nova i l'emmagatzematge d'energia al costat de la càrrega.La característica òbvia és que el sistema de xarxa elèctrica està connectat a fonts d'energia distribuïdes massives i corrent continu flexible.En aquest context, el concepte tradicional d'enviament centralitzat es transformarà en una integració integrada de font, xarxa, càrrega i emmagatzematge, i un mode d'ajust flexible.Per tal de realitzar la transformació, la digitalització, la informatització i la intel·ligència de tots els aspectes del poder i l'energia són temes tècnics que no es poden evitar.

L'emmagatzematge d'energia forma part de la nova infraestructura energètica del futur.Actualment, la integració del maquinari i la tecnologia de la informació i la comunicació i altres programes és més destacada: les centrals elèctriques existents tenen una anàlisi i un control de seguretat insuficients del sistema de gestió de la bateria, una detecció àmplia, distorsió de dades, retard de dades i pèrdua de dades.Falla de dades percebuda;com coordinar eficaçment la gestió de l'agregació i el desplegament dels recursos de càrrega d'emmagatzematge d'energia de l'usuari, permetent als usuaris obtenir més beneficis mitjançant les centrals elèctriques virtuals que participen en les transaccions del mercat elèctric;tecnologies de la informació digital com ara big data, blockchain, cloud computing i actius d'emmagatzematge d'energia El grau d'integració és relativament poc profund, la interacció entre l'emmagatzematge d'energia i altres enllaços del sistema elèctric és feble i la tecnologia i el model d'anàlisi de dades i mineria de valor afegit són immadurs.Amb la popularitat i l'escala de l'emmagatzematge d'energia en el 14è Pla Quinquenal, les necessitats de digitalització, informatització i gestió intel·ligent dels sistemes d'emmagatzematge d'energia arribaran a una etapa molt urgent.

En aquest context, el "Pla d'implementació" ha determinat que la tecnologia de control intel·ligent de l'emmagatzematge d'energia es considerarà com una de les tres direccions clau per abordar els problemes clau de la nova tecnologia i equipament bàsic d'emmagatzematge d'energia durant el 14è Pla Quinquennal, que inclou específicament "l'abordatge centralitzat de tecnologies clau de control col·laboratiu intel·ligent de clúster de sistemes d'emmagatzematge d'energia a gran escala"., realitzen investigacions sobre l'agregació col·laborativa de sistemes d'emmagatzematge d'energia distribuïts i se centren en resoldre els problemes de control de la xarxa causats per l'alta proporció d'accés a l'energia nova.Basant-se en big data, cloud computing, intel·ligència artificial, blockchain i altres tecnologies, realitzeu la reutilització multifuncional de l'emmagatzematge d'energia, la investigació de tecnologies clau en els camps de la resposta a la demanda, les centrals elèctriques virtuals, l'emmagatzematge d'energia al núvol i el mercat. transaccions basades".La digitalització, la informatització i la intel·ligència de l'emmagatzematge d'energia en el futur dependran de la maduresa de la tecnologia de despatx intel·ligent d'emmagatzematge d'energia en diferents camps.