Распрацоўка і ўкараненне новага назапашвальніка энергіі

Рэзюмэ

У 2021 годзе айчынныакумулятар энергііпастаўкі складуць 48 ГВт-гадз, павялічыўшыся ў параўнанні з аналагічным перыядам мінулага года ў 2,6 раза.

Паколькі Кітай прапанаваў у 2021 г. падвойную вугляродную мэту, развіццё айчынных новых энергетычных галін, такіх як ветравая ісонечнае сховішча і новая энергіятранспартныя сродкі мяняюцца з кожным днём.У якасці важнага сродкі для дасягнення падвойнай мэты вугляроду, унутраныхзахоўванне энергіітаксама адкрые залаты перыяд развіцця палітыкі і рынку.У 2021 годзе дзякуючы росту ўстаноўленай магутнасці за мяжоймагутнасць назапашвання энергіістанцый і палітыка кіравання ўнутранымі ветра ізахоўванне сонечнай энергіі, унутранае сховішча энергіі дасягне выбуховага росту.

 

Паводле статыстыкі зЛітыевая батарэяНДІ высокатэхналагічнага НДІ айчынакумулятар энергііаб'ём адгрузак дасягне 48 ГВт-гадз у 2021 годзе, павялічыўшыся ў 2,6 раза ў параўнанні з аналагічным перыядам мінулага года;якой уладыакумулятар энергііпастаўкі складуць 29 ГВт-гадз, што ў параўнанні з аналагічным перыядам мінулага года вырасце ў 4,39 разы ў параўнанні з 6,6 ГВт-гадз у 2020 годзе.

 

У той жа час,захоўванне энергііпрамысловасць таксама сутыкаецца з многімі праблемамі на гэтым шляху: у 2021 годзе кошт вышэй па плынілітыевыя батарэірэзка ўзляцела, а ёмістасць батарэі была нізкай, што прывяло да павелічэння выдаткаў на сістэму замест падзення;айчынныя і замежныялітыевы акумулятар энергііэлектрастанцыі час ад часу загараліся і выбухалі, што бяспечна. Аварыі немагчыма цалкам выкараніць;айчынныя бізнес-мадэлі не да канца спелыя, прадпрыемствы не жадаюць інвеставаць, а захоўванне энергіі - гэта «цяжкае будаўніцтва над эксплуатацыяй», і з'ява бяздзейных актываў - звычайная з'ява;Час канфігурацыі назапашвання энергіі складае ў асноўным 2 гадзіны, і вялікая доля ветравых і сонечных электрасетак вялікай магутнасці падключана да 4. Попыт на доўгатэрміновае захоўванне энергіі больш за гадзіну становіцца ўсё больш актуальным...

Чакаецца, што агульная тэндэнцыя дыверсіфікаванай дэманстрацыі тэхналогій назапашвання энергіі, доля ўстаноўленай магутнасці нелітый-іённых тэхналогій назапашвання энергіі будзе пашырацца

 

У параўнанні з папярэднімі палітыкамі, «План рэалізацыі» напісаў больш пра інвестыцыі і дэманстрацыю дыверсіфікаванайзахоўванне энергіітэхналогіі, і прама згадаў аптымізацыю розных тэхнічных шляхоў, такіх як натрыева-іённыя батарэі, свінцова-вугляродныя батарэі, праточныя батарэі і вадародныя (аміячныя) акумулятары энергіі.Праектныя даследаванні.Па-другое, тэхнічныя маршруты, такія як 100-мегаватнае назапашванне энергіі сціснутага паветра, 100-мегаватная праточная батарэя, іённы натрый, цвёрдацельныялітый-іённы акумулятар,і вадкаметалічныя батарэі з'яўляюцца ключавымі напрамкамі даследаванняў тэхнічнага абсталявання ўзахоўванне энергііпрамысловасці на працягу 14-й пяцігодкі.

 

У цэлым «План рэалізацыі» удакладняе прынцыпы распрацоўкі агульнага, але дыферэнцыраванага паказу розныхзахоўванне энергіітэхналагічных маршрутаў, і толькі прадугледжвае планіроўку па зніжэнні выдаткаў на сістэму больш чым на 30% у 2025 годзе. Гэта, па сутнасці, дае права выбару канкрэтнага маршруту гульцам рынку, а далейшае развіццё назапашвання энергіі будзе эканамічна і рыначна. арыентаваны на попыт.Прычыны фарміравання палажэння могуць быць дзве.

 

Па-першае, імкліва рост коштулітыевыя батарэісыравіна і недастатковыя вытворчыя магутнасці ў 2021 годзе выявілі патэнцыйныя рызыкі празмернай залежнасці ад аднаго тэхнічнага маршруту: хуткае вызваленне попыту на новыя энергетычныя транспартныя сродкі, двухколавыя транспартныя сродкі і назапашвальнікі энергіі прывяло да росту сыравіны вышэй па плыні цэны і прапанова магутнасцяў.Недастаткова, што прыводзіць да назапашвання энергіі і іншых наступных прыкладанняў «захопліваючы вытворчыя магутнасці, захопліваючы сыравіну».Па-другое, рэальны тэрмін службы прадуктаў літыевых батарэй нядоўгі, праблема пажару і выбуху з'яўляецца выпадковай, і месца для зніжэння выдаткаў цяжка вырашыць у кароткатэрміновай перспектыве, што таксама робіць яго не ў стане цалкам задаволіць патрэбы ўсёй энергіі прыкладання для захоўвання.З будаўніцтвам новых энергетычных сістэм назапашванне энергіі стане неабходнай новай энергетычнай інфраструктурай, і сусветны попыт на назапашванне энергіі, верагодна, увойдзе ў эру ТВт-гадз.Цяперашні ўзровень прапановы літыевых батарэй не можа задаволіць попытзахоўванне энергііінфраструктуры новых энергасістэм у будучыні.

 

Па-другое, гэта бесперапыннае ітэрацыйнае ўдасканаленне іншых тэхнічных маршрутаў, і цяпер даступныя тэхнічныя ўмовы для дэманстрацыі тэхнікі.У якасці прыкладу возьмем назапашвальнік энергіі патоку вадкасці, вылучаны ў плане рэалізацыі.У параўнанні з літый-іённымі батарэямі, праточныя батарэі не маюць змены фазы ў працэсе рэакцыі, могуць быць глыбока зараджаныя і разраджаныя, а таксама вытрымліваюць высокі ток зарадкі і разрадкі.Самай прыкметнай асаблівасцю праточных батарэй з'яўляецца тое, што тэрмін службы цыклу надзвычай доўгі, мінімум можа складаць 10 000 разоў, а некаторыя тэхнічныя маршруты могуць дасягаць нават больш за 20 000 разоў, а агульны тэрмін службы можа дасягаць 20 гадоў і больш, што вельмі падыходзіць для вялікай ёмістасціаднаўляльныя крыніцы энергіі.Сцэна захоўвання энергіі.З 2021 года Datang Group, State Power Investment Corporation, China General Nuclear Power і іншыя групы па вытворчасці электраэнергіі апублікавалі планы па будаўніцтве электрастанцый для назапашвання энергіі 100-мегаватнымі батарэямі.Першы этап стзахоўванне энергііпік галенняэлектрастанцыяпраект перайшоў у стадыю ўводу ў эксплуатацыю аднаго модуля, што адлюстроўвае тое, што праточная батарэя мае магчымасць дэманстрацыйнай тэхналогіі магутнасцю 100 мегават.

 

З пункту гледжання тэхналагічнай сталасці,літый-іённыя акумулятарыяшчэ далёка наперадзе іншыхновыя сховішчы энергііз пункту гледжання эфекту маштабу і прамысловай падтрымкі, таму вялікая верагоднасць таго, што яны па-ранейшаму застануцца мэйнстрымам новагазахоўванне энергііўстаноўкі ў бліжэйшыя 5-10 гадоў.Аднак абсалютны маштаб і адносная доля нелітый-іённых маршрутаў назапашвання энергіі, як чакаецца, будуць пашырацца.Іншыя тэхнічныя шляхі, напрыклад, натрыева-іённыя акумулятары, сціснутае паветразахоўванне энергіі, свінцова-вугляродныя батарэі і метала-паветраныя батарэі, як чакаецца, павялічаць першапачатковы кошт інвестыцый, кошт кВт-г, бяспеку і г.д. Або многія аспекты дэманструюць вялікі патэнцыял развіцця, і чакаецца, што яны сфарміруюць дадатковыя і ўзаемадапаможныя адносіны злітый-іённыя акумулятары.

 

Засяроджваючыся на сцэнарах прымянення, чакаецца, што ўнутраны попыт на доўгатэрміновае захоўванне энергіі дасягне якаснага прарыву

 

У залежнасці ад часу назапашвання энергіі сцэнары прымянення назапашвання энергіі можна прыблізна падзяліць на кароткатэрміновае назапашванне энергіі (<1 гадзіны), сярэдне- і доўгатэрміновае назапашванне энергіі (1-4 гадзіны) і доўгатэрміновае назапашванне энергіі (≥4 гадзін, а некаторыя замежныя краіны вызначаюць ≥8 гадзін) ) тры катэгорыі.У цяперашні час бытавыя прыкладання для назапашвання энергіі ў асноўным сканцэнтраваны ў кароткатэрміновым захоўванні энергіі і сярэдне- і доўгатэрміновым захоўванні энергіі.З-за такіх фактараў, як інвестыцыйныя выдаткі, тэхналогіі і бізнес-мадэлі, рынак доўгатэрміновага назапашвання энергіі ўсё яшчэ знаходзіцца ў стадыі культывавання.

 

У той жа час развітыя краіны, уключаючы Злучаныя Штаты і Злучанае Каралеўства, апублікавалі шэраг палітычных субсідый і тэхнічных планаў для доўгатэрміновых тэхналогій назапашвання энергіі, у тым ліку «Дарожную карту грандыёзных праблем па назапашванні энергіі», апублікаваную Міністэрствам энергетыкі Злучаных Штатаў. , а таксама планы Дэпартамента бізнесу, энергетыкі і прамысловай стратэгіі Злучанага Каралеўства.Выдзяленне 68 мільёнаў фунтаў стэрлінгаў на падтрымку дэманстрацыйнага праекта маршруту доўгатэрміновых тэхналогій захоўвання энергіі ў краіне.Акрамя дзяржаўных чыноўнікаў актыўна дзейнічаюць і заакіянскія няўрадавыя арганізацыі, напрыклад, савет па доўгатэрміновым назапашванні энергіі.Арганізацыя была ініцыявана 25 міжнароднымі гігантамі энергетыкі, тэхналогій і камунальных службаў, уключаючы Microsoft, BP, Siemens і інш., і імкнецца разгарнуць 85-140 ТВт-гадз доўгатэрміновых назапашвальнікаў энергіі па ўсім свеце да 2040 года з інвестыцыямі ў 1,5 долара ЗША. трлн да 3 трлн.Даляр.

 

Акадэмік Чжан Хуамін з Інстытута Дахуа Акадэміі навук Кітая адзначыў, што пасля 2030 года ў новай айчыннай энергасістэме доля аднаўляльнай энергіі, падлучанай да сеткі, будзе значна павялічана, а таксама роля рэгулявання пікаў электрасеткі і рэгулявання частоты. будуць перададзены электрастанцыям, якія захоўваюць энергію.У бесперапыннае дажджлівае надвор'е з-за значнага зніжэння ўстаноўленай магутнасці цеплавых электрастанцый, каб забяспечыць бяспечнае і стабільнае электразабеспячэнне новай энергасістэмы, толькі 2-4 гадзіны часу назапашвання энергіі не могуць задаволіць патрэбы ў спажыванні энергіі. нулявы вугляроднае грамадства наогул, і гэта займае шмат часу.Theэлектрастанцыя для назапашвання энергіізабяспечвае магутнасць, неабходную для нагрузкі сеткі.

 

У гэтым «Плане рэалізацыі» выдаткоўваецца больш чарнілаў, каб падкрэсліць даследаванне і дэманстрацыю праекта доўгатэрміновых тэхналогій назапашвання энергіі: «Пашырыць прымяненне розных формаў назапашвання энергіі.У спалучэнні з рэсурснымі ўмовамі розных рэгіёнаў і попытам на розныя віды энергіі, спрыяюць доўгатэрміноваму захоўванню энергіі. Будаўніцтва новых праектаў назапашвання энергіі, такіх як сховішча вадароднай энергіі, цеплавое (халоднае) захоўванне энергіі і г.д., будзе спрыяць развіццю розных формаў назапашвання энергіі., жалезна-хромавая праточная батарэя, цынкава-аўстралійская праточная батарэя і іншыя прамысловыя прымяненні», «Вытворчасць аднаўляльных крыніц энергіі для захоўвання вадароду (аміяк), вадародна-электрычная сувязь і іншыя дэманстрацыйныя прыкладанні для назапашвання энергіі».Чакаецца, што на працягу 14-й пяцігодкі ўзровень развіцця вялікіх вытворчасцей доўгатэрміновага захоўвання энергіі, такіх як назапашванне вадароду (аміяку), патокбатарэіі перадавое сціснутае паветра значна падымецца.

 

Засяродзьцеся на вырашэнні ключавых праблем у тэхналогіі разумнага кіравання, а інтэграцыя інфармацыйна-камунікацыйных тэхналогій і абсталявання, як чакаецца, паскорыцца, што прынясе карысць комплекснай галіны энергетычных паслуг

 

У мінулым традыцыйная архітэктура энергасістэмы адносілася да тыповай ланцуговай структуры, а кіраванне энергазабеспячэннем і энергетычнай нагрузкай ажыццяўляліся цэнтралізаваным дыспетчарствам.У новай энергасістэме выпрацоўка новай энергіі з'яўляецца асноўным выхадам.Падвышаная валацільнасць на баку выхаду робіць немагчымым кіраванне і дакладнае прагназаванне па патрабаванні, а таксама ўплыў спажывання энергіі, выкліканага шырокамаштабнай папулярызацыяй новых энергетычных транспартных сродкаў і назапашвання энергіі на баку нагрузкі, накладваецца.Відавочная асаблівасць заключаецца ў тым, што сістэма электрасеткі падключаецца да масіўных размеркаваных крыніц энергіі і гнуткага пастаяннага току.У гэтым кантэксце традыцыйная канцэпцыя цэнтралізаванага дыспетчарства будзе ператворана ў інтэграваную інтэграцыю крыніцы, сеткі, нагрузкі і захоўвання, а таксама ў рэжым гнуткага рэгулявання.Для таго, каб ажыццявіць трансфармацыю, аблічбоўка, інфарматызацыя і інтэлект усіх аспектаў энергетыкі і энергетыкі з'яўляюцца тэхнічнымі тэмамі, якіх нельга пазбегнуць.

 

Сховішча энергіі - гэта частка новай энергетычнай інфраструктуры будучыні.У цяперашні час інтэграцыя апаратных сродкаў і інфармацыйна-камунікацыйных тэхналогій і іншага праграмнага забеспячэння з'яўляецца больш прыкметнай: на існуючых электрастанцыях недастаткова аналізу рызык бяспекі і кантролю сістэмы кіравання батарэямі, шырокага выяўлення, скажэння дадзеных, затрымкі дадзеных і страты даных.Адчуваецца збой дадзеных;як эфектыўна каардынаваць агрэгацыю і кіраванне разгортваннем рэсурсаў нагрузкі на назапашванне энергіі на баку карыстальнікаў, што дазваляе карыстальнікам атрымліваць больш пераваг з дапамогай віртуальных электрастанцый, якія ўдзельнічаюць у транзакцыях на рынку электраэнергіі;лічбавыя інфармацыйныя тэхналогіі, такія як вялікія дадзеныя, блокчейн, воблачныя вылічэнні і актывы для назапашвання энергіі. Ступень інтэграцыі адносна неглыбокая, узаемадзеянне паміж назапашваннем энергіі і іншымі сувязямі энергасістэмы слабае, а тэхналогія і мадэль для аналізу даных і майнинга дабаўленай вартасці з'яўляюцца няспелымі.З ростам папулярнасці і маштабаў назапашвання энергіі ў 14-й пяцігодцы патрэбы ў лічбаванні, інфарматызацыі і інтэлектуальным кіраванні сістэм назапашвання энергіі выйдуць на вельмі актуальную стадыю.

 

У гэтым кантэксце «Планам рэалізацыі» вызначана, што тэхналогія інтэлектуальнага кіравання назапашваннем энергіі будзе разглядацца як адзін з трох ключавых кірункаў для вырашэння ключавых праблем новых асноўных тэхналогій і абсталявання для назапашвання энергіі на працягу 14-й пяцігодкі, якая у прыватнасці, уключае ў сябе «цэнтралізаваную барацьбу з ключавымі тэхналогіямі буйнамаштабнага інтэлектуальнага сумеснага кіравання кластарнай сістэмай назапашвання энергіі»., праводзіць даследаванні па сумеснай агрэгацыі размеркаваных сістэм назапашвання энергіі і засяродзіцца на вырашэнні праблем кіравання сеткай, выкліканых высокай доляй доступу да новай энергіі.Абапіраючыся на вялікія дадзеныя, воблачныя вылічэнні, штучны інтэлект, блокчэйн і іншыя тэхналогіі, ажыццяўляйце шматфункцыянальнае паўторнае выкарыстанне сховішчаў энергіі, даследаванні ключавых тэхналогій у галіне рэагавання на попыт, віртуальныя электрастанцыі, воблачнае захоўванне энергіі і рынкі здзелкі на аснове».Аблічбоўка, інфарматызацыя і інтэлект назапашвання энергіі ў будучыні будуць залежаць ад сталасці тэхналогіі інтэлектуальнага дыспетчаравання назапашвання энергіі ў розных галінах.

 

 


Час публікацыі: 01.03.2022 г