2022 yazı tüm yüzyılın en sıcak mevsimiydi.
O kadar sıcaktı ki uzuvlar zayıfladı ve ruh bedenden çıktı; o kadar sıcaktı ki bütün şehir karanlığa büründü.
Elektriğin bölge sakinleri için bu kadar zor olduğu bir dönemde Sichuan, 15 Ağustos'tan itibaren endüstriyel elektriği beş gün süreyle durdurma kararı aldı. Elektrik kesintisinin ardından çok sayıda sanayi şirketi üretimi durdurdu ve tüm personelini tatile çıkmaya zorladı.
Eylül ayının sonundan bu yana pil arzı sıkıntısı devam etti ve enerji depolama şirketlerinin siparişleri askıya alma eğilimi yoğunlaştı. Enerji depolama arzındaki eksiklik aynı zamanda enerji depolama devresini de doruğa taşıdı.
Sanayi Bakanlığı istatistiklerine göre bu yılın ilk yarısında ulusal enerji depolamalı pil üretimi 32GWh'nin üzerinde. 2021'de Çin'in yeni enerji depolaması toplamda yalnızca 4,9 GWh ekledi.
Enerji depolamalı pil üretim kapasitesindeki artışın oldukça büyük olduğu görülüyor ancak neden hala eksiklik var?
Bu makale, Çin'in enerji depolama pili sıkıntısının nedenlerinin ve aşağıdaki üç alanda gelecekteki yönünün derinlemesine bir analizini sunmaktadır:
Birincisi, talep: zorunlu şebeke reformu
İkincisi, arz: arabayla rekabet edemiyoruz
Üçüncüsü, gelecek: Sıvı akışlı bataryaya geçiş mi?
Enerji depolama ihtiyacını anlamak için bir soruyu yanıtlamaya çalışın.
Çin'de neden yaz aylarında büyük ölçekli elektrik kesintileri yaşanıyor?
Talep açısından bakıldığında, hem endüstriyel hem de konut elektrik tüketimi, "zirve" ve "düşük" dönemleri ile belirli bir derecede "mevsimsel dengesizlik" göstermektedir. Çoğu durumda, şebeke arzı günlük elektrik talebini karşılayabilmektedir.
Ancak yaz sıcaklıklarının yüksek olması ev aletlerinin kullanımını artırıyor. Aynı zamanda birçok şirket sektörlerini yeniden düzenlemeye çalışıyor ve elektrik tüketiminin en yoğun olduğu dönem de yaz ayları.
Arz açısından bakıldığında, rüzgar ve hidroelektrik arzı coğrafi ve mevsimsel hava koşulları nedeniyle istikrarsızdır. Örneğin Sichuan'da Sichuan'ın elektriğinin %80'i hidroelektrik kaynağından geliyor. Ve bu yıl, Sichuan Eyaleti, ana havzalarda ciddi su kıtlığı ve hidroelektrik santrallerinden gelen kısıtlı enerji tedariki nedeniyle, uzun süre devam eden nadir bir yüksek sıcaklık ve kuraklık felaketine maruz kaldı. Ayrıca aşırı hava koşulları ve rüzgar gücündeki ani azalmalar gibi faktörler de rüzgar türbinlerinin normal şekilde çalışamamasına neden olabilir.
Güç arzı ve talebi arasındaki büyük uçurum bağlamında, elektrik arzını sağlamak amacıyla elektrik şebekesinin kullanımını en üst düzeye çıkarmak amacıyla, enerji depolama, güç sisteminin esnekliğini artırmak için kaçınılmaz bir seçenek haline geldi.
Ayrıca Çin'in güç sistemi geleneksel enerjiden yeni enerjiye dönüşüyor, fotoelektrik, rüzgar enerjisi ve güneş enerjisi doğal koşullar açısından oldukça istikrarsız ve aynı zamanda enerji depolamaya yönelik talep de yüksek.
Ulusal Enerji İdaresi'ne göre Çin'in kurulu kapasitesi 2021 yılında peyzajın %26,7'si ile küresel ortalamanın üzerindedir.
Buna cevaben, Ağustos 2021'de Ulusal Kalkınma ve Reform Komisyonu ve Ulusal Enerji İdaresi, yenilenebilir enerji enerji üretim şirketlerinin kendi enerji santrallerini inşa etmelerini veya şebeke bağlantısının ölçeğini artırmak için azami kapasiteyi satın almalarını teşvik eden bir bildiri yayınladı.
Şebeke işletmelerinin garantili şebeke bağlantısı ötesindeki ölçeğin ötesinde, başlangıçta puant kapasitesi, gücün %15'i (uzunluğu 4 saatin üzerinde) sabitleme oranına göre tahsis edilecek ve sabitleme oranına göre tahsis edilenlere öncelik verilecektir. %20 veya daha fazla.
Görülüyor ki, elektrik kesintisi bağlamında "terk edilmiş rüzgar, terk edilmiş ışık" sorununun çözülmesi gecikemez. Önceki termal enerjinin cesaretlendirildiği, şimdi ise "çifte karbon" politikası baskısının düzenli olarak gönderilmesi gerekiyor, ancak rüzgar enerjisi ve fotoelektrik depolanacak yer yok, başka yerlerde kullanılıyor.
Bu nedenle, ulusal politika, "zirve tahsisini" açıkça teşvik etmeye başladı; tahsis oranı ne kadar fazla olursa, aynı zamanda "şebeke öncelikli" olabilir, elektrik piyasası ticaretine katılabilir ve ilgili geliri elde edebilirsiniz.
Merkezi politikaya yanıt olarak her bölge, elektrik santrallerinde enerji depolamanın yerel koşullara göre geliştirilmesi için büyük çaba göstermektedir.
Tesadüfen, elektrik santralindeki akümülatör kıtlığı, yeni enerji araçlarında benzeri görülmemiş bir artışla aynı zamana denk geldi. Elektrik santralleri ve araba depolarının her ikisinin de lityum demir fosfat pilleri için büyük bir talebi var, ancak ihalelere, uygun maliyetli elektrik santrallerine dikkat edin, şiddetli otomotiv şirketlerini nasıl ele geçirebilirler?
Böylece santral depolamasında daha önce var olan bazı sorunlar ortaya çıktı.
Bir yandan enerji depolama sisteminin ilk kurulum maliyeti yüksektir. Arz ve talebin yanı sıra endüstri zinciri hammadde fiyat artışlarından da etkilenen 2022'den sonra tüm enerji depolama sistemi entegrasyonunun fiyatı, 2020 başında 1.500 yuan/kWh'den mevcut 1.800 yuan/kWh'ye yükseldi.
Tüm enerji depolama endüstrisi zinciri fiyat artışı, çekirdek fiyat genellikle 1 yuan / watt saatten fazla, invertörler genellikle %5 ila %10 arttı, EMS de yaklaşık %10 arttı.
İlk kurulum maliyetinin enerji depolama yapımını kısıtlayan ana faktör haline geldiği görülmektedir.
Öte yandan maliyet kurtarma döngüsü uzun ve karlılık zordur. 2021 yılına kadar 1800 yuan/kWh enerji depolama sistemi maliyet hesaplaması, enerji depolama santralinin iki şarj iki koyma, şarj ve deşarj ortalama fiyat farkının 0,7 yuan/kWh veya daha fazla olması, maliyetlerin en az 10 yıl geri kazanılması.
Aynı zamanda mevcut bölgesel teşvik veya enerji depolama stratejisi ile yeni enerjinin zorunlu hale getirilmesi nedeniyle oran %5 ila %20 arasında olmakta, bu da sabit maliyetleri artırmaktadır.
Yukarıdaki nedenlere ek olarak, santral depolaması da yeni enerji araçlarının yanması, patlaması gibi, bu güvenlik tehlikesi olasılığı çok düşük olmasına rağmen, daha fazla santralin çok düşük risk iştahını kırıyor.
Enerji depolamanın "güçlü tahsisi" gerektiği, ancak mutlaka şebekeye bağlı işlemler politikasının olmadığı söylenebilir, bu nedenle talep çok fazla, ancak kullanım için acele yok. Sonuçta, elektrik santrallerinin çoğu devlete ait işletmelerdir, güvenliğin sağlanması birinci önceliktir ve aynı zamanda mali değerlendirmeyle de karşı karşıyadırlar, bu kadar uzun bir projenin iyileşme süresinde kim acele etmek ister?
Karar verme alışkanlıklarına göre, elektrik santrali enerji depolamasına yönelik birçok siparişin verilmesi, asılması ve daha fazla politika netliği beklenmesi gerekiyor. Pazarın yengeç yemek için büyük bir ağza ihtiyacı var ama sonuçta cesaretli olanların sayısı çok değil.
Elektrik santrali enerji depolama sorununun daha derine inmesi, yukarı yöndeki lityum fiyat artışının küçük bir kısmına ek olarak, geleneksel teknik çözümlerin büyük bir kısmının elektrik santrali senaryosuna tam olarak uygulanamaması, nasıl olduğu görülebilir. sorunu çözmeli miyiz?
Bu noktada sıvı akışlı batarya çözümü gündeme geldi. Bazı piyasa katılımcıları, "lityumun kurulu enerji depolama oranının Nisan 2021'den bu yana düşme eğiliminde olduğunu ve pazar artışının sıvı akışlı pillere doğru kaydığını" belirtti. Peki nedir bu sıvı akışlı pil?
Basitçe söylemek gerekirse, sıvı akışlı pillerin enerji santrali senaryolarına uygulanabilecek birçok avantajı vardır. Tamamen vanadyum sıvı akışlı piller, çinko-demir sıvı akışlı piller vb. dahil olmak üzere yaygın sıvı akışlı piller.
Örnek olarak tamamen vanadyumlu sıvı akışlı pillerin avantajları arasında yer alır.
Birincisi, uzun çevrim ömrü ve iyi şarj ve deşarj özellikleri, onları büyük ölçekli enerji depolama senaryoları için uygun kılmaktadır. Tamamen vanadyum sıvı akışlı enerji depolama pilinin şarj/deşarj döngüsü ömrü 13.000'den fazla olabilir ve takvim ömrü 15 yıldan fazladır.
İkincisi, pilin gücü ve kapasitesi birbirinden "bağımsızdır", bu da enerji depolama kapasitesinin ölçeğini ayarlamayı kolaylaştırır. Tamamen vanadyumlu sıvı akışlı bir pilin gücü, yığının boyutu ve sayısına göre belirlenir ve kapasite, elektrolitin konsantrasyonu ve hacmine göre belirlenir. Batarya güç artışı, reaktörün gücünün arttırılması ve reaktör sayısının arttırılmasıyla sağlanabileceği gibi, elektrolit hacminin arttırılmasıyla da kapasite artışı sağlanabilir.
Son olarak ham maddeler geri dönüştürülebilir. Elektrolit çözeltisi geri dönüştürülebilir ve yeniden kullanılabilir.
Ancak uzun süredir sıvı akışlı pillerin maliyetinin yüksek kalması, büyük ölçekli ticari uygulamaların engellenmesine neden oldu.
Vanadyum sıvı akışlı pilleri örnek alırsak, bunların maliyeti esas olarak elektrik reaktörü ve elektrolitten kaynaklanmaktadır.
Elektrolit maliyeti, esas olarak vanadyum fiyatından etkilenen maliyetin yaklaşık yarısını oluşturur; geri kalanı, esas olarak iyon değişim membranlarından, karbon keçe elektrotlardan ve diğer önemli bileşen malzemelerinden gelen yığının maliyetidir.
Elektrolitteki vanadyumun temini tartışmalı bir konudur. Çin'in vanadyum rezervleri dünyanın üçüncü büyük rezervidir, ancak bu element çoğunlukla diğer elementlerle birlikte bulunur ve izabe, politika kısıtlamaları olan, oldukça kirletici, enerji yoğun bir iştir. Dahası, vanadyum talebinin çoğunu çelik endüstrisi oluşturuyor ve yerli çekirdek üreticiler Phangang Vanadium ve Titanium da elbette ilk olarak çelik üretimini sağlıyor.
Bu şekilde, vanadyum sıvı akışlı piller, lityum içeren enerji depolama çözümlerinin problemini tekrarlıyor gibi görünüyor; çok daha hantal bir endüstri ile yukarı akış kapasitesini kapıyor ve dolayısıyla maliyet, döngüsel olarak önemli ölçüde dalgalanıyor. Bu şekilde, kararlı bir sıvı akışlı akü çözümü sağlamak için daha fazla eleman aramanın bir nedeni vardır.
Reaktördeki iyon değişim membranı ve karbon keçe elektrot, çipin "boynuna" benzer.
İyon değişim membran malzemesine gelince, yerli işletmeler çoğunlukla Amerika Birleşik Devletleri'ndeki asırlık bir şirket olan DuPont tarafından üretilen ve çok pahalı olan Nafion proton değişim filmini kullanıyor. Ve elektrolitte yüksek stabiliteye sahip olmasına rağmen, vanadyum iyonlarının yüksek geçirgenliği gibi bozunması kolay olmayan kusurlar vardır.
Karbon keçe elektrot malzemesi de yabancı üreticiler tarafından sınırlandırılmıştır. İyi elektrot malzemeleri, sıvı akışlı pillerin genel çalışma verimliliğini ve çıkış gücünü artırabilir. Ancak şu anda karbon keçe pazarı ağırlıklı olarak SGL Group ve Toray Industries gibi yabancı üreticiler tarafından işgal ediliyor.
Kapsamlı bir hesaplamaya göre vanadyum sıvı akışlı pilin maliyeti lityumdan çok daha yüksektir.
Enerji depolamalı yeni pahalı sıvı akışlı pil, hala gidilecek uzun bir yol var.
Binlerce kelime söylemek gerekirse, elektrik santrali depolamasının geliştirilmesi, en kritik olanı, ancak hangi teknik detaylar değil, ancak elektrik piyasası işlemlerinin ana gövdesine katılmak için elektrik santrali depolamasının netleştirilmesi.
Çin'in elektrik şebekesi sistemi çok büyük ve karmaşıktır, bu nedenle çevrimiçi enerji depolamadan bağımsız elektrik santrali basit bir mesele değildir, ancak bu mesele geri alınamaz.
Büyük elektrik santralleri için, enerji depolama tahsisinin yalnızca bazı yardımcı hizmetleri yapmak için olması ve bağımsız bir piyasada ticaret statüsünün bulunmaması, yani fazla elektriğin başkalarına satılması için uygun piyasa fiyatına tahsis edilememesi durumunda, bu durumda; Bu hesabın hesaplanması her zaman çok zordur.
Bu nedenle, enerji depolamalı elektrik santrallerinin bağımsız bir işletme durumuna dönüşmesi ve enerji ticareti piyasasının aktif bir katılımcısı haline gelmesi için gerekli koşulları oluşturmak için mümkün olan her şeyi yapmalıyız.
Piyasa hareketlendiğinde, enerji depolamanın karşılaştığı birçok maliyet ve teknik sorunun da çözüleceğine inanıyorum.
Gönderim zamanı: Kasım-07-2022