Tóm lược

Năm 2021, trong nướcpin lưu trữ năng lượngcác lô hàng sẽ đạt 48GWh, tăng 2,6 lần so với cùng kỳ năm ngoái.

Kể từ khi Trung Quốc đề xuất mục tiêu carbon kép vào năm 2021, sự phát triển của các ngành năng lượng mới trong nước như gió vàlưu trữ năng lượng mặt trời và năng lượng mớiphương tiện đã được thay đổi theo từng ngày trôi qua.Là một phương tiện quan trọng để đạt được mục tiêu carbon kép, trong nướclưu trữ năng lượngcũng sẽ mở ra một thời kỳ vàng của chính sách và phát triển thị trường.Năm 2021, nhờ công suất lắp đặt ở nước ngoài tăng vọtnăng lượng lưu trữcác trạm và chính sách quản lý gió trong nước vàlưu trữ năng lượng mặt trời, dự trữ năng lượng trong nước sẽ đạt được mức tăng trưởng bùng nổ.

Theo thống kê từPin LithiumViện nghiên cứu Viện nghiên cứu công nghiệp công nghệ cao, trong nướcpin lưu trữ năng lượngcác lô hàng sẽ đạt 48GWh vào năm 2021, tăng 2,6 lần so với cùng kỳ năm trước;của sức mạnh nàopin lưu trữ năng lượnglô hàng sẽ là 29GWh, tăng 4,39 lần hàng năm so với 6,6GWh vào năm 2020.

Đồng thời,lưu trữ năng lượngngành công nghiệp cũng đang phải đối mặt với nhiều vấn đề trong quá trình phát triển: vào năm 2021, chi phí thượng nguồn củaPin lithiumđã tăng vọt và năng lực sản xuất pin bị thắt chặt, dẫn đến chi phí hệ thống tăng lên thay vì giảm xuống;trong nước và nước ngoàilưu trữ năng lượng pin lithiumcác trạm điện thỉnh thoảng xảy ra cháy và nổ, điều này là an toàn Tai nạn không thể loại trừ hoàn toàn;các mô hình kinh doanh trong nước chưa trưởng thành hoàn toàn, doanh nghiệp chưa sẵn sàng đầu tư, tích trữ năng lượng còn “nặng xây dựng hơn vận hành”, hiện tượng tài sản nhàn rỗi diễn ra phổ biến;thời gian cấu hình lưu trữ năng lượng chủ yếu là 2 giờ, và tỷ lệ lớn lưới điện gió và điện mặt trời công suất lớn được kết nối với 4 Nhu cầu lưu trữ năng lượng dài hạn trên 1 giờ ngày càng trở nên cấp thiết…

Xu hướng chung là đa dạng hóa trình diễn công nghệ lưu trữ năng lượng, tỷ lệ công suất lắp đặt của công nghệ lưu trữ năng lượng không phải lithium-ion được kỳ vọng sẽ mở rộng

So với các chính sách trước đây, “Kế hoạch thực hiện” đã viết nhiều hơn về việc đầu tư và trình diễn đa dạng hóalưu trữ năng lượngcông nghệ, và đề cập rõ ràng đến việc tối ưu hóa các tuyến kỹ thuật khác nhau như pin natri-ion, pin chì-carbon, pin dòng chảy và lưu trữ năng lượng hydro (amoniac).Nghiên cứu thiết kế.Thứ hai, các tuyến kỹ thuật như lưu trữ năng lượng khí nén 100 megawatt, pin dòng 100 megawatt, ion natri, trạng thái rắnpin lithium-ion,và pin kim loại lỏng là hướng chính của nghiên cứu thiết bị kỹ thuật tronglưu trữ năng lượngngành trong Kế hoạch 5 năm lần thứ 14.

Nhìn chung, “Kế hoạch Thực hiện” làm rõ các nguyên tắc phát triển của cáclưu trữ năng lượngcác tuyến đường công nghệ, và chỉ quy định mục tiêu lập kế hoạch là giảm hơn 30% chi phí hệ thống vào năm 2025. Điều này về cơ bản mang lại quyền lựa chọn một tuyến đường cụ thể cho các bên tham gia thị trường và sự phát triển trong tương lai của việc lưu trữ năng lượng sẽ là chi phí- và thị trường- định hướng theo nhu cầu.Có thể có hai lý do đằng sau sự hình thành của các quy định.

Đầu tiên, chi phí tăng vọt củaPin lithiumvà nguồn nguyên liệu đầu nguồn và năng lực sản xuất không đủ vào năm 2021 đã tiềm ẩn những rủi ro tiềm ẩn khi phụ thuộc quá nhiều vào một tuyến kỹ thuật duy nhất: nhu cầu hạ nguồn nhanh chóng đối với các loại xe năng lượng mới, xe hai bánh và tích trữ năng lượng đã dẫn đến việc tăng giá nguyên liệu đầu nguồn. giá cả và khả năng cung cấp.Không đủ, dẫn đến tích trữ năng lượng và các ứng dụng hạ nguồn khác “lấy năng lực sản xuất, lấy nguyên liệu”.Thứ hai, tuổi thọ thực tế của các sản phẩm pin lithium không dài, vấn đề cháy nổ thường xuyên xảy ra, dư địa giảm giá thành khó giải quyết trong ngắn hạn nên cũng không thể đáp ứng đầy đủ nhu cầu sử dụng năng lượng. các ứng dụng lưu trữ.Với việc xây dựng các hệ thống điện mới, lưu trữ năng lượng sẽ trở thành một cơ sở hạ tầng năng lượng mới không thể thiếu, và nhu cầu lưu trữ điện năng toàn cầu có khả năng bước vào kỷ nguyên TWh.Mức cung cấp pin lithium hiện tại không thể đáp ứng nhu cầulưu trữ năng lượngcơ sở hạ tầng của hệ thống điện mới trong tương lai.

Thứ hai là sự cải tiến lặp đi lặp lại liên tục của các tuyến kỹ thuật khác, và các điều kiện kỹ thuật để trình diễn kỹ thuật hiện đã có sẵn.Lấy lưu trữ năng lượng dòng chất lỏng được đánh dấu trong Kế hoạch thực hiện làm ví dụ.So với pin lithium-ion, pin dòng chảy không thay đổi pha trong quá trình phản ứng, có thể sạc và xả sâu, đồng thời có thể chịu được quá trình sạc và xả dòng điện cao.Đặc điểm nổi bật nhất của ắc quy dòng chảy là vòng đời cực kỳ dài, tối thiểu có thể là 10.000 lần, một số tuyến kỹ thuật thậm chí có thể đạt hơn 20.000 lần và tuổi thọ tổng thể có thể đạt 20 năm trở lên, rất phù hợp với công suất lớnnăng lượng tái tạo.Cảnh tích trữ năng lượng.Kể từ năm 2021, Tập đoàn Datang, Tổng công ty Đầu tư Điện lực Nhà nước, Tổng công ty Điện hạt nhân Trung Quốc và các tập đoàn phát điện khác đã đưa ra kế hoạch xây dựng các trạm phát điện lưu trữ năng lượng pin dòng 100 megawatt.Giai đoạn đầu tiên củalưu trữ năng lượngcạo đỉnhtrạm năng lượngdự án đã bước vào giai đoạn vận hành mô-đun đơn, phản ánh rằng pin dòng chảy có tính khả thi của công nghệ trình diễn 100 megawatt.

Từ quan điểm của sự trưởng thành về công nghệ,pin lithium-ionvẫn vượt xa những người kháckho năng lượng mớixét về hiệu ứng quy mô và hỗ trợ công nghiệp, do đó, có khả năng cao rằng chúng vẫn sẽ là xu hướng chủ đạo củalưu trữ năng lượngtrong vòng 5-10 năm tới.Tuy nhiên, quy mô tuyệt đối và tỷ lệ tương đối của các tuyến lưu trữ năng lượng không phải lithium-ion dự kiến ​​sẽ mở rộng.Các tuyến kỹ thuật khác, chẳng hạn như pin natri-ion, khí nénlưu trữ năng lượng, pin chì-cacbon, và pin kim loại-không khí, dự kiến ​​sẽ tăng chi phí đầu tư ban đầu, chi phí kWh, độ an toàn,… Hoặc nhiều khía cạnh cho thấy tiềm năng phát triển lớn và dự kiến ​​sẽ hình thành mối quan hệ bổ sung và hỗ trợ lẫn nhau vớipin lithium-ion.

Tập trung vào các kịch bản ứng dụng, nhu cầu dự trữ năng lượng dài hạn trong nước được kỳ vọng sẽ đạt được đột phá về chất

Theo thời gian lưu trữ năng lượng, các kịch bản ứng dụng lưu trữ năng lượng có thể được chia đại khái thành dự trữ năng lượng ngắn hạn (<1 giờ), lưu trữ năng lượng trung hạn và dài hạn (1-4 giờ) và dự trữ năng lượng dài hạn (≥4 giờ, và một số nước ngoài xác định ≥8 giờ)) ba loại.Hiện tại, các ứng dụng lưu trữ năng lượng trong nước chủ yếu tập trung vào dự trữ năng lượng ngắn hạn và tích trữ năng lượng trung và dài hạn.Do các yếu tố như chi phí đầu tư, công nghệ và mô hình kinh doanh, thị trường lưu trữ năng lượng dài hạn vẫn đang trong giai đoạn canh tác.

Đồng thời, các nước phát triển bao gồm Hoa Kỳ và Vương quốc Anh đã đưa ra một loạt chính sách trợ cấp và kế hoạch kỹ thuật cho công nghệ lưu trữ năng lượng dài hạn, bao gồm “Lộ trình Thử thách lớn về Lưu trữ Năng lượng” do Bộ Năng lượng Hoa Kỳ ban hành. , và các kế hoạch của Bộ Kinh doanh, Năng lượng và Chiến lược Công nghiệp của Vương quốc Anh.Phân bổ 68 triệu bảng Anh để hỗ trợ dự án trình diễn lộ trình công nghệ lưu trữ năng lượng dài hạn của đất nước.Ngoài các quan chức chính phủ, các tổ chức phi chính phủ ở nước ngoài cũng đang tích cực hành động, chẳng hạn như hội đồng lưu trữ năng lượng dài hạn.Tổ chức được khởi xướng bởi 25 gã khổng lồ quốc tế về năng lượng, công nghệ và tiện ích công cộng bao gồm Microsoft, BP, Siemens, v.v. và phấn đấu triển khai 85TWh-140TWh lắp đặt bộ lưu trữ năng lượng dài hạn trên toàn thế giới vào năm 2040, với vốn đầu tư 1,5 đô la Mỹ. nghìn tỷ đến 3 nghìn tỷ.Đô la Mỹ.

Viện sĩ Zhang Huamin thuộc Viện Dahua thuộc Viện Khoa học Trung Quốc đề cập rằng sau năm 2030, trong hệ thống điện nội địa mới, tỷ lệ năng lượng tái tạo được kết nối với lưới điện sẽ tăng lên rất nhiều, và vai trò của việc điều chỉnh tần số và điều chỉnh đỉnh lưới điện. sẽ được chuyển đến các trạm năng lượng dự trữ năng lượng.Trong điều kiện thời tiết mưa liên tục, do công suất lắp đặt của các nhà máy nhiệt điện giảm đáng kể nên để đảm bảo cung cấp điện an toàn, ổn định cho hệ thống điện mới, thời gian tích trữ năng lượng chỉ từ 2-4 giờ không thể đáp ứng được nhu cầu tiêu thụ năng lượng của một xã hội không carbon ở tất cả, và phải mất một thời gian dài.Cáctrạm năng lượng lưu trữ năng lượngcung cấp năng lượng theo yêu cầu của phụ tải lưới.

“Kế hoạch Thực hiện” này dành nhiều giấy mực hơn để nhấn mạnh nghiên cứu và trình diễn dự án về công nghệ lưu trữ năng lượng dài hạn: “Mở rộng việc áp dụng các hình thức lưu trữ năng lượng khác nhau.Kết hợp với điều kiện tài nguyên của các vùng khác nhau và nhu cầu về các dạng năng lượng khác nhau, thúc đẩy lưu trữ năng lượng lâu dài, Việc xây dựng các dự án lưu trữ năng lượng mới như dự trữ năng lượng hydro, dự trữ năng lượng nhiệt (lạnh), v.v. sẽ thúc đẩy sự phát triển của các hình thức lưu trữ năng lượng khác nhau., Pin lưu lượng sắt-crom, pin lưu lượng kẽm-Úc và các ứng dụng công nghiệp khác ”,“ Sản xuất năng lượng tái tạo lưu trữ hydro (amoniac), ghép nối hydro-điện và các ứng dụng trình diễn lưu trữ năng lượng phức tạp khác ”.Dự kiến ​​trong thời kỳ Kế hoạch 5 năm lần thứ 14, mức độ phát triển của các ngành dự trữ năng lượng dài hạn công suất lớn như dự trữ năng lượng hydro (amoniac), dòng chảypinvà khí nén tiên tiến sẽ tăng lên đáng kể.

Tập trung vào giải quyết các vấn đề chính trong công nghệ điều khiển thông minh và tích hợp công nghệ thông tin và truyền thông và phần cứng dự kiến ​​sẽ tăng tốc, điều này sẽ mang lại lợi ích toàn diện cho ngành dịch vụ năng lượng

Trước đây, kiến ​​trúc hệ thống điện truyền thống thuộc cấu trúc dây chuyền điển hình, việc cung cấp điện và quản lý phụ tải điện được thực hiện bằng điều độ tập trung.Trong hệ thống điện mới, sản lượng điện năng lượng mới là sản lượng chính.Sự biến động gia tăng ở phía đầu ra khiến không thể kiểm soát và dự đoán chính xác theo nhu cầu, đồng thời tác động của việc tiêu thụ điện do phổ biến quy mô lớn các phương tiện năng lượng mới và tích trữ năng lượng ở phía phụ tải đang chồng chất lên nhau.Đặc điểm dễ nhận thấy là hệ thống lưới điện được kết nối với các nguồn điện phân tán lớn và dòng điện một chiều linh hoạt.Trong bối cảnh này, khái niệm điều độ tập trung truyền thống sẽ được chuyển đổi thành sự tích hợp tích hợp giữa nguồn, mạng, tải và lưu trữ, và một chế độ điều chỉnh linh hoạt.Để thực hiện sự chuyển đổi, số hóa, thông tin hóa và thông minh hóa tất cả các khía cạnh của điện và năng lượng là những chủ đề kỹ thuật không thể không có.

Lưu trữ năng lượng là một phần của cơ sở hạ tầng năng lượng mới trong tương lai.Hiện nay, việc tích hợp phần cứng và công nghệ thông tin và truyền thông và các phần mềm khác nổi bật hơn: các trạm điện hiện có không đủ khả năng phân tích rủi ro an ninh và kiểm soát hệ thống quản lý pin, khả năng phát hiện rộng, biến dạng dữ liệu, chậm trễ dữ liệu và mất dữ liệu.Lỗi dữ liệu nhận biết;cách thức phối hợp quản lý tổng hợp và triển khai hiệu quả các nguồn phụ tải lưu trữ năng lượng từ phía người dùng, cho phép người dùng thu được nhiều lợi ích hơn thông qua các nhà máy điện ảo tham gia giao dịch thị trường điện;công nghệ thông tin kỹ thuật số như dữ liệu lớn, blockchain, điện toán đám mây và tài sản lưu trữ năng lượng Mức độ tích hợp tương đối nông, tương tác giữa lưu trữ năng lượng và các liên kết khác trong hệ thống điện còn yếu, công nghệ và mô hình phân tích và khai thác dữ liệu giá trị gia tăng chưa trưởng thành.Với sự phổ biến và quy mô lưu trữ năng lượng trong Kế hoạch 5 năm lần thứ 14, nhu cầu số hóa, thông tin hóa và quản lý thông minh của các hệ thống lưu trữ năng lượng sẽ đạt đến giai đoạn rất cấp bách.

Trong bối cảnh này, “Kế hoạch thực hiện” đã xác định rằng công nghệ điều khiển thông minh lưu trữ năng lượng sẽ được coi là một trong ba hướng chính để giải quyết các vấn đề chính của thiết bị và công nghệ cốt lõi lưu trữ năng lượng mới trong Kế hoạch 5 năm lần thứ 14, đặc biệt bao gồm “giải quyết tập trung các công nghệ chính của cụm hệ thống lưu trữ năng lượng quy mô lớn điều khiển cộng tác thông minh”., thực hiện nghiên cứu về sự tổng hợp hợp tác của các hệ thống lưu trữ năng lượng phân tán, và tập trung vào giải quyết các vấn đề kiểm soát lưới điện do tỷ lệ tiếp cận năng lượng mới cao.Dựa vào dữ liệu lớn, điện toán đám mây, trí tuệ nhân tạo, chuỗi khối và các công nghệ khác, thực hiện tái sử dụng đa chức năng của việc lưu trữ năng lượng, Nghiên cứu về các công nghệ quan trọng trong các lĩnh vực đáp ứng theo nhu cầu, nhà máy điện ảo, lưu trữ năng lượng đám mây và thị trường- giao dịch dựa trên. ”Việc số hóa, thông tin hóa và thông minh hóa việc lưu trữ năng lượng trong tương lai sẽ phụ thuộc vào sự trưởng thành của công nghệ điều phối năng lượng thông minh trong các lĩnh vực khác nhau.