Resumo

Em 2021, o mercado internobateria de armazenamento de energiaos embarques atingirão 48 GWh, um aumento de 2,6 vezes em relação ao ano anterior.

Desde que a China propôs a meta dupla de carbono em 2021, o desenvolvimento de novas indústrias domésticas de energia, como eólica earmazenamento solar e energia novaveículos vem mudando a cada dia que passa.Como um meio importante para atingir a meta dupla de carbono,armazenamento de energiatambém dará início a um período dourado de política e desenvolvimento de mercado.Em 2021, graças à crescente capacidade instalada do exteriorpoder de armazenamento de energiaestações e a política de gestão de energia eólica doméstica earmazenamento de energia solar, o armazenamento doméstico de energia alcançará um crescimento explosivo.

Segundo estatísticas doBateria de lítioInstituto de Pesquisa do Instituto de Pesquisa Industrial de Alta Tecnologia, domésticobateria de armazenamento de energiaos embarques atingirão 48 GWh em 2021, um aumento de 2,6 vezes em relação ao ano anterior;de que poderbateria de armazenamento de energiaos embarques serão de 29 GWh, um aumento ano a ano de 4,39 vezes em comparação com 6,6 GWh em 2020.

Ao mesmo tempo, oarmazenamento de energiaA indústria também está enfrentando muitos problemas ao longo do caminho: em 2021, o custo upstream debaterias de lítiodisparou e a capacidade de produção de baterias foi reduzida, resultando em um aumento nos custos do sistema em vez de uma queda;doméstico e estrangeiroarmazenamento de energia da bateria de lítiousinas elétricas ocasionalmente pegaram fogo e explodiram, o que é seguro Acidentes não podem ser completamente erradicados;os modelos de negócios domésticos não estão totalmente maduros, as empresas não estão dispostas a investir e o armazenamento de energia é “construção pesada sobre operação”, e o fenômeno de ativos ociosos é comum;O tempo de configuração do armazenamento de energia é principalmente de 2 horas, e uma alta proporção de redes de energia eólica e solar de grande capacidade estão conectadas a 4 A demanda por armazenamento de energia de longo prazo ao longo de uma hora está se tornando cada vez mais urgente…

A tendência geral de demonstração diversificada de tecnologia de armazenamento de energia, a proporção da capacidade instalada de tecnologia de armazenamento de energia não-íon de lítio deverá expandir

Comparado com as políticas anteriores, o “Plano de Implementação” escreveu mais sobre o investimento e demonstração dearmazenamento de energiatecnologias, e mencionou explicitamente a otimização de várias rotas técnicas, como baterias de íons de sódio, baterias de chumbo-carbono, baterias de fluxo e armazenamento de energia de hidrogênio (amônia).Pesquisa de projeto.Em segundo lugar, rotas técnicas, como armazenamento de energia de ar comprimido de 100 megawatts, bateria de fluxo de 100 megawatts, íons de sódio, estado sólidobateria de íon de lítio,e bateria de metal líquido são as principais direções da pesquisa de equipamentos técnicos noarmazenamento de energiaindústria durante o 14º Plano Quinquenal.

Em geral, o “Plano de Implementação” esclarece os princípios de desenvolvimento de demonstração comum, mas diferenciada de váriosarmazenamento de energiarotas de tecnologia, e apenas estipula a meta de planejamento de reduzir os custos do sistema em mais de 30% em 2025. Isso essencialmente dá o direito de escolher uma rota específica para os players do mercado, e o desenvolvimento futuro do armazenamento de energia será custo- e mercado- orientada para a demanda.Pode haver duas razões por trás da formação dos regulamentos.

Em primeiro lugar, o custo exorbitante debaterias de lítioe matérias-primas a montante e a capacidade de produção insuficiente em 2021 expuseram os riscos potenciais de dependência excessiva de uma única rota técnica: a rápida liberação da demanda a jusante por novos veículos de energia, duas rodas e armazenamento de energia resultou no aumento de matéria-prima a montante preços e oferta de capacidade.Insuficiente, resultando em armazenamento de energia e outras aplicações a jusante “agarrando capacidade de produção, agarrando matérias-primas”.Em segundo lugar, a vida real dos produtos de bateria de lítio não é longa, o problema de incêndio e explosão é ocasional, e o espaço para redução de custos é difícil de resolver no curto prazo, o que também o torna incapaz de atender plenamente às necessidades de toda energia aplicativos de armazenamento.Com a construção de novos sistemas de energia, o armazenamento de energia se tornará uma nova infraestrutura de energia indispensável, e a demanda global de armazenamento de energia provavelmente entrará na era TWh.O nível atual de fornecimento de baterias de lítio não pode atender à demanda porarmazenamento de energiainfra-estrutura de novos sistemas de energia no futuro.

A segunda é a melhoria iterativa contínua de outras rotas técnicas, e as condições técnicas para demonstração de engenharia já estão disponíveis.Tome como exemplo o armazenamento de energia do fluxo de líquido destacado no Plano de Implementação.Em comparação com as baterias de íons de lítio, as baterias de fluxo não têm mudança de fase no processo de reação, podem ser carregadas e descarregadas profundamente e podem suportar carga e descarga de alta corrente.A característica mais proeminente das baterias de fluxo é que a vida útil do ciclo é extremamente longa, o mínimo pode ser de 10.000 vezes, e algumas rotas técnicas podem chegar a mais de 20.000 vezes, e a vida útil geral pode chegar a 20 anos ou mais, o que é muito adequado para grande capacidadeenergia renovável.Cena de armazenamento de energia.Desde 2021, Datang Group, State Power Investment Corporation, China General Nuclear Power e outros grupos de geração de energia divulgaram planos para a construção de usinas de armazenamento de energia de bateria de fluxo de 100 megawatts.A primeira fase doarmazenamento de energiadepilação de picoestação de energiaprojeto entrou no estágio de comissionamento de módulo único, refletindo que a bateria de fluxo tem a viabilidade de uma tecnologia de demonstração de 100 megawatts.

Do ponto de vista da maturidade tecnológica,baterias de lítioainda estão muito à frente de outrosnovos depósitos de energiaem termos de efeito de escala e suporte industrial, então há uma alta probabilidade de que eles ainda sejam o mainstream dos novosarmazenamento de energiainstalações nos próximos 5-10 anos.No entanto, espera-se que a escala absoluta e a proporção relativa das rotas de armazenamento de energia não-íon-lítio se expandam.Outras rotas técnicas, como baterias de íons de sódio, ar comprimidoarmazenamento de energia, baterias chumbo-carbono e baterias metal-ar, devem aumentar o custo de investimento inicial, custo de kWh, segurança, etc. Ou muitos aspectos mostram grande potencial de desenvolvimento, e espera-se formar uma relação complementar e de apoio mútuo combaterias de íon-lítio.

Com foco em cenários de aplicação, espera-se que a demanda doméstica de armazenamento de energia de longo prazo alcance um avanço qualitativo

De acordo com o tempo de armazenamento de energia, os cenários de aplicação de armazenamento de energia podem ser divididos em armazenamento de energia de curto prazo (<1 hora), armazenamento de energia de médio e longo prazo (1-4 horas) e armazenamento de energia de longo prazo (≥4 horas, e alguns países estrangeiros definem ≥8 horas) ) três categorias.Atualmente, as aplicações domésticas de armazenamento de energia concentram-se principalmente no armazenamento de energia de curto prazo e no armazenamento de energia de médio e longo prazo.Devido a fatores como custos de investimento, tecnologia e modelos de negócios, o mercado de armazenamento de energia de longo prazo ainda está em fase de cultivo.

Ao mesmo tempo, países desenvolvidos, incluindo os Estados Unidos e o Reino Unido, lançaram uma série de subsídios políticos e planos técnicos para tecnologia de armazenamento de energia de longo prazo, incluindo o “Energy Storage Grand Challenge Roadmap” emitido pelo Departamento de Energia dos Estados Unidos. , e os planos do Departamento de Negócios, Energia e Estratégia Industrial do Reino Unido.Alocando £68 milhões para apoiar um projeto de demonstração da rota de tecnologia de armazenamento de energia de longo prazo do país.Além de funcionários do governo, organizações não governamentais estrangeiras também estão agindo ativamente, como o conselho de armazenamento de energia de longo prazo.A organização foi iniciada por 25 gigantes internacionais de energia, tecnologia e serviços públicos, incluindo Microsoft, BP, Siemens, etc., e se esforça para implantar 85TWh-140TWh de instalações de armazenamento de energia de longo prazo em todo o mundo até 2040, com um investimento de US$ 1,5 trilhões para 3 trilhões.Dólar.

O acadêmico Zhang Huamin, do Instituto Dahua da Academia Chinesa de Ciências, mencionou que, após 2030, no novo sistema elétrico doméstico, a proporção de energia renovável conectada à rede será bastante aumentada, e o papel da regulação de pico da rede elétrica e regulação de frequência serão transferidos para centrais de armazenamento de energia.Em tempo chuvoso contínuo, devido à redução significativa na capacidade instalada das usinas termelétricas, para garantir o fornecimento de energia seguro e estável do novo sistema de energia, apenas 2-4 horas de tempo de armazenamento de energia não podem atender às necessidades de consumo de energia de um sociedade de carbono zero, e isso leva muito tempo.Ocentral de armazenamento de energiafornece a potência exigida pela carga da rede.

Este “Plano de Implementação” gasta mais tinta para enfatizar a pesquisa e demonstração do projeto de tecnologia de armazenamento de energia de longo prazo: “Expandir a aplicação de várias formas de armazenamento de energia.Combinado com as condições de recursos de várias regiões e a demanda por diferentes formas de energia, promove o armazenamento de energia a longo prazo, a construção de novos projetos de armazenamento de energia, como armazenamento de energia de hidrogênio, armazenamento de energia térmica (fria), etc. diversas formas de armazenamento de energia., Bateria de fluxo de ferro-cromo, bateria de fluxo de zinco-Austrália e outras aplicações industriais”, “Produção de energia renovável de armazenamento de hidrogênio (amônia), acoplamento hidrogênio-elétrico e outras aplicações complexas de demonstração de armazenamento de energia”.Espera-se que durante o período do 14º Plano Quinquenal, o nível de desenvolvimento de indústrias de armazenamento de energia de grande capacidade a longo prazo, como armazenamento de energia de hidrogênio (amônia), fluxobateriase ar comprimido avançado aumentará significativamente.

Concentre-se em resolver os principais problemas na tecnologia de controle inteligente, e espera-se que a integração da tecnologia da informação e comunicação e do hardware acelere, o que beneficiará o setor abrangente de serviços de energia

No passado, a arquitetura tradicional do sistema de energia pertencia a uma estrutura típica de cadeia, e o fornecimento de energia e o gerenciamento da carga de energia eram realizados por despacho centralizado.No novo sistema de energia, a geração de energia nova é a saída principal.O aumento da volatilidade no lado da saída torna impossível controlar e prever com precisão sob demanda, e o impacto do consumo de energia causado pela popularização em larga escala de novos veículos de energia e armazenamento de energia no lado da carga é sobreposto.A característica óbvia é que o sistema de rede elétrica está conectado a fontes de energia distribuídas massivas e corrente contínua flexível.Nesse contexto, o conceito tradicional de despacho centralizado será transformado em uma integração integrada de fonte, rede, carga e armazenamento, e um modo de ajuste flexível.Para realizar a transformação, a digitalização, informatização e inteligência de todos os aspectos de energia e energia são tópicos técnicos que não podem ser evitados.

O armazenamento de energia é uma parte da nova infraestrutura de energia no futuro.Atualmente, a integração de hardware e tecnologia de informação e comunicação e outros softwares é mais proeminente: as usinas existentes têm análise de risco de segurança insuficiente e controle do sistema de gerenciamento de bateria, detecção extensiva, distorção de dados, atraso de dados e perda de dados.Falha de dados percebida;como coordenar efetivamente o gerenciamento de agregação e implantação de recursos de carga de armazenamento de energia do lado do usuário, permitindo que os usuários obtenham mais benefícios por meio de usinas de energia virtuais que participam de transações de mercado de eletricidade;tecnologias de informação digital, como big data, blockchain, computação em nuvem e ativos de armazenamento de energia O grau de integração é relativamente raso, a interação entre armazenamento de energia e outros links no sistema de energia é fraca e a tecnologia e o modelo para análise e mineração de dados de valor agregado são imaturos.Com a popularidade e a escala do armazenamento de energia no 14º Plano Quinquenal, as necessidades de digitalização, informatização e gerenciamento inteligente dos sistemas de armazenamento de energia atingirão um estágio muito urgente.

Neste contexto, o “Plano de Implementação” determinou que a tecnologia de controle inteligente de armazenamento de energia será considerada como uma das três principais direções para enfrentar os principais problemas de novas tecnologias e equipamentos principais de armazenamento de energia durante o 14º Plano Quinquenal, que inclui especificamente “a abordagem centralizada das principais tecnologias de controle colaborativo inteligente de cluster de sistema de armazenamento de energia em grande escala”., realizam pesquisas sobre agregação colaborativa de sistemas distribuídos de armazenamento de energia e se concentram na solução dos problemas de controle da rede causados ​​pela alta proporção de acesso a novas energias.Baseando-se em big data, computação em nuvem, inteligência artificial, blockchain e outras tecnologias, realiza reutilização multifuncional de armazenamento de energia, pesquisa sobre tecnologias-chave nas áreas de resposta do lado da demanda, usinas de energia virtuais, armazenamento de energia em nuvem e mercado- transações baseadas”.A digitalização, informatização e inteligência do armazenamento de energia no futuro dependerá da maturidade da tecnologia de despacho inteligente de armazenamento de energia em diferentes campos.