Visninger: 0 Forfatter: Webstedsredaktør Udgivelsestid: 18-07-2023 Oprindelse: websted
Det indenlandske storskalamarked har oplevet en hurtig udvikling, hvor adskillige energilagringsmærker har øget deres forsendelser ved at udnytte indenlandske kanalressourcer. I 2021 blev kinesiske energilagringsforsendelser ledet af CATL. Energilagring PCS-forsendelser er også vokset hurtigt.
Desuden er der dukket flere og flere nye teknologier op, som bidrager til en bæredygtig udvikling af energilagringsindustrien. Højspændingsenergi giver betydelige fordele i scenarier med stor kapacitet. Brandkraftværker har været udsat for hyppige brande, hvilket har ført til en vægt på energilagringssikkerhed i politikkerne. Væskekøling og hele fluorketonopløsninger har vakt opmærksomhed. Nye elektrokemiske energilagringsteknologier, såsom lagring af natriumionbatterier, væskestrømsbatterienergilagring og brintlagring, er hurtigt blevet industrialiseret. Nye fysiske energilagringsteknologier, såsom lys- og varmelagring, gravitationsenergilagring, trykluftlagring og svinghjulsenergilagring, implementeres gradvist gennem demonstrationsprojekter.
Energilagringsindustriens kæde omfatter forskellige led:
Energilagringssystem: Dette omfatter batterier, PCS, BMS, EMS og andre komponenter. Nøglespillere på dette område omfatter CATL, EVE Lithium Energy, Sunshine Power, Nandu Power, Kesta, Kehua Data, BYD, Sunshine Power, Jinlang Technology og andre, der har en betydelig oversøisk tilstedeværelse.
Engineering EPC, netforbundet detektion og efterdrift og vedligeholdelse: Bemærkelsesværdige virksomheder i dette segment omfatter South China Technology, Ates, Linyang Energy, Baoguan
Energilagringsbatterimaterialesystemet kredser primært om lithiumjernfosfat, og batterier udvikler sig mod større kapaciteter.
I henhold til kravene fastsat af ministeriet for industri og informationsteknologi skal energitætheden for energilagerbatterier være ≥145Wh/kg, og energitætheden for batteripakker skal være ≥110Wh/kg. Cykluslevetiden skal være ≥5.000 gange, og kapacitetsvedligeholdelseshastigheden skal være ≥80%. Elektrokemisk energilagring, især lithiumbatteriers energilagringsteknologi, gennemgår en ny transformationscyklus. Nye teknologier og funktioner såsom store batterier, højspænding og vandkøling/væskekøling dukker gradvist op. Derudover kan natrium-ion-batterier opnå en konkurrencefordel i fremtiden på grund af deres omkostningseffektivitet.
Kinesiske producenter leder de globale forsendelser af energilagringsbatterier, hvor CATL er verdens største leverandør. Det anslås, at globale energilagerbatterier i 2021 udgjorde 59,9 GWh, hvor Ningde Times tegnede sig for 16,7 GWh, eller 27,9% af det samlede antal. Paineng Technology leverede 1,5 GWh, svarende til 2,6%. Forsendelserne forventes at nå 114,9 GWh i 2022, en stigning på 91,9 %, hvor Ningde Times tegner sig for 45,0 GWh eller 169,5 %. Ifølge beregninger forventes det, at globale energilagerbatterier vil nå op på 122,5/219,6 GWh i 2022-2023, hvilket repræsenterer en stigning på 101%/79%. Ningde Times forventes at optage 50/100GWh af forsendelserne, hvilket afspejler en stigning på 199%/100%, og fastholder en førende position.
Inden for inverterteknologien bevæger tendensen sig mod DC 1500V-arkitektur, der erstatter den traditionelle 1000V-arkitektur, især i kraftværker. I 2021 opererede cirka 49,4% af de solcelleanlæg i hjemmet på DC-spændingsniveauet, mens 1000V-markedet tegnede sig for 50,6%. Distribuerede solcelleanlæg udnytter stadig overvejende 1000V spændingsniveauet. For eksempel bruger alle boligsystemer 1000V-niveausystemet, mens 80% af industrielle og kommercielle systemer anvender 1000V-niveauet.
1500V energilagringssystemet udviser betydelige fordele. Kerneproduktet i 1500V systemet er 1500V energilagrings-PCS. Sammenlignet med tidligere systemer tilbyder 1500V energilagringssystemet en 35%+ stigning i energitæthed og effekttæthed, en 5%+ reduktion i systemomkostninger og en 0,3%+ stigning i systemeffektivitet. Med en 40 fods container og et 280AH batteri er den maksimale installerede kapacitet for et 1000V batteri 3,3MWh, mens 1500V systemet kan opnå 4,5MWh. Udover at reducere omkostningerne forbundet med PCS, batterier og hjælpetilbehør, falder omkostningerne til arbejdskraft, fundament og jord også betydeligt. Nylige storskalaprojekter har set, at 1500V-penetrationshastigheden overstiger to tredjedele. Repræsentative producenter på dette område omfatter Sunshine, Shangneng og Kehua, hvor Shangneng Electric sikrer et 500 MW-niveau energilagringsprojekt i Shandong ved hjælp af 1500V PCS.
Anvendelsen af inverterteknologi udvikler sig konstant, og gruppe-PCS bliver i stigende grad implementeret i stor skala. Group PCS adresserer begrænsningerne ved centraliserede PCS-systemer og muliggør applikationer i stor skala. De nuværende batterienergilagringssystemer anvender primært centraliserede PCS, hvilket kan føre til ubalancer mellem batteriklynger og potentiel underudnyttelse af nogle batterier. Gruppestreng-PCS giver mulighed for styring på klyngeniveau, forbedrer systemets levetid, forbedrer udledningskapaciteten gennem hele livscyklussen og udviser en voksende tendens inden for store applikationer. Huaneng Huangtai 100MW/200MWH-projektet er det første storstilede energilagerkraftværk i Kina, der har vedtaget en række PCS-arkitektur. På samme måde bruger 3MW/6MWH-projektet i Texas, Shandong, også denne systemarkitektur.
Guodian Investment Oil City Daqing implementerede en 200MW optisk lagringseksperimentel platform. Shangneng Electric leverede forskellige modelinvertere, herunder 230kW gruppestrenginvertere, snesevis af 225kW og 175kW gruppestrenginvertere, 3.125MW centraliserede alt-i-en-maskiner og 3.15MW distribuerede alt-i-en-maskiner. Især 250 kW gruppestrenginverteren revolutionerede den traditionelle decentraliserede installationstilgang. Med en integreret platform på 1 MW og centraliseret drifts- og vedligeholdelsesstyringsmodel reducerede det betydeligt tids- og arbejdskraftbehov, samtidig med at den operationelle effektivitet blev forbedret.
Ved at integrere digital informationsteknologi med fotovoltaiske og energilagringsteknologier er der opstået et nyt koncept for formning, intelligent og modulært design af energilagringssystemer. Denne tilgang giver mulighed for raffineret styring på batterimodulniveau, hvilket resulterer i øget afladning, reduceret batterikonfiguration med 13 %, forbedret batterilevetid med 50 %, bedre investering med 30 % reduktion i den oprindelige konfiguration, minimalistisk drift og vedligeholdelse (reducerer transport- og vedligeholdelsesomkostninger med 50 millioner yuan over 25 år), øget sikkerhed og stabilitet (opnå en reduktion på mere end 9 % i alt), 20 % i udjævnede lageromkostninger (LCOS). Dette design hjælper også med overgangen fra fotovoltaisk paritet til energilagringsparitet.
En ulempe er, at de nuværende omkostninger ved PCS er relativt høje, men der er rigelig plads til prisreduktion. Repræsentative producenter på dette område omfatter Huawei, Shangneng og Shenghong.
Med hensyn til elektrisk topologisk struktur giver højspændingsniveau fællesplaner betydelige fordele for energilagringssystemer med stor kapacitet.
Efterhånden som kapaciteten af integrerede energilagringssystemer øges, står den traditionelle seriestigningsspændingsordning over for flere udfordringer. For det første kræver store kapaciteter et stort antal batterier, hvilket øger sikkerhedsrisici. For det andet, efterhånden som antallet af battericyklusser stiger, falder ydeevnekonsistensen mellem individuelle celler gradvist. Disse faktorer begrænser tilsammen systemets enkeltmaskinekapacitet. Derudover bliver sekundær kommunikation og koordinationskontrol mere kompleks, efterhånden som parallelt udstyr øges.
Fordelene ved højspændings-niveau fælles planer for systemer med stor kapacitet ligger i deres parallelle kombination af flere energilagringsenheder. Hver energilagringsenhed udsender snesevis til hundredvis af volt, hvilket giver et bredt spændingsområde til diskret batteristabling. Dette reducerer batteristakkens volumen og antallet af krævede batterier, hvilket øger systemkapaciteten betydeligt, samtidig med at sikkerheden forbedres.
I øjeblikket omfatter indenlandske virksomheder med højspændingsteknologi Guodian Nanrui, Jinpan Technology, Zhiguang Electric, Sifang Co., Ltd. og New Scenery. Disse virksomheder har offentliggjort og modtaget ordrer til en værdi af 135 millioner yuan.
I de senere år har der været hyppige brande i energilagringskraftværker, hvilket understreger vigtigheden af temperaturkontrol, varmestyring og brandbeskyttelse i energilagringssystemer. Industripolitikker er blevet implementeret for at imødegå disse bekymringer, hvilket fører til den accelererede udvikling af energilagrings- og brandsikringssystemer. Metallithium, der findes i lithium-ion-batterier, udviser høj reaktivitet og har rejst sikkerhedsproblemer ved brugen af lithium-batterier til energilagring. Ufuldstændige statistikker viser, at over 17 energilagringshændelser fandt sted på verdensplan i 2022. Landet har indført politikker relateret til energilagring og brandsikkerhed siden 2021, der understreger vigtigheden af brandbeskyttelse under nye standarder.
Inden for energilagringssystemintegration eksisterer forskellige former sideløbende, og der er mange aktører involveret i systemintegration. Der er tre hovedtilstande i øjeblikket:
Hele industriens kædelayout: Virksomheder involveret i batteri-, PCS-, BMS-, EMS-produktion, såsom BYD, repræsenterer denne tilstand på hjemmemarkedet.
Professionel integration: Denne tilstand involverer integratorer, der anskaffer komponenter eksternt og specialiserer sig i systemintegration. Det har færre applikationer på hjemmemarkedet, men er repræsenteret af udenlandske virksomheder som DOOSAN og IHI.
Transformation fra udstyrsleverandører til systemintegratorer: Denne tilstand anvendes i vid udstrækning i hjemmet. Virksomheder, der tidligere har fokuseret på specifikke produkter, såsom producenter af fotovoltaiske invertere som Jinlang Technology, Gudewei og Deye Technology, producenter af strømbatterier til energilagring som Energy, Penghui Energy og producenter af PCS/BMS/EMS såsom Jinpan Technology, Cosmald, Ke Shida, Kesta, KOCS, China Data, Baoguang Co., Ltd., har transformeret, Kelu Electronics, Ltd. På det amerikanske marked kan mainstream integrerede producenter findes i alle tre modeller.
Natrium-ion-batterier: Forretningsprocessen for natrium-ion-batterier accelererer. Natriumbatterier giver bedre ydeevne end lithiumbatterier til en mere omkostningseffektiv pris på grund af overfloden af natriumressourcer. Natriumbatterier udviser hurtig opladningsydelse (når 80 % effekt på 15 minutter ved stuetemperatur), god ydeevne under lave temperaturforhold, en cykluslevetid på 4.000-5.000 gange under normale temperaturforhold og en energitæthed, der kan sammenlignes med jern-lithium-batterier. Mens verdens påviste lithiumressourcer i 2022 udgjorde omkring 89 millioner tons, med over halvdelen af dem distribueret i Sydamerika, råder Kina over 5,1 millioner tons, hvilket kun repræsenterer 6% af den globale andel. Desuden kræver 65 % af lithiumråmaterialerne import. I modsætning hertil er natriumressourcer rigelige og bredt udbredt over hele verden, med natriumchlorid-rigt havvand.
Flow-batterier: Liquid flow-batterier, hvor de positive og negative elektrolytter er adskilt, giver fremragende ydeevne. Jern-chrom- og fuldskala-flow-batterier er to store kommercielle retninger på dette område.
Let termisk energilagring: Let termisk energiproduktion har en naturlig fordel som energilagringsmetode, især til spidsjustering og frekvensregulering.
Tyngdekraftsenergilagring: Tyngdekraftsenergilagring er en mekanisk energilagringsmetode, der udnytter den potentielle energi fra en højdeforskel til at lette opladnings- og afladningsprocesser.
Opbevaring af komprimeret luft: Energilagring af komprimeret luft involverer komprimering af luft i perioder med lavt effektbehov og lagring af den i højtryksbeholdere, såsom forladte miner, gaslagertanke, huler, udløbne olie- og gasbrønde eller nybyggede gasbrønde. Sammenlignet med lagring af luft i trykbeholdere som ståldåser, reducerer brugen af underjordiske rum såsom salthuler til at bygge højkapacitetskraftværker betydeligt råmateriale- og jordomkostningerne. Trykluftlagringssystemer kan klassificeres som traditionelle systemer (kræver genopfyldning), systemer med varmelagringsenheder og væske/gas komprimeret energilagringssystemer baseret på arbejdsmedium, lagermedium og termisk kilde.
Energilagring af svinghjul: Opbevaring af svinghjulsenergi er en ny teknologi, der stadig er i de tidlige stadier af kommercialisering. Den bruger et roterende svinghjul til at lagre og frigive energi.
