Ano ang pangmatagalang imbakan ng enerhiya? Gaano ito abot-kaya?

Karaniwang inilalarawan ng pangmatagalang espasyo sa imbakan ng kuryente ang teknolohiya ng pag-iimbak ng kuryente na higit sa 4 na oras. Ang long-lasting power storage system ay isang power storage space system na nauunawaan ang pag-charge at pagpapalabas din ng mga cycle sa mga araw, buwan, at pati na rin ang mga panahon upang matugunan ang pangmatagalang seguridad ng power system. Kung mas malaki ang presyo ng infiltration ng renewable resource power generation, mas mahaba ang kailangan ng power storage space time.

Ang renewable energy power generation ay may mga katangian ng paulit-ulit, ang pangunahing oras ng pagbuo ng kuryente pati na rin ang peak power intake time ay mali, at mayroon ding walang bisa sa pagitan ng supply at pangangailangan. Habang tumataas ang pagtagos, ang mga tonelada ay kailangang patatagin ang sistema ng kapangyarihan. Kung ikukumpara sa panandaliang espasyo sa pag-iimbak ng kuryente, ang pangmatagalang sistema ng espasyo sa pag-iimbak ng enerhiya ay maaaring mas makilala ang pagsasalin ng kapangyarihan, ilipat ang kapangyarihan ng sistema ng pagbuo ng nababagong mapagkukunan sa peak period ng pangangailangan ng kuryente, gayundin ang papel na ginagampanan ng pagpapatatag ng sistema ng kuryente pati na rin ang pagpapanatili ng kapangyarihan sa isang malaking sukat.

Ang mga tampok na peak-shaving at valley-filling ng proyekto ng power storage tools, pati na rin ang pagbuo ng pangmatagalang power storage space equipment na kinakatawan ng 4h. Ayon sa data ng CAISO, iguhit ang charging at release curve ng mga battery energy storage device sa isang araw sa tag-araw ng California noong 2021.

Ang energy storage device ay namimili ng de-koryenteng enerhiya sa mataas na kapangyarihan sa buong araw, pati na rin ang mga discharge sa mataas na kapangyarihan sa panahon ng peak power consumption sa gabi, pati na rin ang height discharge ay tumatagal ng higit sa 4 na oras.

Ayon sa rekord ng pag-aaral ng Strategen, pagsapit ng 2045, ang solar power ay magiging pinakamahalagang renewable resource sa California, na bumubuo ng 75%. Upang balansehin ang pagbuo ng solar energy, kailangang panatilihin ang kuryente sa loob ng 8 hanggang 12 oras sa buong araw, at tiyak na lalakas din ang dami ng imbakan pati na rin ang pagpapadala sa gabi. Sa karamihan, kailangan itong patuloy na ilabas sa loob ng 12 oras. Ang paglaki ng pangmatagalang espasyo sa imbakan ng kuryente ay mahalaga.

Dahil sa mataas na proporsyon ng renewable energy power generation sa USA, Ang golden state ay kabilang sa mga unang lugar na naglalabas ng maraming energy storage system na may tuluy-tuloy na discharge time na 4 na oras.

Mula noong 2019, ang rehiyon ng California ay aktwal na nagsimulang mag-deploy ng 4-hour power storage space system. Ayon sa forecast ng Strategen, Ang ginintuang estado ay maglalabas ng 2-11GW ng pangmatagalang kagamitan sa pag-iimbak ng enerhiya sa 2030, at 45-55GW ng mga pangmatagalang pagsasaayos ng espasyo sa imbakan ng enerhiya ay mauunawaan sa 2045

Tatlong yugto ng pangmatagalang imbakan ng enerhiya

Para sa pangmatagalang espasyo sa imbakan ng enerhiya, ang pinakamahalagang punto ay ang pagbibigay ng tulong para sa maraming nalalaman na pagsasaayos ng sistema ng kuryente. Mahalaga, sa sistema ng kuryente, ang demand side ng flexible resources ay pangunahing wind power at mga photovoltaic power generation centers; ang versatility ng power system sa pangkalahatan ay nagmumula sa 2 aspeto, ang isa ay ang flexible power generation ng orihinal na generator set, at ang iba pang iba ay ang storage system. pagsasaayos ng mga sentro ng enerhiya.

Kapag tinatasa namin ang bilis ng pagbabago, pinapasimple namin ang mga kumpanya ng kakayahang umangkop sa 3 bahagi: mga sistema ng stock; mature power storage space approaches - pumped storage; bagung-bagong mga makabagong imbakan ng kuryente. Sa ganitong paraan, posible na halos balangkasin ang pag-unlad ng pag-iimbak ng kuryente habang ang proporsyon ng hangin at gayundin ang pagbuo ng solar energy ay unti-unting nagpapabuti.

Sa partikular, maaari itong hatiin sa tatlong yugto:

Phase 1: Humigit-kumulang 10% ng wind power generation (kumakatawan sa yugto ng China ay tiyak na mananatili sa bandang 2021):.

Ang taktikal na panahon ng window para sa pagsulong ng bagung-bagong pangmatagalang imbakan ng enerhiya modernong teknolohiya ay nasa yugtong ito, ang umiiral na mga yunit ng paggawa (kapangyarihan ng karbon, kapangyarihan ng gas) ay maaaring mabago upang mag-alok ng higit pang maraming nalalaman na tulong sa mapagkukunan; ang tipikal na paraan ng espasyo sa pag-iimbak ng enerhiya pumped storage dahil sa panahon ng gusali at konstruksiyon Mas mahaba (6-8 taon), kailangan itong inilaan at ilunsad kaagad; ang gastos sa mga bagong gawain sa espasyo sa pag-iimbak ng kuryente ay masyadong mahal, gayunpaman kung may gap pa rin sa flexibility, ang mga bagong trabaho sa espasyo sa pag-iimbak ng enerhiya ay kailangang punan sa lalong madaling panahon.

Stage 2: Isang antas ng humigit-kumulang 20% ​​ng wind power generation (naaayon sa yugto ng China ay tiyak na nasa bandang 2025):.

Sa yugtong ito, ang mapagpasyang labanan para sa automation ng bagong pangmatagalang teknolohiya sa pag-iimbak ng enerhiya upang mabawasan ang mga gastos ay napupunta sa yugtong ito. Ang makeover ng mga kasalukuyang gumagawa ng mga yunit ay karaniwang tapos na pati na rin ay hindi maaaring magbigay ng higit pang sunud-sunod na versatility; Ang pangunahing puwersa; sa ngayon, ang pangangailangan para sa bagong-bagong imbakan ng kuryente ay lalong tumaas.

Phase 3: Tungkol sa 30% ng wind power generation (kumakatawan sa yugto ng China noong mga 2030, na kumakatawan sa yugto ng The golden state noong 2020):.

Ang cost-optimized pangmatagalang power storage space na teknolohiya ay nasa panahon ng mabilis na pag-unlad sa set up na kapasidad. Sa yugtong ito, ang mga kasalukuyang device ay walang puwang para sa pagpapabuti at dahan-dahang inalis; ang pumped storage ay limitado ng mga heograpikal na pinagmumulan at hindi rin maaaring patuloy na mapahusay; umasa lamang sa mga bagong pangmatagalang teknolohiya sa pag-iimbak ng enerhiya.

Kategorya ng pangmatagalang espasyo sa imbakan ng enerhiya.

Ang mga katangian at pagbaba ng gastos ng mga teknolohiya sa pag-iimbak ng enerhiya ay iba-iba. Ayon sa iba't ibang mga pangyayari sa aplikasyon, ang mga pangmatagalang teknolohiya sa pag-iimbak ng kuryente ay mag-aalok ng isang multi-line na pattern.

Sa madaling salita, maaaring hatiin sa tatlong pangunahing linya ang mga inobasyon ng espasyo sa pag-iimbak ng pangmatagalang enerhiya: pag-iimbak ng mekanikal na enerhiya, pag-iimbak ng thermal power, at espasyo ng imbakan ng kemikal na kapangyarihan. Kabilang sa mga ito, ang mechanical energy storage ay binubuo ng pumped water storage at pressed air energy storage; mainit na imbakan ay higit sa lahat nilusaw asin init imbakan espasyo; Binubuo ang chemical power storage ng lithium-ion battery energy storage space, sodium-ion battery power storage pati na rin ang liquid flow battery energy storage.

Ang paunang gastos sa pamumuhunan sa pananalapi, pagiging epektibo ng pag-iimbak ng kuryente at pati na rin ang cycle ng buhay ay ang tatlong pangunahing aspeto.

1. Ang pinakamurang pangmatagalang espasyo sa imbakan ng kuryente: pumped hydro storage space, pressed air, lithium-ion na baterya ng power storage.

Isinasaalang-alang ang mga gastos sa pagsingil, pumped hydro storage space at pati na rin ang compressed air power storage innovations ay isa sa pinaka-cost-effective, habang ang lithium-ion battery energy storage space ay ang electrochemical power storage space na modernong teknolohiya na may pinaka-abot-kayang halaga bawat kilowatt-hour sa kasalukuyang yugto, at ang mga sodium-ion na baterya at circulation na baterya ay nabawasan ang gastos kada kilowatt-hour.

2. Compressed air: Kapag ang kahusayan ay pinahusay sa 65%, ang pang-ekonomiyang klima ay inaasahang hihigit pa sa pumped storage.

Sa pagpapahusay ng pagganap ng pag-iimbak ng kuryente, ang gastos sa bawat yunit ng kuryente ng inobasyon ng pag-iimbak ng enerhiya ng pressed air ay tiyak na mananatiling bababa, at inaasahang lalampas ito sa pumped hydro storage gayundin ang magiging pinaka-cost-effective na malakihang pagbabago sa imbakan ng kuryente. Ang sensitivity evaluation ay nagpapakita na kapag ang unang presyo ng pamumuhunan ay 1.4 yuan/Wh, sa pag-aakalang ang energy storage space ay itinaas sa 70%/ 75%/ 80%, ang gastos ng bawat isa sa pag-iisip ng kuryente tungkol sa presyo ng pagsingil ay maaaring ibaba sa 0.834/ 0.806/ 0.782 yuan/kWh.

Sa kasalukuyan, ang kahusayan ng layout ng 100MW/400MWh advanced compressed air energy storage system ng Zhangjiakou ay umabot na sa 70.4%, at tiyak na patuloy na masusunod ang operasyon nito sa hinaharap.

3. Lithium-ion na baterya: Matapos bumaba ang rate ng lithium, isa pa rin itong medyo abot-kayang pangmatagalang lunas sa pag-iimbak ng kuryente. Sa bilis ng industriyalisasyon at pati na rin sa pagbagsak ng mga gastos sa mapagkukunan, ang unang gastos sa pamumuhunan sa pananalapi ng lithium-ion na pag-iimbak ng enerhiya ay inaasahang unti-unting bababa, na magpapalakas sa klimang pang-ekonomiyang espasyo sa pag-iimbak ng enerhiya nito. Isinasagawa ang sensitivity analysis. Kapag ang bisa ng power storage ay 88%, sa pag-aakalang ang unang gastos sa pamumuhunan ng 10MW/50MWh lithium-ion battery energy storage system ay nabawasan sa 1.5/ 1.2/ 1.0 (yuan/Wh), ang gastos sa bawat yunit ng elektrikal na enerhiya na isinasaalang-alang ang presyo ng pagsingil ay 1.081/ 0.960/0.966/0.

4. Liquid flow na baterya: ang paunang gastos sa pamumuhunan at ang kahusayan ng espasyo sa pag-iimbak ng enerhiya ay 2 pangunahing hadlang. Sa bilis ng pamamaraan ng automation, ang paunang gastos sa pamumuhunan ng tuluy-tuloy na sirkulasyon ng espasyo sa pag-iimbak ng enerhiya ng baterya ay inaasahang bababa, at ang pagiging epektibo ng espasyo sa pag-iimbak ng kuryente nito ay unti-unting tataas, na tiyak na higit na magpapahusay sa kahusayan ng sirkulasyon ng baterya. gastos sa KWH.

Ang pagtupad sa antas ng pagsusuri ng sensitivity, kapag ang bisa ng pag-iimbak ng kuryente ay 75%, sa pag-aakalang ang paunang presyo ng pamumuhunan sa pananalapi ng 10MW/50MWh likidong sirkulasyon ng sistema ng espasyo sa pag-iimbak ng kapangyarihan ng baterya ay bumaba sa 2.5/ 2.0/ 1.5 (yuan/Wh), ang gastos ng bawat isa sa elektrisidad na isinasaalang-alang ang pagsingil sa gastos ng elektrikal na enerhiya ay bababa sa 2.5/2.0/1.5 (yuan/Wh), ang gastos ng bawat isa sa kuryente na isinasaalang-alang ang pagsingil sa gastos ng elektrikal na enerhiya ay bababa sa 1.293/1.293 yuan/kWh.

5. Baterya ng sodium-ion: Pagkatapos ng matinding pagbaba ng presyo, maaari itong gamitin bilang isang makatwirang abot-kayang pangmatagalang serbisyo sa espasyo sa pag-iimbak ng enerhiya. Habang tumataas ang proseso ng industriyalisasyon, ang paunang gastos sa pamumuhunan sa pananalapi ng pag-iimbak ng lakas ng baterya ng sodium-ion ay inaasahang unti-unting bababa, na makabuluhang pagpapabuti sa sitwasyong pang-ekonomiya ng espasyo sa pag-iimbak ng kuryente.

Magsagawa ng sensitivity evaluation, kapag ang bisa ng power storage ay 80%, sa pag-aakalang ang unang halaga ng pamumuhunan ng 10MW/50MWh sodium-ion battery power storage system ay nabawasan sa 1.6/ 1.3/ 1.0 (yuan/Wh), ang presyo sa bawat unit ng kuryente na isinasaalang-alang ang billing rate ay 1.263/1.263/1. Yuan/kWh. Kapag ang paunang gastos sa pamumuhunan ay bumaba sa 1.3 (yuan/Wh), ang presyo ng bawat isa sa kuryente ay magiging mas mababa kaysa sa kasalukuyang lithium-ion na baterya.