2023 सौर ऊर्जा भंडारण उद्योग श्रृंखला क्या है? ？

घरेलू बड़े पैमाने के बाजार में तेजी से विकास हुआ है, कई ऊर्जा भंडारण ब्रांडों ने घरेलू चैनल संसाधनों का लाभ उठाकर अपने शिपमेंट में वृद्धि की है। 2021 में, चीनी ऊर्जा भंडारण शिपमेंट का नेतृत्व CATL द्वारा किया गया था। ऊर्जा भंडारण पीसीएस शिपमेंट में भी तेजी से वृद्धि हुई है।

इसके अलावा, अधिक से अधिक नई प्रौद्योगिकियां उभरी हैं, जो ऊर्जा भंडारण उद्योग के सतत विकास में योगदान दे रही हैं। उच्च-वोल्टेज ऊर्जा बड़ी क्षमता वाले परिदृश्यों में महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करती है। अग्नि भंडारण बिजली स्टेशनों को अक्सर आग लगने का सामना करना पड़ता है, जिससे नीतियों में ऊर्जा भंडारण सुरक्षा पर जोर दिया जाता है। तरल शीतलन और संपूर्ण फ्लोरीन कीटोन समाधानों ने ध्यान आकर्षित किया है। नई इलेक्ट्रोकेमिकल ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकियां, जैसे सोडियम-आयन बैटरी भंडारण, तरल प्रवाह बैटरी ऊर्जा भंडारण और हाइड्रोजन भंडारण, तेजी से औद्योगीकृत हो गई हैं। नई भौतिक ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकियां, जैसे प्रकाश और गर्मी भंडारण, गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा भंडारण, संपीड़ित वायु भंडारण और फ्लाईव्हील ऊर्जा भंडारण, धीरे-धीरे प्रदर्शन परियोजनाओं के माध्यम से कार्यान्वित की जा रही हैं।

ऊर्जा भंडारण उद्योग श्रृंखला

ऊर्जा भंडारण उद्योग श्रृंखला में विभिन्न लिंक शामिल हैं:

ऊर्जा भंडारण प्रणाली: इसमें बैटरी, पीसीएस, बीएमएस, ईएमएस और अन्य घटक शामिल हैं। इस क्षेत्र के प्रमुख खिलाड़ियों में CATL, EVE लिथियम एनर्जी, सनशाइन पावर, नंदू पावर, केस्टा, केहुआ डेटा, BYD, सनशाइन पावर, जिनलांग टेक्नोलॉजी और अन्य शामिल हैं जिनकी विदेशी उपस्थिति महत्वपूर्ण है।

इंजीनियरिंग ईपीसी, ग्रिड-कनेक्टेड डिटेक्शन, और पोस्ट-ऑपरेशन और रखरखाव: इस सेगमेंट में उल्लेखनीय कंपनियों में साउथ चाइना टेक्नोलॉजी, एट्स, लिनयांग एनर्जी, बाओगुआन शामिल हैं।

ऊर्जा भंडारण बैटरियाँ

ऊर्जा भंडारण बैटरी सामग्री प्रणाली मुख्य रूप से लिथियम आयरन फॉस्फेट के इर्द-गिर्द घूमती है, और बैटरियां बड़ी क्षमताओं की ओर विकसित हो रही हैं।

उद्योग और सूचना प्रौद्योगिकी मंत्रालय द्वारा निर्धारित आवश्यकताओं के अनुसार, ऊर्जा भंडारण बैटरियों का ऊर्जा घनत्व ≥145Wh/kg होना चाहिए, और बैटरी पैक का ऊर्जा घनत्व ≥110Wh/kg होना चाहिए। चक्र जीवन ≥5,000 गुना होना चाहिए, और क्षमता रखरखाव दर ≥80% होनी चाहिए। इलेक्ट्रोकेमिकल ऊर्जा भंडारण, विशेष रूप से लिथियम बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकी, एक नए परिवर्तन चक्र से गुजर रही है। बड़ी बैटरी, हाई वोल्टेज और वॉटर कूलिंग/लिक्विड कूलिंग जैसी नई प्रौद्योगिकियां और सुविधाएं धीरे-धीरे उभर रही हैं। इसके अतिरिक्त, सोडियम-आयन बैटरियां अपनी लागत-प्रभावशीलता के कारण भविष्य में प्रतिस्पर्धात्मक लाभ प्राप्त कर सकती हैं।

चीनी निर्माता वैश्विक ऊर्जा भंडारण बैटरी सेल शिपमेंट में अग्रणी हैं, जिसमें CATL दुनिया का शीर्ष आपूर्तिकर्ता है। यह अनुमान लगाया गया है कि 2021 में वैश्विक ऊर्जा भंडारण बैटरी शिपमेंट 59.9GWh थी, जिसमें निंग्डे टाइम्स का हिस्सा 16.7GWh, या कुल का 27.9% था। पेनेंग टेक्नोलॉजी ने 1.5GWh का शिपमेंट किया, जो 2.6% का योगदान देता है। 2022 में शिपमेंट 114.9GWh तक पहुंचने की उम्मीद है, जो 91.9% की वृद्धि है, जिसमें निंग्डे टाइम्स का योगदान 45.0GWh या 169.5% है। गणना के अनुसार, यह अनुमान लगाया गया है कि वैश्विक ऊर्जा भंडारण बैटरी शिपमेंट 2022-2023 में 122.5/219.6GWh तक पहुंच जाएगी, जो 101%/79% की वृद्धि का प्रतिनिधित्व करती है। निंग्डे टाइम्स को 50/100GWh शिपमेंट पर कब्ज़ा करने की उम्मीद है, जो 199%/100% की वृद्धि को दर्शाता है, और अग्रणी स्थिति बनाए रखेगा।

सौर इन्वर्टर प्रौद्योगिकी

इन्वर्टर प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में, रुझान पारंपरिक 1000V आर्किटेक्चर की जगह, विशेष रूप से बिजली स्टेशनों में, DC 1500V आर्किटेक्चर की ओर बढ़ रहा है। 2021 में, लगभग 49.4% घरेलू फोटोवोल्टिक इंस्टॉलेशन डीसी वोल्टेज स्तर पर संचालित हुए, जबकि 1000V बाजार में 50.6% हिस्सेदारी थी। वितरित फोटोवोल्टिक सिस्टम अभी भी मुख्य रूप से 1000V वोल्टेज स्तर का उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, सभी आवासीय प्रणालियाँ 1000V-स्तर प्रणाली का उपयोग करती हैं, जबकि 80% औद्योगिक और वाणिज्यिक प्रणालियाँ 1000V स्तर का उपयोग करती हैं।

1500V ऊर्जा भंडारण प्रणाली महत्वपूर्ण लाभ प्रदर्शित करती है। 1500V प्रणाली का मुख्य उत्पाद 1500V ऊर्जा भंडारण PCS है। पिछले सिस्टम की तुलना में, 1500V ऊर्जा भंडारण प्रणाली ऊर्जा घनत्व और पावर घनत्व में 35%+ वृद्धि, सिस्टम लागत में 5%+ कमी और सिस्टम दक्षता में 0.3%+ वृद्धि प्रदान करती है। 40-फुट कंटेनर और 280AH बैटरी के साथ, 1000V बैटरी की अधिकतम स्थापित क्षमता 3.3MWh है, जबकि 1500V सिस्टम 4.5MWh प्राप्त कर सकता है। पीसीएस, बैटरी और सहायक सामान से जुड़ी लागत कम करने के अलावा, श्रम, नींव और भूमि की लागत में भी काफी कमी आई है। हाल की बड़े पैमाने की परियोजनाओं में 1500V प्रवेश दर दो-तिहाई से अधिक देखी गई है। इस क्षेत्र में प्रतिनिधि निर्माताओं में सनशाइन, शांगनेंग और केहुआ शामिल हैं, शांगनेंग इलेक्ट्रिक ने 1500V पीसीएस का उपयोग करके शेडोंग में 500 मेगावाट स्तर की ऊर्जा भंडारण परियोजना हासिल की है।

इन्वर्टर प्रौद्योगिकी का अनुप्रयोग लगातार विकसित हो रहा है, और समूह पीसीएस को बड़े पैमाने पर तेजी से लागू किया जा रहा है। ग्रुप पीसीएस केंद्रीकृत पीसीएस सिस्टम की सीमाओं को संबोधित करता है और बड़े पैमाने पर अनुप्रयोगों को सक्षम बनाता है। वर्तमान बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणालियाँ मुख्य रूप से केंद्रीकृत पीसीएस को नियोजित करती हैं, जिससे बैटरी क्लस्टर और कुछ बैटरियों के संभावित कम उपयोग के बीच असंतुलन हो सकता है। ग्रुप स्ट्रिंग पीसीएस क्लस्टर-स्तरीय प्रबंधन की अनुमति देता है, सिस्टम जीवनकाल को बढ़ाता है, पूरे जीवनचक्र में डिस्चार्ज क्षमता में सुधार करता है, और बड़े पैमाने पर अनुप्रयोगों में बढ़ती प्रवृत्ति को प्रदर्शित करता है। हुआनेंग हुआंगटाई 100MW/200MWH परियोजना पीसीएस आर्किटेक्चर की श्रृंखला को अपनाने वाला चीन का पहला बड़े पैमाने पर ऊर्जा भंडारण पावर स्टेशन है। इसी तरह, टेक्सास, शेडोंग में 3MW/6MWH परियोजना भी इस सिस्टम आर्किटेक्चर का उपयोग करती है।

गुओडियन इन्वेस्टमेंट ऑयल सिटी दक़िंग ने 200MW ऑप्टिकल स्टोरेज प्रायोगिक प्लेटफ़ॉर्म लागू किया। शांगनेंग इलेक्ट्रिक ने विभिन्न मॉडल इनवर्टर प्रदान किए, जिनमें 230kW ग्रुप स्ट्रिंग इनवर्टर, दर्जनों 225kW और 175kW ग्रुप स्ट्रिंग इनवर्टर, 3.125MW केंद्रीकृत ऑल-इन-वन मशीनें और 3.15MW वितरित ऑल-इन-वन मशीनें शामिल हैं। 250kW समूह स्ट्रिंग इन्वर्टर ने, विशेष रूप से, पारंपरिक विकेन्द्रीकृत स्थापना दृष्टिकोण में क्रांति ला दी। 1MW एकीकृत प्लेटफ़ॉर्म और केंद्रीकृत संचालन और रखरखाव प्रबंधन मॉडल के साथ, इसने परिचालन दक्षता में सुधार करते हुए समय और जनशक्ति की आवश्यकताओं को काफी कम कर दिया।

फोटोवोल्टिक और ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकियों के साथ डिजिटल सूचना प्रौद्योगिकी को एकीकृत करते हुए, ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के गठन, बुद्धिमान और मॉड्यूलर डिजाइन की एक नई अवधारणा उभरी है। यह दृष्टिकोण बैटरी मॉड्यूल स्तर पर परिष्कृत प्रबंधन की अनुमति देता है, जिसके परिणामस्वरूप डिस्चार्ज में वृद्धि, बैटरी कॉन्फ़िगरेशन में 13% की कमी, बैटरी जीवन में 50% तक सुधार, प्रारंभिक कॉन्फ़िगरेशन में 30% की कमी के साथ बेहतर निवेश, न्यूनतम संचालन और रखरखाव (25 वर्षों में परिवहन और रखरखाव लागत में 50 मिलियन युआन की कमी), सुरक्षा और स्थिरता में वृद्धि (99% से 99% विश्वसनीयता दर प्राप्त करना), और भंडारण की स्तरीकृत लागत (एलसीओएस) में 20% से अधिक की समग्र कमी शामिल है। यह डिज़ाइन फोटोवोल्टिक समता से ऊर्जा भंडारण समता तक संक्रमण में भी सहायता करता है।

एक नुकसान यह है कि पीसीएस की वर्तमान लागत अपेक्षाकृत अधिक है, लेकिन कीमत में कमी की पर्याप्त गुंजाइश है। इस क्षेत्र में प्रतिनिधि निर्माताओं में हुआवेई, शांगनेंग और शेंगहोंग शामिल हैं।

विद्युत टोपोलॉजी संरचना

विद्युत टोपोलॉजिकल संरचना के संदर्भ में, उच्च-वोल्टेज-स्तरीय संयुक्त योजनाएं बड़ी क्षमता वाली ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के लिए महत्वपूर्ण लाभ प्रदान करती हैं।

जैसे-जैसे ऊर्जा भंडारण एकीकृत प्रणालियों की क्षमता बढ़ती है, पारंपरिक श्रृंखला बढ़ती वोल्टेज योजना को कई चुनौतियों का सामना करना पड़ता है। सबसे पहले, बड़ी क्षमताओं के लिए अधिक संख्या में बैटरियों की आवश्यकता होती है, जिससे सुरक्षा जोखिम बढ़ जाता है। दूसरे, जैसे-जैसे बैटरी चक्रों की संख्या बढ़ती है, व्यक्तिगत कोशिकाओं के बीच प्रदर्शन स्थिरता धीरे-धीरे कम होती जाती है। ये कारक सामूहिक रूप से सिस्टम की एकल-मशीन क्षमता को सीमित करते हैं। इसके अतिरिक्त, जैसे-जैसे समानांतर उपकरण बढ़ते हैं, माध्यमिक संचार और समन्वय नियंत्रण अधिक जटिल हो जाता है।

बड़ी क्षमता वाली प्रणालियों के लिए उच्च-वोल्टेज-स्तरीय संयुक्त योजनाओं के लाभ कई ऊर्जा भंडारण इकाइयों के उनके समानांतर संयोजन में निहित हैं। प्रत्येक ऊर्जा भंडारण इकाई दर्जनों से सैकड़ों वोल्ट का उत्पादन करती है, जो अलग-अलग बैटरी स्टैकिंग के लिए एक विस्तृत वोल्टेज रेंज प्रदान करती है। इससे बैटरी स्टैक की मात्रा और आवश्यक बैटरियों की संख्या कम हो जाती है, सुरक्षा में सुधार करते हुए सिस्टम क्षमता में उल्लेखनीय वृद्धि होती है।

वर्तमान में, उच्च-वोल्टेज-स्तरीय प्रौद्योगिकी वाली घरेलू कंपनियों में गुओडियन नानरुई, जिनपैन टेक्नोलॉजी, झिगुआंग इलेक्ट्रिक, सिफांग कंपनी लिमिटेड और न्यू सीनरी शामिल हैं। इन कंपनियों ने 135 मिलियन युआन के ऑर्डर प्रकाशित और प्राप्त किए हैं।

ऊर्जा भंडारण

हाल के वर्षों में, ऊर्जा भंडारण बिजली स्टेशनों में लगातार आग लगने की घटनाएं हुई हैं, जो ऊर्जा भंडारण प्रणालियों में तापमान नियंत्रण, गर्मी प्रबंधन और अग्नि सुरक्षा के महत्व को उजागर करती हैं। इन चिंताओं को दूर करने के लिए उद्योग नीतियां लागू की गई हैं, जिससे ऊर्जा भंडारण और अग्नि सुरक्षा प्रणालियों का त्वरित विकास हुआ है। लिथियम-आयन बैटरियों में मौजूद धातु लिथियम, उच्च प्रतिक्रियाशीलता प्रदर्शित करता है और इसने ऊर्जा भंडारण में लिथियम बैटरियों के उपयोग के लिए सुरक्षा चिंताओं को बढ़ा दिया है। अधूरे आंकड़े बताते हैं कि 2022 में दुनिया भर में 17 से अधिक ऊर्जा भंडारण की घटनाएं हुईं। देश ने 2021 से ऊर्जा भंडारण और अग्नि सुरक्षा से संबंधित नीतियां पेश की हैं, जिसमें नए मानकों के तहत अग्नि सुरक्षा के महत्व पर जोर दिया गया है।

ऊर्जा भंडारण प्रणाली एकीकरण

ऊर्जा भंडारण प्रणाली एकीकरण के क्षेत्र में, विभिन्न मोड सह-अस्तित्व में हैं, और सिस्टम एकीकरण में कई खिलाड़ी शामिल हैं। वर्तमान में तीन मुख्य मोड हैं:

संपूर्ण उद्योग श्रृंखला लेआउट: बैटरी, पीसीएस, बीएमएस, ईएमएस उत्पादन में शामिल कंपनियां, जैसे कि बीवाईडी, घरेलू स्तर पर इस विधा का प्रतिनिधित्व करती हैं।

व्यावसायिक एकीकरण: इस मोड में इंटीग्रेटर्स शामिल होते हैं जो बाहरी रूप से घटकों की खरीद करते हैं और सिस्टम एकीकरण में विशेषज्ञ होते हैं। घरेलू स्तर पर इसके कम अनुप्रयोग हैं लेकिन DOOSAN और IHI जैसी विदेशी कंपनियों द्वारा इसका प्रतिनिधित्व किया जाता है।

उपकरण आपूर्तिकर्ताओं से सिस्टम इंटीग्रेटर्स में परिवर्तन: यह मोड घरेलू स्तर पर व्यापक रूप से लागू होता है। जो कंपनियाँ पहले विशिष्ट उत्पादों पर ध्यान केंद्रित करती थीं, जैसे कि फोटोवोल्टिक इन्वर्टर निर्माता जैसे कि जिनलांग टेक्नोलॉजी, गुडेवेई और डेये टेक्नोलॉजी, पावर बैटरी ऊर्जा भंडारण निर्माता जैसे एनर्जी, पेंगुई एनर्जी, और पीसीएस/बीएमएस/ईएमएस के निर्माता जैसे कि जिनपैन टेक्नोलॉजी, कॉस्मल्ड, के शिदा, केस्टा, केओसीएस, चाइना डेटा, बाओगुआंग कंपनी लिमिटेड, केलू इलेक्ट्रॉनिक्स, सिस्टम इंटीग्रेटर्स में बदल गए हैं। अमेरिकी बाजार में, मुख्यधारा के एकीकृत निर्माताओं को तीनों मॉडलों में काम करते हुए पाया जा सकता है।

नई ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकियाँ

सोडियम-आयन बैटरी: सोडियम-आयन बैटरी की व्यवसाय प्रक्रिया में तेजी आ रही है। सोडियम संसाधनों की प्रचुरता के कारण सोडियम बैटरियां अधिक लागत प्रभावी कीमत पर लिथियम बैटरियों की तुलना में बेहतर प्रदर्शन प्रदान करती हैं। सोडियम बैटरियां तेज चार्जिंग प्रदर्शन (कमरे के तापमान पर 15 मिनट में 80% बिजली तक पहुंचना), कम तापमान की स्थिति में अच्छा प्रदर्शन, सामान्य तापमान की स्थिति में 4,000-5,000 गुना का चक्र जीवन और लौह-लिथियम बैटरी के बराबर ऊर्जा घनत्व प्रदर्शित करती हैं। जबकि 2022 में दुनिया के सिद्ध लिथियम संसाधनों की मात्रा लगभग 89 मिलियन टन थी, जिनमें से आधे से अधिक दक्षिण अमेरिका में वितरित थे, चीन के पास 5.1 मिलियन टन है, जो वैश्विक अनुपात का केवल 6% दर्शाता है। इसके अलावा, 65% लिथियम कच्चे माल को आयात की आवश्यकता होती है। इसके विपरीत, सोडियम क्लोराइड युक्त समुद्री जल के साथ सोडियम संसाधन दुनिया भर में प्रचुर मात्रा में और व्यापक रूप से वितरित हैं।

फ्लो बैटरी: तरल प्रवाह बैटरी, जहां सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोलाइट्स अलग हो जाते हैं, उत्कृष्ट प्रदर्शन प्रदान करते हैं। आयरन-क्रोमियम और फुल-स्केल फ्लो बैटरी इस क्षेत्र में दो प्रमुख व्यावसायिक दिशाएँ हैं।

प्रकाश तापीय ऊर्जा भंडारण: प्रकाश तापीय विद्युत उत्पादन में ऊर्जा भंडारण विधि के रूप में एक प्राकृतिक लाभ होता है, विशेष रूप से चरम समायोजन और आवृत्ति विनियमन के लिए।

गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा भंडारण: गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा भंडारण एक यांत्रिक ऊर्जा भंडारण विधि है जो चार्जिंग और डिस्चार्जिंग प्रक्रियाओं को सुविधाजनक बनाने के लिए ऊंचाई के अंतर से संभावित ऊर्जा का उपयोग करती है।

संपीड़ित वायु भंडारण: संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण में कम बिजली की मांग की अवधि के दौरान हवा को संपीड़ित करना और इसे उच्च दबाव वाले जहाजों, जैसे परित्यक्त खदानों, गैस भंडारण टैंक, गुफाओं, समाप्त हो चुके तेल और गैस कुएं, या नवनिर्मित गैस कुएं में संग्रहीत करना शामिल है। स्टील के डिब्बे जैसे दबाव वाले जहाजों में हवा जमा करने की तुलना में, उच्च क्षमता वाले बिजली स्टेशनों के निर्माण के लिए नमक की गुफाओं जैसे भूमिगत स्थानों का उपयोग करने से कच्चे माल और भूमि की लागत में काफी कमी आती है। संपीड़ित वायु भंडारण प्रणालियों को कार्यशील माध्यम, भंडारण माध्यम और थर्मल स्रोत के आधार पर पारंपरिक प्रणालियों (पुनःपूर्ति की आवश्यकता), ताप भंडारण उपकरणों वाले सिस्टम और तरल/गैस संपीड़ित ऊर्जा भंडारण प्रणालियों के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है।

फ्लाईव्हील ऊर्जा भंडारण: फ्लाईव्हील ऊर्जा भंडारण एक नई तकनीक है जो अभी भी व्यावसायीकरण के प्रारंभिक चरण में है। यह ऊर्जा को संग्रहीत करने और जारी करने के लिए एक घूमने वाले फ्लाईव्हील का उपयोग करता है।