स्थायी ऊर्जा भंडारण क्या है? यह कितना किफायती है?

स्थायी बिजली भंडारण स्थान आमतौर पर 4 घंटे से अधिक की बिजली भंडारण तकनीक का वर्णन करता है। लंबे समय तक चलने वाली बिजली भंडारण प्रणाली एक बिजली भंडारण स्थान प्रणाली है जो बिजली प्रणाली की लंबे समय तक चलने वाली सुरक्षा को पूरा करने के लिए दिनों, महीनों और यहां तक ​​कि अवधियों में चार्जिंग और रिलीज़ चक्र को भी समझ सकती है। नवीकरणीय संसाधन बिजली उत्पादन की घुसपैठ कीमत जितनी अधिक होगी, आवश्यक बिजली भंडारण स्थान का समय उतना ही अधिक होगा।

नवीकरणीय ऊर्जा बिजली उत्पादन में आवर्ती गुण होते हैं, मुख्य बिजली उत्पादन समय और चरम बिजली सेवन समय गलत तरीके से संरेखित होते हैं, और आपूर्ति और आवश्यकता के बीच एक शून्य भी होता है। जैसे-जैसे पैठ बढ़ती है, टनों को बिजली व्यवस्था को स्थिर करने की आवश्यकता बढ़ती है। अल्पकालिक बिजली भंडारण स्थान की तुलना में, लंबे समय तक चलने वाली ऊर्जा भंडारण स्थान प्रणाली बिजली अनुवाद को बेहतर ढंग से पहचान सकती है, नवीकरणीय संसाधन उत्पादन प्रणाली की शक्ति को बिजली की मांग की चरम अवधि में ले जा सकती है, साथ ही बिजली प्रणाली को स्थिर करने के साथ-साथ बड़े पैमाने पर बिजली रखने की भूमिका भी निभा सकती है।

पावर स्टोरेज टूल्स प्रोजेक्ट की पीक-शेविंग और वैली-फिलिंग सुविधाओं के साथ-साथ 4h द्वारा दर्शाए गए लंबे समय तक चलने वाले पावर स्टोरेज स्पेस उपकरण के विकास की आवश्यकता है। CAISO डेटा के अनुसार, 2021 में कैलिफ़ोर्निया की गर्मियों में एक ही दिन में बैटरी ऊर्जा भंडारण उपकरणों की चार्जिंग और रिलीजिंग वक्र बनाएं।

ऊर्जा भंडारण उपकरण पूरे दिन उच्च शक्ति पर विद्युत ऊर्जा संग्रहीत करता है, साथ ही रात में अधिकतम बिजली खपत के दौरान उच्च शक्ति पर डिस्चार्ज करता है, और ऊंचाई पर डिस्चार्ज 4 घंटे से अधिक समय तक रहता है।

स्ट्रेटजेन के अध्ययन रिकॉर्ड के अनुसार, 2045 तक, सौर ऊर्जा कैलिफोर्निया में सबसे महत्वपूर्ण नवीकरणीय संसाधन बन जाएगी, जो 75% होगी। सौर ऊर्जा उत्पादन को संतुलित करने के लिए दिन भर में 8 से 12 घंटे बिजली बनाए रखनी होगी और शाम को भंडारण और प्रेषण की मात्रा भी बढ़ेगी। अधिक से अधिक, इसे 12 घंटे तक लगातार जारी रखने की आवश्यकता होती है। स्थायी विद्युत भंडारण स्थान का विकास आवश्यक है।

संयुक्त राज्य अमेरिका में नवीकरणीय ऊर्जा बिजली उत्पादन के उच्च अनुपात के कारण, गोल्डन स्टेट 4 घंटे के निरंतर डिस्चार्ज समय के साथ बहुत सारी ऊर्जा भंडारण प्रणालियों को जारी करने वाले शुरुआती क्षेत्रों में से एक है।

2019 के बाद से, कैलिफ़ोर्निया क्षेत्र ने वास्तव में 4 घंटे की बिजली भंडारण प्रणाली तैनात करना शुरू कर दिया है। स्ट्रैटेजन के पूर्वानुमान के अनुसार, गोल्डन स्टेट 2030 तक 2-11 गीगावॉट स्थायी ऊर्जा भंडारण उपकरण जारी करेगा, और 2045 तक 45-55 गीगावॉट दीर्घकालिक ऊर्जा भंडारण स्थान विन्यास समझ लिया जाएगा।

लंबी अवधि के ऊर्जा भंडारण के तीन चरण

लंबे समय तक चलने वाले ऊर्जा भंडारण स्थान के लिए, सबसे महत्वपूर्ण बिंदु बिजली प्रणाली के बहुमुखी समायोजन के लिए सहायता देना है। अनिवार्य रूप से, बिजली प्रणाली में, लचीले संसाधनों का मांग पक्ष मुख्य रूप से पवन ऊर्जा और फोटोवोल्टिक बिजली उत्पादन केंद्र भी है; बिजली प्रणाली की बहुमुखी प्रतिभा आम तौर पर दो पहलुओं से आती है, एक है मूल जनरेटर सेट की लचीली बिजली उत्पादन, और दूसरा है भंडारण प्रणाली। ऊर्जा केन्द्रों का विन्यास.

जब हम नवाचार की गति का आकलन करते हैं, तो हम अनुकूलन क्षमता वाली कंपनियों को 3 भागों में सरल बनाते हैं: स्टॉक सिस्टम; परिपक्व बिजली भंडारण स्थान दृष्टिकोण - पंप भंडारण; बिल्कुल नए बिजली भंडारण नवाचार। इस तरह, बिजली भंडारण की प्रगति को मोटे तौर पर रेखांकित करना संभव है क्योंकि पवन और सौर ऊर्जा उत्पादन का अनुपात उत्तरोत्तर बढ़ रहा है।

विशेष रूप से, इसे तीन चरणों में विभाजित किया जा सकता है:

चरण 1: पवन ऊर्जा उत्पादन का लगभग 10% (उस चरण का प्रतिनिधित्व करता है जो चीन निश्चित रूप से 2021 के आसपास रहेगा):।

नई दीर्घकालिक ऊर्जा भंडारण आधुनिक प्रौद्योगिकी की प्रगति के लिए सामरिक खिड़की अवधि इस चरण में है, मौजूदा उत्पादक इकाइयों (कोयला बिजली, गैस बिजली) को और भी अधिक बहुमुखी स्रोत सहायता प्रदान करने के लिए परिवर्तित किया जा सकता है; भवन और निर्माण की अवधि लंबी (6-8 वर्ष) होने के कारण विशिष्ट ऊर्जा भंडारण स्थान विधि पंप भंडारण, इसे तुरंत लक्षित और लॉन्च करने की आवश्यकता है; बिल्कुल नए बिजली भंडारण स्थान कार्यों का खर्च अभी भी बहुत महंगा है, हालांकि अगर लचीलेपन में अभी भी कोई अंतर है, तो नई ऊर्जा भंडारण स्थान नौकरियों को जल्द से जल्द भरने की जरूरत है।

चरण 2: पवन ऊर्जा उत्पादन का लगभग 20% का स्तर (चीन निश्चित रूप से 2025 के आसपास जिस चरण में होगा):।

इस चरण में, लागत कम करने के लिए बिल्कुल नई स्थायी ऊर्जा भंडारण तकनीक के स्वचालन की निर्णायक लड़ाई चल रही है। मौजूदा उत्पादन इकाइयों का बदलाव मूल रूप से पूरा हो चुका है और अधिक चरण-दर-चरण बहुमुखी प्रतिभा प्रदान नहीं कर सकता है; प्राथमिक बल; अभी, बिल्कुल नए पावर स्टोरेज की आवश्यकता और भी बढ़ गई है।

चरण 3: पवन ऊर्जा उत्पादन के 30% के संबंध में (2030 में चीन के चरण का प्रतिनिधित्व करते हुए, 2020 में स्वर्णिम राज्य के चरण का प्रतिनिधित्व करते हुए):।

लागत-अनुकूलित स्थायी बिजली भंडारण स्थान प्रौद्योगिकी स्थापित क्षमता में तेजी से विकास के दौर में है। इस चरण में, मौजूदा उपकरणों में सुधार की कोई गुंजाइश नहीं है और वे धीरे-धीरे समाप्त हो रहे हैं; पंपित भंडारण भौगोलिक स्रोतों द्वारा सीमित है और इसमें वृद्धि जारी नहीं रह सकती है; बस ब्रांड-नई स्थायी ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकियों पर भरोसा करें, वृद्धिशील अनुकूलनशीलता स्रोतों की आपूर्ति करें।

लंबे समय तक चलने वाले ऊर्जा भंडारण स्थान की श्रेणी।

ऊर्जा भंडारण प्रौद्योगिकियों की गुणवत्ता और लागत में कमी विभिन्न हैं। विभिन्न अनुप्रयोग परिस्थितियों के अनुसार, दीर्घकालिक बिजली भंडारण प्रौद्योगिकियाँ एक मल्टी-लाइन पैटर्न की पेशकश करेंगी।

संक्षेप में, दीर्घकालिक ऊर्जा भंडारण स्थान नवाचारों को तीन मुख्य लाइनों में विभाजित किया जा सकता है: यांत्रिक ऊर्जा भंडारण, थर्मल पावर भंडारण, और रासायनिक ऊर्जा भंडारण स्थान। उनमें से, यांत्रिक ऊर्जा भंडारण में पंप किए गए जल भंडारण और दबाए गए वायु ऊर्जा भंडारण शामिल हैं; गर्म भंडारण मुख्य रूप से पिघला हुआ नमक गर्मी भंडारण स्थान है; रासायनिक ऊर्जा भंडारण में लिथियम-आयन बैटरी ऊर्जा भंडारण स्थान, सोडियम-आयन बैटरी ऊर्जा भंडारण के साथ-साथ तरल प्रवाह बैटरी ऊर्जा भंडारण शामिल है।

प्रारंभिक वित्तीय निवेश व्यय, बिजली भंडारण प्रभावशीलता और चक्र जीवन तीन मुख्य पहलू हैं।

1. सबसे सस्ता दीर्घकालिक बिजली भंडारण स्थान: पंपयुक्त हाइड्रो भंडारण स्थान, दबाई गई हवा, लिथियम-आयन बैटरी पावर भंडारण।

चार्जिंग लागत को ध्यान में रखते हुए, पंप किए गए हाइड्रो स्टोरेज स्पेस और संपीड़ित वायु पावर स्टोरेज नवाचार सबसे अधिक लागत प्रभावी में से एक हैं, जबकि लिथियम-आयन बैटरी ऊर्जा भंडारण स्थान वर्तमान चरण में प्रति किलोवाट-घंटे की सबसे किफायती लागत के साथ आधुनिक तकनीक वाला इलेक्ट्रोकेमिकल पावर स्टोरेज स्पेस है, और सोडियम-आयन बैटरी और परिसंचरण बैटरी ने प्रति किलोवाट-घंटे खर्च कम कर दिया है।

2. संपीड़ित हवा: जब दक्षता 65% तक बढ़ जाती है, तो आर्थिक माहौल पंप किए गए भंडारण से अधिक होने की उम्मीद है।

बिजली भंडारण प्रदर्शन में वृद्धि के साथ, दबाए गए वायु ऊर्जा भंडारण नवाचार की प्रति यूनिट बिजली की लागत निश्चित रूप से कम रहेगी, और यह पंप किए गए हाइड्रो स्टोरेज से अधिक होने की उम्मीद है और साथ ही सबसे अधिक लागत प्रभावी बड़े पैमाने पर बिजली भंडारण नवाचार बन जाएगी। संवेदनशीलता मूल्यांकन से पता चलता है कि जब पहला निवेश मूल्य 1.4 युआन/किलोवाट है, तो यह मानते हुए कि ऊर्जा भंडारण स्थान दक्षता 70%/75%/80% तक बढ़ जाती है, चार्जिंग मूल्य के बारे में सोचते हुए प्रत्येक बिजली की लागत को 0.834/0.806/0.782 युआन/किलोवाट तक कम किया जा सकता है।

वर्तमान में, झांगजियाकौ की 100MW/400MWh उन्नत संपीड़ित वायु ऊर्जा भंडारण प्रणाली की लेआउट दक्षता 70.4% तक पहुंच गई है, और भविष्य में भी इसका संचालन निश्चित रूप से लगातार देखा जाएगा।

3. लिथियम-आयन बैटरी: लिथियम की दर में गिरावट के बाद, यह अभी भी अपेक्षाकृत किफायती स्थायी बिजली भंडारण उपाय है। औद्योगीकरण की गति और संसाधनों की लागत में गिरावट के साथ, लिथियम-आयन ऊर्जा भंडारण की पहली वित्तीय निवेश लागत में उत्तरोत्तर कमी आने की उम्मीद है, जिससे इसके ऊर्जा भंडारण क्षेत्र के आर्थिक माहौल को बढ़ावा मिलेगा। संवेदनशीलता विश्लेषण किया जाता है. जब बिजली भंडारण प्रभावशीलता 88% होती है, तो यह मानते हुए कि 10MW/50MWh लिथियम-आयन बैटरी ऊर्जा भंडारण प्रणाली की पहली निवेश लागत 1.5/1.2/1.0 (युआन/Wh) तक कम हो जाती है, बिलिंग मूल्य को ध्यान में रखते हुए विद्युत ऊर्जा की प्रति यूनिट व्यय 1.081/0.966/0.890 युआन/kWh है।

4. तरल प्रवाह बैटरी: प्रारंभिक निवेश लागत और ऊर्जा भंडारण स्थान दक्षता 2 प्रमुख बाधाएं हैं। स्वचालन प्रक्रिया की गति के साथ, द्रव परिसंचरण बैटरी ऊर्जा भंडारण स्थान की प्रारंभिक निवेश लागत कम होने की उम्मीद है, और इसकी बिजली भंडारण स्थान प्रभावशीलता धीरे-धीरे बढ़ेगी, जो निश्चित रूप से परिसंचरण बैटरी की दक्षता को और बढ़ाएगी। KWH व्यय.

संवेदनशीलता विश्लेषण के पूर्ण स्तर पर, जब बिजली भंडारण प्रभावशीलता 75% है, यह मानते हुए कि 10MW/50MWh तरल परिसंचरण बैटरी पावर भंडारण स्थान प्रणाली का प्रारंभिक वित्तीय निवेश मूल्य 2.5/2.0/1.5 (युआन/Wh) तक गिर जाता है, बिलिंग विद्युत ऊर्जा लागत पर विचार करने पर प्रत्येक बिजली का खर्च गिर जाएगा यह 1.293/1.132/0.971 युआन/kWh है।

5. सोडियम-आयन बैटरी: कीमत में गंभीर कटौती के बाद, इसे उचित रूप से किफायती दीर्घकालिक ऊर्जा भंडारण स्थान सेवा के रूप में उपयोग किया जा सकता है। जैसे-जैसे औद्योगिकीकरण प्रक्रिया बढ़ती है, सोडियम-आयन बैटरी पावर स्टोरेज की प्रारंभिक वित्तीय निवेश लागत उत्तरोत्तर कम होने की उम्मीद है, जिससे इसकी पावर स्टोरेज स्पेस आर्थिक स्थिति में काफी सुधार होगा।

संवेदनशीलता मूल्यांकन करें, जब बिजली भंडारण प्रभावशीलता 80% हो, यह मानते हुए कि 10MW/50MWh सोडियम-आयन बैटरी पावर भंडारण प्रणाली की पहली निवेश लागत 1.6/1.3/1.0 (युआन/Wh) तक कम हो गई है, बिलिंग दर को ध्यान में रखते हुए बिजली की प्रति यूनिट कीमत 1.263/1.153/1.044 है। युआन/kWh. जब प्रारंभिक निवेश व्यय घटकर 1.3 (युआन/डब्ल्यूएच) हो जाएगा, तो प्रत्येक बिजली की कीमत मौजूदा लिथियम-आयन बैटरी से कम होगी।