Շրջանառության մարտկոցի էներգիայի պահեստավորման -համակարգի հնարավորություններն ու խոչընդոտները

Էներգիայի պահպանման ոլորտի փորձագետ և մաքուր էներգիայի նորարարության ջատագով Էնթոնի Փրայսը հստակեցնում է ոճերն ու նյութերը, որոնք վերանայվել են Բրյուսելում (Բելգիա) վերջերս տեղի ունեցած Միջազգային հոսքի մարտկոցների քննարկման ֆորումի համաժողովում՝ հանդիպումը դնելով միջազգային ածխաթթվացման, ինչպես նաև էներգետիկ համակարգի արդիականացման համատեքստում:

Նա նշեց, որ Միացյալ Թագավորության կառավարության էներգետիկայի և արդյունաբերական մոտեցման վարչությունը (BEIS) պնդել է, ի պատասխան 2021 թվականին երկարաժամկետ էներգիայի պահպանման նշանակման, որ «մենք կհամոզվենք, որ կտեղակայվեն լայնածավալ երկարաժամկետ էներգիայի պահեստավորման համակարգեր (LLES), ինչպես նաև կկայունացնենք էներգահամակարգի շահագործումը՝ սահմանելով ավելի անվտանգ ներդրումային ծրագրեր20»:

Արձագանքը գալիս է հունիսի վերջին Բրյուսելում անցկացվող Միջազգային հոսքի մարտկոցների քննարկման ֆորումից առաջ՝ հույս ունենալով, որ քաղաքականությունը կազդի և կուղղորդի ֆինանսիստներին ներդրումներ կատարել մեծածավալ երկարատև էներգիայի պահեստավորման համակարգերում (LLES):

Հոսքային մարտկոցները հարմար են մեծածավալ և երկարաժամկետ էներգիայի պահեստավորման շատ կիրառությունների համար, ասաց Ռեյթը, ինչպես նաև հոսքային մարտկոցների շուկայում շատերը ակնկալում են արձագանք Միացյալ Թագավորության դաշնային կառավարության էներգետիկայի և նաև արդյունաբերական ռազմավարության դեպարտամենտից (BEIS), հուսալով, որ իրենց ծրագրերը, անշուշտ, ոչ միայն կուղղվեն Միացյալ Թագավորության էներգիայի ծրագրին, այլ նաև Հյուսիսային Ամերիկայում և այլ երկրներում էներգիայի քաղաքականությանը:

Խորհրդակցությանը արձագանքելուց բացի, Միացյալ Թագավորության կառավարության էներգետիկայի և արդյունաբերական տեխնիկայի բաժինը (BEIS) լրացուցիչ հրապարակել է «Երկարատև էներգիայի պահպանման տարածքի հարմարավետությունը» զեկույցը, որը չափում է էներգիայի պահեստավորման տարածքի արժեքը Էլեկտրաէներգիայի պահպանման ընտրանքները ինտերնետի առանց համակարգի ծախսերը նվազեցնում են ₤ 12-ից մինչև ₤ միլիարդ ₤ միլիարդով: Էլեկտրաէներգիայի պահպանման երկարատև միջոցները կարող են ավելի էժան առաջարկել ավելի էժան, քան կարճատև էներգիայի պահպանման այլընտրանքները:

Այս թվերը, ամենայն հավանականությամբ, համընկնում են Միջազգային հոսքի մարտկոցների քննարկման ֆորումի (IFBF) հանդիպման ժամանակ ներկայացված տեսարժան վայրերի հետ, ինչը վստահություն է տալիս, որ հոսքային մարտկոցները, անշուշտ, կլինեն ապագայի մարտկոցների էներգիայի պահպանման կարևորագույն տեխնոլոգիաներից մեկը:

Զարմանալիորեն, Միացյալ Թագավորության դաշնային կառավարության արձագանքները չհաջողվեցին հստակեցնել, թե կոնկրետ ինչ է ներառում երկարաժամկետ էներգիայի պահեստավորման հսկայական համակարգ: Խնդիրն այն է, որ խիստ մեկնաբանություններն առաջացնում են սահմանափակումներ, որոնք կարող են բաց թողնել էներգիայի պահպանման տարածքի առաջադրանքները կամ տեխնոլոգիաները, որոնք կարող են կարևոր ծառայություններ կամ առավելություններ առաջարկել էներգահամակարգին:

Միջազգային շրջանառության մարտկոցների առցանց ֆորումում (IFBF), ներկաները ավելի լավ հասկացան շրջանառության մարտկոցի մեկնաբանությունը. «Հոսքային մարտկոցը էլեկտրաքիմիական էներգիայի փոխարկիչ է, որն օգտագործում է հոսող միջավայրը որպես ակտիվ նյութ կամ միմյանց հետ օգտագործվող էներգետիկ նյութի հետ համատեղ, ինչպես նաև կարող է հակադարձել էլեկտրաքիմիական արձագանքը»:

Անհատները հավելյալ համաձայնության են եկել շրջանառության մարտկոցների առավելությունների վերաբերյալ՝ երկար կյանք, երկար ցիկլի կյանք, ցածր ազդեցություն պարամետրի վրա, բուժման բարձր արագություն և այլն, սակայն երբ մարտկոցի էներգիայի պահպանման տարածքի համակարգերը սովորաբար օգտագործում են լիթիում-իոնային մարտկոցներ, էներգիայի պահպանման շատ ծրագրավորողներ չեն աշխատում: Տեսնելով այս բնակելի կամ կոմերցիոն սեփականությունները, դա նրանց համար տարրական հիասթափություն էր:

Խնդիրներից մեկը մարտկոցների էներգիայի պահեստավորման տարածքի համակարգերի վերաբերյալ գրառումների հաճախականությունն է, որոնք բաց թողնում են շրջանառության մարտկոցները կամ նվազագույնի են հասցնում դրանց էական դերը: Հետևաբար, շուկայական խաղացողների միջև քննարկումն այն մասին, թե որն է 'դիմացկուն' կամ 'զանգված' անշուշտ կշարունակվի:

Բացի այդ, պետք է հիշել, որ 49 ՄՎտ էներգիայի պահեստավորման նախագծերը ստեղծվել և տեղակայվել են Միացյալ Թագավորությունում՝ որպես լուծում՝ կանխելու լրացուցիչ նախապատրաստական ​​թույլտվությունների և շահագործման հետ կապված խնդիրների անհրաժեշտությունը, օրինակ էներգիայի շուկաներում սովորությունների փոփոխություն պահանջող սահմանների: Մարդիկ պետք է հասկանան երկարաժամկետ էներգիայի պահպանման մեկնաբանությունը՝ խրախուսելու ֆինանսական ներդրումները էներգիայի պահեստավորման բարձրակարգ աշխատատեղերում:

Այս տարվա Միջազգային հոսքային մարտկոցների քննարկման ֆորումը (IFBF) համատեղ կազմակերպվում է Circulation Batteries Europe-ի՝ եվրոպական հոսքային մարտկոցների շուկայի ասոցիացիայի հետ:

Միջազգային հոսքի մարտկոցների առցանց ֆորումի (IFBF) մասնակիցների, ինչպես նաև մասնակիցների համար հնարավորություն է հավաքվելու, ինչպես նաև կիսվելու պատկերացումներով, ինչպես նաև ոչ միայն խոսելու վերջին նորարարությունների, ինչպես նաև ոլորտի զարգացումների մասին, այլ նաև միավորվելու արդյունաբերության որոշ նպատակների շուրջ:

Միջազգային շրջանառության մարտկոցների առցանց ֆորումի (IFBF) մեծ շրջանառության մարտկոցների հարևանությամբ դինամիկ խոսակցությունները ստեղծեցին ընկերակցության և համագործակցության ոգի, ինչպես նաև խրախուսեցին որոշ մտահոգություններ վեճի և նաև մասնակիցների միջև զրույցի համար: Flow Batteries Europe-ի անդամները ցանկանում են ցուցադրել իրենց գիտելիքները և որոշակի մարտահրավերներ ներկայացնել եվրոպական, ինչպես նաև տարբեր ազգային քաղաքականություն մշակողներին՝ համագործակցելու հոսքային մարտկոցների շուկայի խաղացողների հետ՝ բերելու ավելի մատչելի, նվազեցված էկոլոգիական ազդեցություն, բարձր արդյունավետության երկարատև էներգիայի պահպանման համակարգ:

Քաղաքականություն մշակողների հետ ներգրավվելը ենթադրում է ուշադրություն և երկխոսություն:

Միջազգային հոսքի մարտկոցների առցանց ֆորումը (IFBF) պահվում էր Բրյուսելում՝ Եվրոպական հանձնաժողովի և Եվրոպական խորհրդարանի նստավայրում: Ֆորումը գրավեց քաղաքական արտադրողների և նաև խորհրդատուների հետաքրքրությունը, որոնք հնարավորություն ունեցան ծանոթանալու շրջանառության մարտկոցների նորարարություններին և շուկայի մասնագետներին: Նրա գործի մի մասն է երաշխավորել, որ իդեալական մանրամասները ներառված են քաղաքականության փաստաթղթերում և նաև ամփոփագրերում, սակայն դա նույնպես կարևոր է լսել և կիսվել քաղաքականություն մշակողների հետ:

Համաժողովում ելույթ ունեցավ Եվրոպական վճարումների էներգիայի գլխավոր տնօրինության (DGENER) էլեկտրաէներգիայի արդյունավետության պլանի խորհրդական Կարլիս Գոլդշտեյնը: Նրան հարցրել են էլեկտրաէներգիայի պահեստավորման պարտավորության մասին՝ կապված էներգաոլորտում ընթացիկ գործունեության հետ՝ ստանալով Եվրոպական վճարումների տեսակետը էներգիայի պահպանման ժամանակակից տեխնոլոգիայի վերաբերյալ: Նա նկարագրեց, որ անհրաժեշտ է ակտիվություն էներգիայի ժամանակացույցը բարձրացնելու և էներգաարդյունավետության միջոցով պահանջարկը նվազագույնի հասցնելու համար:

Էներգիայի պահպանման համակարգերը կենսական դեր են խաղում էլեկտրաէներգիայի արտադրության և ցանցի գործառնություններին աջակցելու գործում: Բացի այդ, էլեկտրաէներգիայի պահեստավորման համակարգերի տեղակայումը և Եվրոպայում էներգիայի պահպանման տիեզերական տեխնոլոգիաների աճը հռչակում են ԵՄ տնտեսական զարգացման վարորդներ:

Գոլդշտեյնը շարունակեց քննարկել, որ էներգիայի պահպանման տարածքի նորարարությունների համադրությունը հիմնված է տարբեր մոնտաժային կարողությունների, ժամկետների և նաև գնի վրա: Նա նկատի ուներ, որ էներգիայի պահեստավորման տարածքը դեռ շատ վաղ ժամանակակից տեխնոլոգիա է, որն ավելի շատ աջակցության կարիք ունի: Ի պատասխան ուղղակի հարցման, թե ինչպես կարելի է խրախուսել ֆինանսական ներդրումները երկարաժամկետ էներգիայի պահպանման տարածքի նորարարության մեջ, նա պատասխանեց՝ «ապահովելով կառավարող անվտանգություն»:

Ջեննի Կոնդրոնը Իռլանդիայի էներգիայի պահեստավորման ոլորտի ասոցիացիայից մասնակցեց Կարլիս Գոլդշտեյնի հետ քննարկմանը, նշելով էներգիայի պահպանման նորարարության կարևորությունը ոչ միայն ցանցից էլեկտրական էներգիան օգտագործելով, այլև ակտիվորեն աջակցելով ցանցային ընթացակարգերին: Իռլանդական էներգիայի պահեստավորման շուկայի կազմակերպությունը հուսով է, որ Իռլանդիայի դաշնային կառավարությունը քաղաքականություն կձևավորի էլեկտրաէներգիայի պահեստավորման ներդրումը գովազդելու համար:

Գոլդշտեյնն աջակցեց համազգային դաշնային կառավարությունների դերին էներգիայի պահեստավորման տարածքի տեղակայման խթանման գործում, սակայն լրացուցիչ ընդգծեց աջակցությունն ու ֆինանսավորումը էներգիայի պահպանման ժամանակակից տեխնոլոգիաների համար, որոնք առաջարկվում են Եվրոպական էլեկտրացանցերի կողմից ԵՄ աստիճանով:

Ամերիկյան Vanadium Corporation-ից Մարկ Սմիթը մեկնաբանել է, որ չնայած շրջանառության մարտկոցների արդյունաբերության տեմպերին աջակցելուն, շրջանառության մարտկոցների արդյունաբերությունը, ինչպես ցանկացած այլ արդյունաբերություն, պահանջում է երկարաժամկետ կայունություն:

Հոսքային մարտկոցների տեղակայման մի քանի լավ օրինակներ իրականում լսվել են Միջազգային շրջանառության մարտկոցների քննարկման ֆորումում (IFBF). EDF Renewables-ի Թիմ Ռոուզը քննարկում է շրջանառության մարտկոցի էներգիայի պահպանման ընթացիկ գործարկումը Power Super կենտրոնի առաջադրանքում Օքսֆորդում, Մեծ Բրիտանիա:

Նախագիծը թողարկեց վանադիումի ռեդոքս հոսքի մարտկոցի էներգիայի պահեստավորման տիեզերական համակարգ՝ լիթիում-իոնային մարտկոցի էներգիայի պահպանման ավելի մեծ համակարգով, սակայն այս խաչասերման տեխնոլոգիան բացահայտում է երկու տեսակի մարտկոցների հարմարվողականությունը: Առաջադրանքի վանադիումի ռեդոքս հոսքի մարտկոցը տրվել է Invinity-ի կողմից: Ընկերության նախագծման գծով փոխղեկավար Ժան-Լուի Կոլսը մանրամասնորեն սահմանեց առաքման, տեղադրման, ինչպես նաև ծրագրի նշանակման կարգը և ընդգծեց, որ մարտկոցը պետք է տեղադրվի ժամանակացույցով, ինչպես նաև վստահելի, վստահելի:

Տարբեր այլ հոսքային մարտկոցներ արտադրողներ, ինչպես նաև մշակողները նույնպես որոշակի են. Sumitomo Firm-ի Shibata Toshikazu-ն նկարագրում է վերջերս գործարկված առաջադրանքը ոսկե վիճակում և 51 ՄՎտ/ժ հզորությամբ մարտկոց, որը շահագործման է հանձնվել 2022 թվականի ապրիլին իր հաճախորդի համար՝ Hokkaido Electric Power Co. Power պահեստային տարածքի համակարգի մանրամասները: Սա Հոկայդո կղզում 1 ԳՎտ հզորությամբ հողմային էներգիայի լայնածավալ արտադրության առաջին փուլի ցանցին միացված կարողությունը խթանելու համար է:

Հոսքի մարտկոցների գնային մարտահրավերը.

Վանադիումի շրջանառության մարտկոցների արտադրող Cellcube-ից Ալեքսանդր Շյոնֆելդը ներկայացրել է իրենց բիզնեսի առաջատարների ակնարկը, ինչպես նաև նրա գործընկեր Մագդալենա Նեյդհարթը կատարել է վանադիումի շրջանառության մարտկոցների կյանքի գործընթացի մանրակրկիտ վերլուծություն: Նեյդհարթն ամփոփեց, որ վանադիումի հոսքի մարտկոցները կարող են զգալիորեն գերազանցել լիթիումի տիտանատի (LTO) մարտկոցները գլոբալ տաքացումը մեղմելու իրենց հնարավորության մեջ, և որ հոսքային մարտկոցների արտադրանքի վերօգտագործումը կարող է էլ ավելի նվազեցնել դրանց շրջակա միջավայրի ազդեցությունը:

Հայտնի է, որ վանադիումի էլեկտրոլիտը բազմակի օգտագործման է, ինչպես նաև այն կարող է առանց դժվարության փոխանցվել մեկ վանադիումի մարտկոցից մյուսին, բայց հասկացեք, որ վանադիումի նյութի արժեքը փոփոխական է: Դրա դրույքաչափերը ցույց են տալիս շուկայական մոդայիկները, ինչպես նաև ընթացիկ գների աճն իրականում առաջացրել է վանադիումի մարտկոցներ արտադրողների, ինչպես նաև վանադիում արտադրողների որոշ նորարարական պատճառաբանություններ:

Պոլ Վոլլանտը Largo Resources-ից, վանադիումի շրջանառության մարտկոցներ արտադրող, առաջարկեց շարունակել վանադիումի շրջանառության մարտկոցների օգտագործումը՝ ստեղծելով «Largo Physica lVanadium» անունով մի ընկերություն, որը կծառայեր որպես վանադիումի շրջանառության մարտկոցների պահակ՝ թույլ տալով իր հաճախորդներին մարտկոցներն ինքնուրույն տրամադրել: Սա վերացնում է վանադիումի ձեռքբերման սկզբնական կապիտալ ծախսերը (որը ներկայումս թանկ է), երբ էլեկտրաէներգիայի պահեստավորման աշխատանքները սկսվեն թողարկվել:

Արժեքի դժվարության տարբեր այլ տարբերակներ կան. ESS-ի Ալան Գրինշիլսն ընտրել է շրջանառության մարտկոցների համակարգ, որն օգտագործում է երկաթի քլորիդ էլեկտրաքիմիական նյութը: Քանի որ էլեկտրոլիտը օգտագործում է ավելի ցածր գնով նյութեր, այս տարբեր տեսակի շրջանառության մարտկոցների համակարգը կարող է պոտենցիալ նվազագույնի հասցնել ծախսերը զանգվածային արտադրության մեջ: Սա ESS-ին էական օգուտ կտա տարբեր այլ արտադրողների նկատմամբ, պնդում է նա:

Վերջերս մանրամասն նկարագրված է Նյու Յորքի ֆոնդային բորսայում, ESS-ն այժմ շատ վստահ է իր ապագա զարգացման պոտենցիալ հաճախորդներին, որոնք ցանկանում են զարգացնել և գործարկել արտադրական կենտրոններ բազմաթիվ երկրներում:

Շրջանառության մարտկոցների շուկայում կան մի քանի զարմանահրաշ կետեր, հատկապես այն փաստը, որ խստորեն հետամուտ է լինում շրջանառության մարտկոցների համակարգերի բազմազանության խթանմանը, որոնցից շատերը արտադրվում են էժան ապրանքների հիման վրա:

Երկու բիզնեսի կողմից ստեղծված երկաթ-քրոմ մարտկոցի էներգիայի պահպանման համակարգերը վերականգնվում են, ինչպես նաև մարտկոցների արտադրողները՝ օգտագործելով ցինկ-օդ, ջրածնի բրոմիդ և նաև մի շարք բնական արտադրանք: Միջազգային հոսքի մարտկոցների քննարկման ֆորումում (IFBF) տեղում հանդիպելու առավելություններից է այն, որ մարտկոցի էներգիայի պահպանման ժամանակակից տեխնոլոգիայի առավելությունները կարելի է վերացնել՝ միաժամանակ հասկանալով և հարգելով մրցակիցների և նաև գործընկերների տեսարժան վայրերը:

Հետաքրքիր է ոչ միայն մարտկոցների քիմիան, շուկայական խաղացողները խորանում են մարտկոցների նախագծման, ինչպես նաև արտադրության բազմաթիվ տարրերի մեջ՝ կապելով նյութերը, սահմանելով շահագործման ռազմավարություններ, ինչպես նաև օգտագործել մարտկոցների փաթեթների ավելի լավ ձևավորում՝ միաժամանակ թիրախավորելով ցամաքային և ծովային տրանսպորտի շրջանառության մարտկոցները: Հարցումը բուռն քննարկում առաջացրեց։

Քննարկումների ֆորումը չափազանց պարզ դարձրեց, որ մեծ ինքնավստահություն կա շրջանառության մարտկոցների դերի վերաբերյալ ապագա էներգիայի խառնուրդում, ընթացիկ իրադարձությունները մեծ հետաքրքրություն են առաջացնում և փորձում են հասկանալ, թե ինչու է այդքան երկար ժամանակ պահանջվել տիրույթում տեղակայելու համար:

Սակայն ժամանակակից տեխնոլոգիաների պակաս կարծես թե չկա, ինչպես նաև այսօր կան լիովին գործող մարտկոցների գաջեթների բազմաթիվ օրինակներ: Էներգետիկ ոլորտում կապիտալիստների պակաս չկա, բայց թվում է, որ կան որոշ խոչընդոտներ նորարարության խթանման առումով, ինչպես նաև հանգեցնում են արտադրության ծախսերի նվազագույնի, ինչպես նաև արտադրական կարողությունների և աշխատանքի մակարդակի բարձրացման պատվերների ստեղծմանը:

Դրական դիմակայեք խնդիրներին բաց ֆորումում:

Անհատները ազնվությամբ են մոտենում այս մտահոգություններին: Էլեկտրական էներգիայի հետազոտությունների ինստիտուտի (EPRI) Լակշմի Սրինիվասանը իրականում աշխատել է բազմամյա աշխատանքի վրա՝ ուսումնասիրելու խափանումների կարգավորումները, վտանգները և նաև հոսքային մարտկոցների շահագործման փորձը, որն արագ կհրապարակվի:

Զեկույցի ամփոփման մեջ նշված են շրջանառության մարտկոցների հոսանքի, հզորության և շրջադարձ կատարման հետ կապված խնդիրները, ինչպես նաև մարտկոցների, ինչպես նաև ինվերտորների միջև ինտեգրման հետ կապված խնդիրները: Srinivasan-ը եզրակացնում է, որ ավելի շատ տվյալներ և հրապարակայնություն են անհրաժեշտ, եթե այս դեպքի ուսումնասիրությունը պետք է պատշաճ կերպով ստուգվի: Վտանգի նվազեցումը էական նշանակություն ունի ապագա տեղակայումների հաջողությունը վստահեցնելու համար:

Էլեկտրաէներգիայի պահեստավորման ոլորտում աշխատողները կարող են հիշել մի քանի նմանատիպ մեկնաբանություններ մարտկոցների այլ տեսակների վերաբերյալ իրենց շատ վաղ տեղակայման ժամանակ: Այս խնդիրները բաց ֆորումում տեղադրելը կարող է ավելի երկարաժամկետ երաշխիք տալ, որ դրանք ի վերջո կլուծվեն:

Միջազգային շրջանառության մարտկոցների քննարկման ֆորումը (IFBF) քննարկման ֆորումը հիանալի հնարավորություն է ամբողջ աշխարհից հոսքային մարտկոցների խթանման փորձը կիսելու համար: Որպես օրինակ, ոսկե վիճակի մարտկոցների մեծամասնությունը տևում է մինչև 4 ժամ և աստիճանաբար ստանդարտ է: Շուկայական նման կարիքն անպայման կբերի ավելի շատ ֆինանսական ներդրումներ էժան, ինչպես նաև մեծածավալ երկարաժամկետ էներգիայի պահեստավորման համակարգերում:

Արդյունքում, քանի որ էներգիայի պահեստավորման տարածքի արդյունաբերությունը դեռևս պետք է հաստատի, և նույնիսկ ավելի շատ շրջանառության մարտկոցներ արտադրողներ մտնեն մեծ ծավալների արտադրություն, բարձրորակ որակը պետք է բարձրանա՝ այդպիսով բարձրացնելով ապրանքների հուսալիությունը, ինչպես նաև արդյունավետությունը: Որպես օրինակ այն բանի, թե ինչ կարելի է հասնել, մեխանիկական դիզայներ Ջոն Քոքերիլի կողմից Բելգիայի Սերաինգ քաղաքում իրականացվող միկրոցանցային առաջադրանքի վեբկայքով շրջայցը պատվիրակներին հնարավորություն տվեց տեսնելու Sumitomo Electric էներգիայի պահպանման տիեզերական համակարգի կողմից տեղադրված հոսքային մարտկոցը:

Այս հոսքային մարտկոցների նորարարությունները առաջատար են արդյունաբերության քմահաճույքով: Դրանք կլուսավորեն տարբեր տեսակի շրջանառության մարտկոցների ավելի համապարփակ ներդրման ուղիները մի քանի պայմանավորվածություններով և նաև կիրառություններով: Եվ նաև լրացուցիչ տեղակայումը կպահանջի ավելի մեծ արտադրական հզորություն և ավելի շատ աշխատանք կզարգացնի: