Dilihat: 0 Penulis: Editor Situs Waktu Publikasi: 18-07-2023 Asal: Lokasi
Pasar skala besar dalam negeri telah mengalami perkembangan pesat, dengan beberapa merek penyimpanan energi meningkatkan pengirimannya dengan memanfaatkan sumber daya saluran domestik. Pada tahun 2021, pengiriman penyimpanan energi Tiongkok dipimpin oleh CATL. Pengiriman PCS penyimpanan energi juga berkembang pesat.
Selain itu, semakin banyak teknologi baru yang bermunculan, berkontribusi terhadap pembangunan berkelanjutan industri penyimpanan energi. Energi tegangan tinggi menawarkan keuntungan signifikan dalam skenario berkapasitas besar. Pembangkit listrik penyimpanan energi sering mengalami kebakaran, sehingga kebijakan keselamatan penyimpanan energi ditekankan. Pendinginan cair dan larutan fluor keton utuh telah menarik perhatian. Teknologi penyimpanan energi elektrokimia baru, seperti penyimpanan baterai natrium-ion, penyimpanan energi baterai aliran cair, dan penyimpanan hidrogen, telah berkembang pesat. Teknologi penyimpanan energi fisik baru, seperti penyimpanan cahaya dan panas, penyimpanan energi gravitasi, penyimpanan udara terkompresi, dan penyimpanan energi roda gila, secara bertahap diterapkan melalui proyek percontohan.
Rantai industri penyimpanan energi mencakup berbagai tautan:
Sistem penyimpanan energi: Ini mencakup baterai, PCS, BMS, EMS, dan komponen lainnya. Pemain kunci di bidang ini termasuk CATL, EVE Lithium Energy, Sunshine Power, Nandu Power, Kesta, Kehua Data, BYD, Sunshine Power, Jinlang Technology, dan lainnya yang memiliki kehadiran signifikan di luar negeri.
Rekayasa EPC, deteksi yang terhubung ke jaringan, serta pasca operasi dan pemeliharaan: Perusahaan terkemuka di segmen ini termasuk South China Technology, Ates, Linyang Energy, Baoguan
Sistem bahan baterai penyimpan energi terutama berkisar pada litium besi fosfat, dan baterai berevolusi menuju kapasitas yang lebih besar.
Menurut persyaratan yang ditetapkan oleh Kementerian Perindustrian dan Teknologi Informasi, kepadatan energi baterai penyimpan energi harus ≥145Wh/kg, dan kepadatan energi paket baterai harus ≥110Wh/kg. Siklus hidup harus ≥5.000 kali, dan tingkat pemeliharaan kapasitas harus ≥80%. Penyimpanan energi elektrokimia, khususnya teknologi penyimpanan energi baterai litium, sedang mengalami siklus transformasi baru. Teknologi dan fitur baru seperti baterai besar, tegangan tinggi, dan pendingin air/pendingin cair secara bertahap bermunculan. Selain itu, baterai natrium-ion dapat memperoleh keunggulan kompetitif di masa depan karena efektivitas biayanya.
Pabrikan Tiongkok memimpin pengiriman sel baterai penyimpanan energi global, dan CATL menjadi pemasok utama dunia. Diperkirakan pengiriman baterai penyimpanan energi global pada tahun 2021 berjumlah 59,9GWh, dengan Ningde Times menyumbang 16,7GWh, atau 27,9% dari total. Teknologi Paineng menghasilkan 1,5GWh, menyumbang 2,6%. Pengiriman diperkirakan mencapai 114,9GWh pada tahun 2022, meningkat sebesar 91,9%, dengan Ningde Times menyumbang 45,0GWh, atau 169,5%. Berdasarkan perhitungan, pengiriman baterai penyimpanan energi global diperkirakan akan mencapai 122,5/219,6GWh pada tahun 2022-2023, mewakili peningkatan sebesar 101%/79%. Ningde Times diperkirakan akan menempati 50/100GWh pengiriman, mencerminkan peningkatan sebesar 199%/100%, dan mempertahankan posisi terdepan.
Di bidang teknologi inverter, trennya mengarah ke arsitektur DC 1500V, menggantikan arsitektur tradisional 1000V, khususnya di pembangkit listrik. Pada tahun 2021, sekitar 49,4% instalasi fotovoltaik domestik beroperasi pada tingkat tegangan DC, sedangkan pasar 1000V menyumbang 50,6%. Sistem fotovoltaik terdistribusi sebagian besar masih menggunakan tingkat tegangan 1000V. Misalnya, semua sistem perumahan menggunakan sistem tingkat 1000V, sementara 80% sistem industri dan komersial menggunakan tingkat 1000V.
Sistem penyimpanan energi 1500V menunjukkan keunggulan yang signifikan. Produk inti dari sistem 1500V adalah PCS penyimpanan energi 1500V. Dibandingkan dengan sistem sebelumnya, sistem penyimpanan energi 1500V menawarkan peningkatan kepadatan energi dan kepadatan daya sebesar 35%+, pengurangan biaya sistem sebesar 5%+, dan peningkatan efisiensi sistem sebesar 0,3%+. Dengan kontainer berukuran 40 kaki dan baterai 280AH, kapasitas terpasang maksimum untuk baterai 1000V adalah 3,3MWh, sedangkan sistem 1500V dapat mencapai 4,5MWh. Selain mengurangi biaya yang terkait dengan PCS, baterai, dan aksesori tambahan, biaya tenaga kerja, pondasi, dan lahan juga berkurang secara signifikan. Proyek skala besar baru-baru ini menunjukkan tingkat penetrasi 1500V melampaui dua pertiga. Perwakilan produsen di bidang ini termasuk Sunshine, Shangneng, dan Kehua, dengan Shangneng Electric mengamankan proyek penyimpanan energi tingkat 500 MW di Shandong menggunakan 1500V PCS.
Penerapan teknologi inverter terus berkembang, dan PCS grup semakin banyak diterapkan dalam skala besar. Group PCS mengatasi keterbatasan sistem PCS terpusat dan memungkinkan aplikasi skala besar. Sistem penyimpanan energi baterai saat ini terutama menggunakan PCS terpusat, yang dapat menyebabkan ketidakseimbangan antara kelompok baterai dan potensi kurang dimanfaatkannya beberapa baterai. PCS string grup memungkinkan manajemen tingkat cluster, meningkatkan umur sistem, meningkatkan kapasitas pelepasan di seluruh siklus hidup, dan menunjukkan tren yang berkembang dalam aplikasi skala besar. Proyek Huaneng Huangtai 100MW/200MWH adalah pembangkit listrik penyimpanan energi berskala besar pertama di Tiongkok yang mengadopsi serangkaian arsitektur PCS. Demikian pula proyek 3MW/6MWH di Texas, Shandong, juga menggunakan arsitektur sistem ini.
Guodian Investment Oil City Daqing menerapkan Platform Eksperimental Penyimpanan Optik 200MW. Shangneng Electric menyediakan berbagai model inverter, termasuk inverter string grup 230kW, lusinan inverter string grup 225kW dan 175kW, mesin all-in-one terpusat 3,125MW, dan mesin all-in-one terdistribusi 3,15MW. Inverter string grup 250kW, khususnya, merevolusi pendekatan instalasi tradisional yang terdesentralisasi. Dengan platform terintegrasi 1MW dan model manajemen operasi dan pemeliharaan terpusat, hal ini secara signifikan mengurangi kebutuhan waktu dan tenaga kerja sekaligus meningkatkan efisiensi operasional.
Mengintegrasikan teknologi informasi digital dengan teknologi fotovoltaik dan penyimpanan energi, sebuah konsep baru tentang desain sistem penyimpanan energi yang terbentuk, cerdas, dan modular telah muncul. Pendekatan ini memungkinkan pengelolaan yang lebih baik pada tingkat modul baterai, sehingga menghasilkan peningkatan pengosongan baterai, pengurangan konfigurasi baterai sebesar 13%, peningkatan masa pakai baterai sebesar 50%, investasi yang lebih baik dengan pengurangan konfigurasi awal sebesar 30%, pengoperasian dan pemeliharaan yang minimalis (mengurangi biaya transportasi dan pemeliharaan sebesar 50 juta yuan selama 25 tahun), peningkatan keselamatan dan stabilitas (mencapai tingkat keandalan 99% hingga 99%), dan pengurangan keseluruhan biaya penyimpanan yang diratakan (levelized cost of storage/LCOS) sebesar lebih dari 20%. Desain ini juga membantu transisi dari paritas fotovoltaik ke paritas penyimpanan energi.
Salah satu kelemahannya adalah harga PCS saat ini relatif tinggi, namun terdapat banyak ruang untuk penurunan harga. Produsen perwakilan di bidang ini termasuk Huawei, Shangneng, dan Shenghong.
Dalam hal struktur topologi kelistrikan, rencana gabungan tingkat tegangan tinggi menawarkan keuntungan signifikan untuk sistem penyimpanan energi berkapasitas besar.
Seiring dengan meningkatnya kapasitas sistem penyimpanan energi yang terintegrasi, skema kenaikan tegangan seri tradisional menghadapi beberapa tantangan. Pertama, kapasitas besar memerlukan baterai dalam jumlah besar, sehingga meningkatkan risiko keselamatan. Kedua, seiring bertambahnya jumlah siklus baterai, konsistensi kinerja antar sel secara bertahap menurun. Faktor-faktor ini secara kolektif membatasi kapasitas mesin tunggal pada sistem. Selain itu, seiring bertambahnya peralatan paralel, komunikasi sekunder dan kontrol koordinasi menjadi lebih kompleks.
Keuntungan dari rencana gabungan tingkat tegangan tinggi untuk sistem berkapasitas besar terletak pada kombinasi paralel beberapa unit penyimpanan energi. Setiap unit penyimpanan energi menghasilkan puluhan hingga ratusan volt, memberikan rentang voltase yang luas untuk penumpukan baterai terpisah. Hal ini mengurangi volume tumpukan baterai dan jumlah baterai yang dibutuhkan, sehingga meningkatkan kapasitas sistem secara signifikan sekaligus meningkatkan keselamatan.
Saat ini, perusahaan dalam negeri dengan teknologi tingkat tegangan tinggi antara lain Guodian Nanrui, Jinpan Technology, Zhiguang Electric, Sifang Co., Ltd., dan New Scenery. Perusahaan-perusahaan ini telah menerbitkan dan menerima pesanan senilai 135 juta yuan.
Dalam beberapa tahun terakhir, sering terjadi kebakaran di pembangkit listrik penyimpan energi, hal ini menunjukkan pentingnya pengendalian suhu, manajemen panas, dan proteksi kebakaran dalam sistem penyimpanan energi. Kebijakan industri telah diterapkan untuk mengatasi permasalahan ini, yang mengarah pada percepatan pengembangan sistem penyimpanan energi dan proteksi kebakaran. Litium logam, yang terdapat dalam baterai litium-ion, menunjukkan reaktivitas tinggi dan telah meningkatkan kekhawatiran keselamatan penggunaan baterai litium dalam penyimpanan energi. Statistik yang tidak lengkap menunjukkan bahwa lebih dari 17 insiden penyimpanan energi terjadi di seluruh dunia pada tahun 2022. Negara ini telah memperkenalkan kebijakan terkait penyimpanan energi dan keselamatan kebakaran sejak tahun 2021, dengan menekankan pentingnya perlindungan kebakaran berdasarkan standar baru.
Di bidang integrasi sistem penyimpanan energi, berbagai mode hidup berdampingan, dan terdapat banyak pemain yang terlibat dalam integrasi sistem. Ada tiga mode utama saat ini:
Seluruh tata letak rantai industri: Perusahaan yang terlibat dalam produksi baterai, PCS, BMS, EMS, seperti BYD, mewakili mode ini di dalam negeri.
Integrasi profesional: Mode ini melibatkan integrator yang membeli komponen secara eksternal dan berspesialisasi dalam integrasi sistem. Aplikasinya lebih sedikit di dalam negeri tetapi diwakili oleh perusahaan asing seperti DOOSAN dan IHI.
Transformasi dari pemasok peralatan ke integrator sistem: Mode ini diterapkan secara luas di dalam negeri. Perusahaan yang sebelumnya berfokus pada produk tertentu, seperti produsen inverter fotovoltaik seperti Jinlang Technology, Gudewei, dan Deye Technology, produsen penyimpanan energi baterai seperti Energy, Penghui Energy, dan produsen PCS/BMS/EMS seperti Jinpan Technology, Cosmald, Ke Shida, Kesta, KOCS, China Data, Baoguang Co., Ltd., Kelu Electronics, telah bertransformasi menjadi integrator sistem. Di pasar AS, produsen terintegrasi arus utama dapat ditemukan beroperasi di ketiga model tersebut.
Baterai natrium-ion: Proses bisnis baterai natrium-ion semakin cepat. Baterai natrium menawarkan kinerja yang lebih baik daripada baterai litium dengan harga yang lebih hemat karena sumber daya natrium yang melimpah. Baterai natrium menunjukkan kinerja pengisian yang cepat (mencapai daya 80% dalam 15 menit pada suhu kamar), kinerja yang baik dalam kondisi suhu rendah, masa pakai siklus 4.000-5.000 kali dalam kondisi suhu normal, dan kepadatan energi yang sebanding dengan baterai besi-litium. Meskipun sumber daya litium yang terbukti di dunia pada tahun 2022 berjumlah sekitar 89 juta ton, dengan lebih dari setengahnya didistribusikan di Amerika Selatan, Tiongkok memiliki 5,1 juta ton, yang hanya mewakili 6% dari proporsi global. Apalagi, 65% bahan baku lithium memerlukan impor. Sebaliknya, sumber daya natrium berlimpah dan tersebar luas di seluruh dunia, dengan air laut yang kaya akan natrium klorida.
Baterai aliran: Baterai aliran cair, tempat elektrolit positif dan negatif dipisahkan, menawarkan kinerja yang sangat baik. Baterai besi-kromium dan baterai aliran skala penuh adalah dua arah komersial utama di bidang ini.
Penyimpanan energi termal ringan: Pembangkit listrik termal ringan memiliki keunggulan alami sebagai metode penyimpanan energi, terutama untuk penyesuaian puncak dan pengaturan frekuensi.
Penyimpanan energi gravitasi: Penyimpanan energi gravitasi adalah metode penyimpanan energi mekanik yang memanfaatkan energi potensial dari perbedaan ketinggian untuk memfasilitasi proses pengisian dan pengosongan.
Penyimpanan udara terkompresi: Penyimpanan energi udara terkompresi melibatkan kompresi udara selama periode kebutuhan daya rendah dan menyimpannya dalam wadah bertekanan tinggi, seperti tambang yang ditinggalkan, tangki penyimpanan gas, gua, sumur minyak dan gas yang sudah kadaluarsa, atau sumur gas yang baru dibangun. Dibandingkan dengan menyimpan udara dalam bejana bertekanan seperti kaleng baja, pemanfaatan ruang bawah tanah seperti gua garam untuk membangun pembangkit listrik berkapasitas tinggi secara signifikan mengurangi biaya bahan baku dan lahan. Sistem penyimpanan udara bertekanan dapat diklasifikasikan menjadi sistem tradisional (memerlukan pengisian ulang), sistem dengan perangkat penyimpan panas, dan sistem penyimpanan energi terkompresi cair/gas, berdasarkan media kerja, media penyimpanan, dan sumber panas.
Penyimpanan energi roda gila: Penyimpanan energi roda gila merupakan teknologi baru yang masih dalam tahap awal komersialisasi. Ia menggunakan roda gila yang berputar untuk menyimpan dan melepaskan energi.
