Dilihat: 0 Penulis: Editor Situs Waktu Publikasi: 21-02-2023 Asal: Lokasi
Ruang penyimpanan daya yang tahan lama biasanya menggambarkan teknologi penyimpanan daya yang lebih dari 4 jam. Sistem penyimpanan daya tahan lama adalah sistem penyimpanan daya yang dapat memahami siklus pengisian dan pelepasan selama berhari-hari, berbulan-bulan, dan bahkan periode untuk memenuhi keamanan sistem tenaga listrik dalam jangka panjang. Semakin besar harga infiltrasi pembangkit listrik sumber daya terbarukan, maka semakin lama pula waktu ruang penyimpanan energi yang dibutuhkan.
Pembangkitan listrik energi terbarukan mempunyai sifat yang berulang, waktu pembangkitan listrik utama serta waktu asupan daya puncak tidak selaras, serta adanya kesenjangan antara pasokan dan kebutuhan. Ketika penetrasi meningkat, kebutuhan ton untuk menstabilkan sistem tenaga listrik pun meningkat. Dibandingkan dengan ruang penyimpanan energi jangka pendek, sistem ruang penyimpanan energi jangka panjang dapat mengenali translasi daya dengan lebih baik, memindahkan daya dari sistem pembangkit sumber daya terbarukan ke periode puncak permintaan daya, serta berperan dalam menstabilkan sistem tenaga listrik serta menjaga daya dalam skala besar.
Diperlukan fitur pencukuran puncak dan pengisian lembah dari proyek peralatan penyimpanan listrik, serta pengembangan peralatan ruang penyimpanan listrik yang tahan lama yang diwakili oleh 4 jam. Menurut data CAISO, gambarkan kurva pengisian dan pelepasan perangkat penyimpan energi baterai dalam satu hari di musim panas California pada tahun 2021.
Alat penyimpan energi menyimpan energi listrik dengan daya tinggi sepanjang hari, serta pelepasan daya tinggi pada konsumsi daya puncak pada malam hari, serta pelepasan daya tinggi berlangsung lebih dari 4 jam.
Menurut catatan penelitian Strategen, pada tahun 2045, tenaga surya akan menjadi sumber daya terbarukan yang paling penting di California, yaitu sebesar 75%. Untuk menyeimbangkan pembangkitan energi surya, listrik perlu disimpan selama 8 hingga 12 jam sepanjang hari, dan jumlah penyimpanan serta pengiriman di malam hari juga akan meningkat. Paling banyak, perlu dilepaskan terus menerus selama 12 jam. Pertumbuhan ruang penyimpanan daya yang tahan lama sangatlah penting.
Karena tingginya proporsi pembangkit listrik energi terbarukan di AS, Golden State adalah salah satu wilayah awal yang merilis banyak sistem penyimpanan energi dengan waktu pelepasan terus-menerus selama 4 jam.
Sejak tahun 2019, wilayah California sebenarnya sudah mulai menerapkan sistem ruang penyimpanan listrik 4 jam. Menurut perkiraan Strategen, Negara emas akan merilis peralatan penyimpanan energi jangka panjang sebesar 2-11GW pada tahun 2030, dan konfigurasi ruang penyimpanan energi jangka panjang sebesar 45-55GW akan dipahami pada tahun 2045.
Untuk ruang penyimpanan energi yang tahan lama, hal terpenting adalah memberikan bantuan untuk penyesuaian sistem tenaga yang serba guna. Pada dasarnya, dalam sistem tenaga listrik, sisi permintaan sumber daya fleksibel terutama adalah tenaga angin dan juga pusat pembangkit listrik fotovoltaik; Keserbagunaan sistem tenaga umumnya berasal dari 2 aspek, satu adalah pembangkitan listrik fleksibel dari genset asli, dan yang lainnya adalah sistem penyimpanan. konfigurasi pusat energi.
Saat kami menilai kecepatan inovasi, kami menyederhanakan kemampuan adaptasi perusahaan menjadi 3 bagian: sistem stok; pendekatan ruang penyimpanan daya yang matang - penyimpanan yang dipompa; inovasi penyimpanan daya terbaru. Dengan cara ini, kita dapat menguraikan secara kasar perkembangan penyimpanan energi seiring dengan meningkatnya proporsi pembangkitan energi angin dan surya.
Secara khusus, ini dapat dibagi menjadi tiga fase:
Fase 1: Sekitar 10% pembangkit listrik tenaga angin (mewakili tahap yang pasti akan dipertahankan Tiongkok pada sekitar tahun 2021):.
Periode jendela taktis untuk kemajuan teknologi penyimpanan energi jangka panjang yang baru adalah pada tahap ini, unit produksi yang ada (tenaga batu bara, tenaga gas) dapat diubah untuk memberikan bantuan sumber yang lebih serbaguna; metode ruang penyimpanan energi yang khas adalah pumped storage karena masa bangunan dan konstruksinya lebih lama (6-8 tahun), perlu direncakan dan segera diluncurkan; biaya untuk proyek ruang penyimpanan energi baru masih terlalu mahal, namun jika masih terdapat kesenjangan dalam fleksibilitas, proyek ruang penyimpanan energi baru perlu diisi sesegera mungkin.
Tahap 2: Tingkat pembangkit listrik tenaga angin sekitar 20% (sesuai dengan tahap yang pasti akan dicapai Tiongkok pada sekitar tahun 2025):.
Pada fase ini, perjuangan yang menentukan untuk otomatisasi teknologi penyimpanan energi terbaru yang tahan lama guna mengurangi biaya juga terjadi pada fase ini. Perombakan unit produksi yang ada pada dasarnya sudah selesai dan tidak dapat memberikan lebih banyak fleksibilitas langkah demi langkah; Kekuatan utama; saat ini, kebutuhan akan penyimpanan daya baru semakin meningkat.
Fase 3: Sekitar 30% pembangkit listrik tenaga angin (mewakili tahap Tiongkok sekitar tahun 2030, mewakili tahap negara emas pada tahun 2020):.
Teknologi ruang penyimpanan daya tahan lama yang hemat biaya sedang dalam periode perkembangan pesat dalam kapasitas yang ditetapkan. Pada tahap ini, perangkat yang sudah ada tidak memiliki ruang untuk perbaikan dan secara perlahan akan dihapuskan; penyimpanan yang dipompa dibatasi oleh sumber geografis dan juga tidak dapat terus ditingkatkan; andalkan saja teknologi penyimpanan energi baru yang tahan lama. Pasokan sumber daya adaptasi tambahan.
Kategori ruang penyimpanan energi yang tahan lama.
Kualitas dan penurunan biaya teknologi penyimpanan energi bervariasi. Menurut berbagai keadaan penerapan, teknologi penyimpanan daya jangka panjang akan menawarkan pola multi-jalur.
Singkatnya, inovasi ruang penyimpanan energi jangka panjang dapat dibagi menjadi tiga jalur utama: penyimpanan energi mekanik, penyimpanan tenaga termal, dan ruang penyimpanan tenaga kimia. Diantaranya, penyimpanan energi mekanik terdiri dari penyimpanan air yang dipompa dan penyimpanan energi udara bertekanan; penyimpanan hangat terutama merupakan ruang penyimpanan kehangatan garam cair; penyimpanan daya kimia terdiri dari ruang penyimpanan energi baterai lithium-ion, penyimpanan daya baterai natrium-ion serta penyimpanan energi baterai aliran cair.
Biaya investasi finansial awal, efektivitas penyimpanan daya, dan juga umur siklus adalah tiga aspek inti.
1. Ruang penyimpanan daya jangka panjang paling murah: ruang penyimpanan hidro yang dipompa, udara bertekanan, penyimpanan daya baterai lithium-ion.
Mempertimbangkan biaya pengisian, inovasi ruang penyimpanan tenaga air yang dipompa dan juga penyimpanan tenaga udara bertekanan adalah salah satu yang paling hemat biaya, sedangkan ruang penyimpanan energi baterai lithium-ion adalah ruang penyimpanan tenaga elektrokimia berteknologi modern dengan biaya per kilowatt-jam paling terjangkau pada tahap saat ini, dan baterai natrium-ion serta baterai sirkulasi telah mengurangi biaya per kilowatt-jam.
2. Udara bertekanan: Ketika efisiensi ditingkatkan hingga 65%, iklim ekonomi diperkirakan akan melampaui iklim penyimpanan yang dipompa.
Dengan peningkatan kinerja penyimpanan daya, biaya per unit listrik dari inovasi penyimpanan energi udara bertekanan pasti akan tetap menurun, dan diperkirakan akan melebihi penyimpanan hidro yang dipompa serta menjadi inovasi penyimpanan daya skala besar yang paling hemat biaya. Evaluasi sensitivitas menunjukkan bahwa ketika harga investasi pertama adalah 1,4 yuan/Wh, dengan asumsi efisiensi ruang penyimpanan energi dinaikkan menjadi 70%/ 75%/ 80%, biaya listrik masing-masing dengan mempertimbangkan harga pengisian dapat diturunkan menjadi 0,834/ 0,806/ 0,782 yuan/kWh.
Saat ini, efisiensi tata letak sistem penyimpanan energi udara bertekanan canggih 100MW/400MWh di Zhangjiakou telah mencapai 70,4%, dan pengoperasiannya tentunya akan terus diamati di masa mendatang.
3. Baterai lithium-ion: Setelah harga lithium turun, baterai ini masih merupakan obat penyimpanan daya tahan lama yang relatif terjangkau. Dengan pesatnya industrialisasi dan penurunan biaya sumber daya, biaya investasi keuangan pertama penyimpanan energi lithium-ion diperkirakan akan semakin berkurang, yang akan meningkatkan iklim ekonomi ruang penyimpanan energi. Analisis sensitivitas dilakukan. Ketika efektivitas penyimpanan daya adalah 88%, dengan asumsi bahwa biaya investasi pertama sistem penyimpanan energi baterai lithium-ion 10MW/50MWh dikurangi menjadi 1,5/ 1,2/ 1,0 (yuan/Wh), biaya per unit energi listrik dengan mempertimbangkan harga penagihan adalah 1,081/ 0,966/ 0,890 yuan/kWh.
4. Baterai aliran cair: biaya investasi awal dan juga efisiensi ruang penyimpanan energi adalah 2 kendala utama. Dengan kecepatan prosedur otomasi, biaya investasi awal ruang penyimpanan energi baterai sirkulasi fluida diharapkan dapat berkurang, dan efektivitas ruang penyimpanan dayanya akan meningkat secara bertahap, yang tentunya akan semakin meningkatkan efisiensi sirkulasi baterai. biaya KWH.
Dengan mencapai tingkat analisis sensitivitas, ketika efektivitas penyimpanan daya adalah 75%, dengan asumsi bahwa harga investasi awal sistem ruang penyimpanan daya baterai sirkulasi cair 10MW/50MWh turun menjadi 2,5/ 2,0/ 1,5 (yuan/Wh), biaya masing-masing listrik mengingat tagihan biaya energi listrik akan turun menjadi 1,293/ 1,132/ 0,971 yuan/kWh.
5. Baterai natrium-ion: Setelah penurunan harga yang drastis, baterai ini dapat digunakan sebagai layanan ruang penyimpanan energi jangka panjang yang terjangkau. Seiring dengan meningkatnya proses industrialisasi, biaya investasi awal untuk penyimpanan daya baterai natrium-ion diperkirakan akan semakin rendah, sehingga secara signifikan meningkatkan situasi ekonomi ruang penyimpanan daya.
Lakukan evaluasi sensitivitas, ketika efektivitas penyimpanan daya adalah 80%, dengan asumsi bahwa biaya investasi pertama sistem penyimpanan daya baterai natrium-ion 10MW/50MWh dikurangi menjadi 1,6/ 1,3/ 1,0 (yuan/Wh), harga per unit listrik dengan mempertimbangkan tarif penagihan adalah 1,263/ 1,153/ 1,044. Yuan/kWh. Ketika biaya investasi awal turun menjadi 1,3 (yuan/Wh), harga setiap listrik akan lebih rendah dibandingkan baterai lithium-ion yang ada.
