O que é armazenamento duradouro de energia? Quão acessível é?

O espaço de armazenamento de energia duradouro normalmente descreve a tecnologia de armazenamento de energia de mais de 4 horas. O sistema de armazenamento de energia de longa duração é um sistema de espaço de armazenamento de energia que pode compreender ciclos de carregamento e liberação ao longo de dias, meses e até mesmo períodos para atender à segurança duradoura do sistema de energia. Quanto maior for o preço de infiltração da geração de energia com recursos renováveis, maior será o tempo necessário para o espaço de armazenamento de energia.

A geração de energia renovável tem qualidades recorrentes, o tempo de geração de energia principal e o tempo de consumo de energia de pico estão desalinhados e também há um vazio entre a oferta e a necessidade. À medida que a penetração aumenta, as toneladas precisam estabilizar o sistema de energia. Em comparação com o espaço de armazenamento de energia de curto prazo, o sistema de espaço de armazenamento de energia de longa duração pode reconhecer melhor a tradução de energia, mover a energia do sistema de geração de recursos renováveis ​​para o período de pico da demanda de energia, bem como desempenhar o papel de estabilizar o sistema de energia, bem como manter a energia em grande escala.

São necessárias as características de redução de picos e preenchimento de vales do projeto de ferramentas de armazenamento de energia, bem como o desenvolvimento de equipamentos de espaço de armazenamento de energia de longa duração representados por 4h. De acordo com os dados do CAISO, desenhe a curva de carregamento e também de liberação dos dispositivos de armazenamento de energia da bateria em um único dia no verão da Califórnia em 2021.

O dispositivo de armazenamento de energia armazena energia elétrica em alta potência ao longo do dia, bem como descarrega em alta potência durante o pico de consumo de energia à noite, bem como a descarga em altura dura mais de 4 horas.

De acordo com o registro do estudo da Strategen, até 2045, a energia solar se tornará o recurso renovável mais importante na Califórnia, representando 75%. Para equilibrar a geração de energia solar, a energia precisa ser mantida de 8 a 12 horas ao longo do dia, e também a quantidade de armazenamento e envio à noite certamente também aumentará. No máximo, necessita ser liberado continuamente por 12 horas. O crescimento do espaço de armazenamento de energia duradouro é essencial.

Devido à alta proporção de geração de energia renovável nos EUA, o Golden State está entre as áreas iniciais a liberar muitos sistemas de armazenamento de energia com um tempo de descarga contínua de 4 horas.

Desde 2019, a região da Califórnia começou a implantar sistemas de espaço de armazenamento de energia de 4 horas. De acordo com a previsão da Strategen, o Golden State liberará 2-11 GW de equipamentos de armazenamento de energia duradouros até 2030, e 45-55 GW de configurações de espaço de armazenamento de energia de longo prazo serão compreendidos até 2045.

Três estágios de armazenamento de energia de longa duração

Para um espaço de armazenamento de energia duradouro, o ponto mais importante é auxiliar no ajuste versátil do sistema de potência. Essencialmente, no sistema energético, o lado da procura de recursos flexíveis é principalmente energia eólica e também centros de geração de energia fotovoltaica; a versatilidade do sistema de energia geralmente vem de dois aspectos, um é a geração flexível de energia do grupo gerador original e o outro é o sistema de armazenamento. configuração de centros de energia.

Quando avaliamos a velocidade da inovação, simplificamos a adaptabilidade das empresas em 3 partes: sistemas de estoque; abordagens maduras de espaço de armazenamento de energia – armazenamento bombeado; inovações totalmente novas em armazenamento de energia. Dessa forma, é possível delinear aproximadamente a progressão do armazenamento de energia à medida que a proporção de geração de energia eólica e também solar aumenta progressivamente.

Especificamente, pode ser dividido em três fases:

Fase 1: Cerca de 10% da geração de energia eólica (representando o estágio em que a China certamente permanecerá por volta de 2021):.

O período de janela táctica para o avanço da nova tecnologia moderna de armazenamento de energia de longa duração é nesta fase, as unidades de produção existentes (energia a carvão, energia a gás) podem ser transformadas para oferecer assistência de fonte ainda mais versátil; o método típico de espaço de armazenamento de energia, armazenamento bombeado devido ao período de construção e construção mais longo (6-8 anos), precisa ser planejado e lançado imediatamente; o custo de novas tarefas de espaço de armazenamento de energia ainda é muito caro; no entanto, se ainda houver uma lacuna na flexibilidade, os novos empregos de espaço de armazenamento de energia precisam ser preenchidos o mais rápido possível.

Estágio 2: Um nível em torno de 20% de geração de energia eólica (correspondente ao estágio que a China certamente estará por volta de 2025):.

Nesta fase, a batalha decisiva pela automação de uma nova tecnologia de armazenamento de energia duradoura para reduzir despesas vai para esta fase. A reforma das unidades produtoras existentes está basicamente concluída e não pode oferecer mais versatilidade passo a passo; A força primária; neste momento, a necessidade de armazenamento de energia totalmente novo aumentou ainda mais.

Fase 3: Em relação a 30% da geração de energia eólica (representando a fase da China por volta de 2030, representando a fase do estado dourado em 2020):.

A tecnologia de espaço de armazenamento de energia duradouro e com custo otimizado está em um período de rápido desenvolvimento na capacidade instalada. Nesta fase, os dispositivos existentes não têm espaço para melhorias e são lentamente eliminados; o armazenamento bombeado é limitado por fontes geográficas e também não pode continuar a aumentar; basta contar com novas tecnologias duradouras de armazenamento de energia Fornecer fontes de adaptabilidade incrementais.

Categoria de espaço de armazenamento de energia de longa duração.

As qualidades e a redução de custos das tecnologias de armazenamento de energia são diversas. De acordo com várias circunstâncias de aplicação, as tecnologias de armazenamento de energia de longo prazo oferecerão um padrão multilinha.

Em suma, as inovações de espaço de armazenamento de energia a longo prazo podem ser divididas em três linhas principais: armazenamento de energia mecânica, armazenamento de energia térmica e espaço de armazenamento de energia química. Entre eles, o armazenamento de energia mecânica consiste em armazenamento de água bombeada e armazenamento de energia de ar comprimido; armazenamento quente é principalmente espaço de armazenamento de calor de sal fundido; o armazenamento de energia química consiste em espaço de armazenamento de energia de bateria de íon de lítio, armazenamento de energia de bateria de íon de sódio, bem como armazenamento de energia de bateria de fluxo líquido.

Despesas preliminares de investimento financeiro, eficácia do armazenamento de energia e também ciclo de vida são os três aspectos principais.

1. O espaço de armazenamento de energia de longo prazo mais barato: espaço de armazenamento hidráulico bombeado, ar comprimido, armazenamento de energia de bateria de íon de lítio.

Considerando os custos de carregamento, o espaço de armazenamento de energia hidrelétrica bombeada e também as inovações de armazenamento de energia de ar comprimido são uma das mais econômicas, enquanto o espaço de armazenamento de energia da bateria de íons de lítio é o espaço de armazenamento de energia eletroquímica tecnologia moderna com o custo por quilowatt-hora mais acessível na fase atual, e as baterias de íon de sódio e as baterias de circulação reduziram as despesas por quilowatt-hora.

2. Ar comprimido: Quando a eficiência for aumentada para 65%, o clima económico deverá superar o do armazenamento bombeado.

Com a melhoria do desempenho do armazenamento de energia, o custo por unidade de eletricidade da inovação no armazenamento de energia por ar comprimido certamente continuará a diminuir, e prevê-se que exceda o armazenamento hidrelétrico bombeado e acabe sendo a inovação de armazenamento de energia em grande escala mais econômica. A avaliação de sensibilidade revela que quando o preço do primeiro investimento é de 1,4 yuan/Wh, presumindo que a eficiência do espaço de armazenamento de energia seja elevada para 70%/ 75%/ 80%, o custo de cada eletricidade considerando o preço de cobrança pode ser reduzido para 0,834/ 0,806/ 0,782 yuan/kWh.

Atualmente, a eficiência do layout do sistema avançado de armazenamento de energia de ar comprimido de 100 MW/400 MWh de Zhangjiakou atingiu 70,4%, e também sua operação certamente será observada continuamente no futuro.

3. Bateria de íon de lítio: Depois que a taxa de lítio cai, ainda é um remédio de armazenamento de energia duradouro relativamente acessível. Com a velocidade da industrialização e também a queda dos custos dos recursos, prevê-se que o primeiro custo de investimento financeiro do armazenamento de energia de iões de lítio diminua progressivamente, o que aumentará o clima económico do seu espaço de armazenamento de energia. A análise de sensibilidade é realizada. Quando a eficácia do armazenamento de energia é de 88%, assumindo que o primeiro custo de investimento do sistema de armazenamento de energia da bateria de íons de lítio de 10MW/50MWh é reduzido para 1,5/ 1,2/ 1,0 (yuan/Wh), a despesa por unidade de energia elétrica levando em consideração o preço de faturamento é 1,081/ 0,966/ 0,890 yuan/kWh.

4. Bateria de fluxo líquido: o custo de investimento preliminar e também a eficiência do espaço de armazenamento de energia são duas restrições principais. Com a velocidade do procedimento de automação, espera-se que o custo de investimento preliminar do espaço de armazenamento de energia da bateria de circulação de fluidos diminua e a eficácia do espaço de armazenamento de energia aumente gradualmente, o que certamente aumentará ainda mais a eficiência da bateria de circulação. Despesa KWH.

Realizando o nível de análise de sensibilidade, quando a eficácia do armazenamento de energia é de 75%, presumindo que o preço do investimento financeiro inicial do sistema de espaço de armazenamento de energia da bateria de circulação líquida de 10 MW / 50 MWh cai para 2,5 / 2,0 / 1,5 (yuan / Wh), a despesa de cada eletricidade considerando o custo da energia elétrica cairá É 1,293 / 1,132 / 0,971 yuan / kWh.

5. Bateria de íon de sódio: Após severa redução de preço, ela pode ser usada como um serviço de espaço de armazenamento de energia de longo prazo razoavelmente acessível. À medida que o processo de industrialização aumenta, prevê-se que o custo preliminar do investimento financeiro do armazenamento de energia da bateria de iões de sódio diminua progressivamente, melhorando substancialmente a situação económica do seu espaço de armazenamento de energia.

Realizar avaliação de sensibilidade, quando a eficácia do armazenamento de energia for de 80%, assumindo que o primeiro custo de investimento do sistema de armazenamento de energia da bateria de íons de sódio de 10MW/50MWh seja reduzido para 1,6/ 1,3/ 1,0 (yuan/Wh), o preço por unidade de eletricidade levando em consideração a taxa de faturamento é 1,263/ 1,153/ 1,044. Yuan/kWh. Quando a despesa de investimento inicial cair para 1,3 (yuan/Wh), o preço de cada eletricidade será menor do que o da bateria de íons de lítio existente.