Zobrazenia: 0 Autor: Editor stránky Čas zverejnenia: 2023-07-18 Pôvod: stránky
Domáci trh vo veľkom meradle zaznamenal rýchly rozvoj, pričom niekoľko značiek skladovania energie zvýšilo svoje dodávky využitím domácich zdrojov kanálov. V roku 2021 čínske dodávky energie na skladovanie viedla spoločnosť CATL. Dodávky PCS na skladovanie energie tiež rýchlo rástli.
Okrem toho sa objavuje stále viac nových technológií, ktoré prispievajú k trvalo udržateľnému rozvoju priemyslu skladovania energie. Vysokonapäťová energia ponúka významné výhody vo veľkokapacitných scenároch. Požiarne akumulačné elektrárne čelili častým požiarom, čo viedlo k dôrazu na bezpečnosť skladovania energie v politikách. Pozornosť si získalo chladenie kvapalinou a roztoky ketónov plného fluóru. Nové elektrochemické technológie skladovania energie, ako je skladovanie sodíkovo-iónových batérií, skladovanie energie v tekutých batériách a skladovanie vodíka, sa rýchlo industrializovali. Prostredníctvom demonštračných projektov sa postupne implementujú nové technológie fyzického skladovania energie, ako je skladovanie svetla a tepla, gravitačné skladovanie energie, skladovanie stlačeného vzduchu a skladovanie energie zotrvačníka.
Priemyselný reťazec skladovania energie zahŕňa rôzne prepojenia:
Systém skladovania energie: Zahŕňa batérie, PCS, BMS, EMS a ďalšie komponenty. Medzi kľúčových hráčov v tejto oblasti patria CATL, EVE Lithium Energy, Sunshine Power, Nandu Power, Kesta, Kehua Data, BYD, Sunshine Power, Jinlang Technology a ďalšie, ktoré majú významné zastúpenie v zámorí.
Inžinierske EPC, detekcia pripojenia k sieti a po prevádzke a údržbe: Medzi významné spoločnosti v tomto segmente patria South China Technology, Ates, Linyang Energy, Baoguan
Materiálový systém batérií na ukladanie energie sa primárne točí okolo fosforečnanu lítneho a železa a batérie sa vyvíjajú smerom k väčším kapacitám.
Podľa požiadaviek ministerstva priemyslu a informačných technológií by hustota energie akumulátorov energie mala byť ≥145Wh/kg a energetická hustota batériových jednotiek by mala byť ≥110Wh/kg. Životnosť cyklu by mala byť ≥ 5 000-krát a miera udržiavania kapacity by mala byť ≥ 80 %. Elektrochemické skladovanie energie, najmä technológia skladovania energie lítiových batérií, prechádza novým transformačným cyklom. Postupne sa objavujú nové technológie a funkcie, ako sú veľké batérie, vysoké napätie a vodné/kvapalné chladenie. Okrem toho môžu sodíkovo-iónové batérie v budúcnosti získať konkurenčnú výhodu vďaka svojej nákladovej efektívnosti.
Čínski výrobcovia vedú celosvetové dodávky batériových článkov na ukladanie energie, pričom CATL je popredným svetovým dodávateľom. Odhaduje sa, že celosvetové dodávky batérií na ukladanie energie v roku 2021 dosiahli 59,9 GWh, pričom Ningde Times predstavovali 16,7 GWh alebo 27,9 % z celkového počtu. Paineng Technology dodala 1,5 GWh, čo predstavuje 2,6 %. Očakáva sa, že dodávky v roku 2022 dosiahnu 114,9 GWh, čo predstavuje nárast o 91,9 %, pričom Ningde Times predstavuje 45,0 GWh alebo 169,5 %. Podľa výpočtov sa predpokladá, že celosvetové dodávky energetických akumulátorov dosiahnu v rokoch 2022-2023 122,5/219,6 GWh, čo predstavuje nárast o 101 %/79 %. Očakáva sa, že Ningde Times obsadí 50/100 GWh zásielok, čo odráža 199%/100% nárast a udrží si vedúcu pozíciu.
V oblasti invertorových technológií sa trend uberá smerom k architektúre DC 1500V, ktorá nahrádza tradičnú architektúru 1000V, najmä v elektrárňach. V roku 2021 fungovalo približne 49,4 % domácich fotovoltických inštalácií na úrovni jednosmerného napätia, pričom 1000 V trh predstavoval 50,6 %. Distribuované fotovoltické systémy stále využívajú prevažne napäťovú úroveň 1000V. Napríklad všetky obytné systémy používajú 1000V úroveň, zatiaľ čo 80% priemyselných a komerčných systémov používa 1000V úroveň.
Systém skladovania energie 1500 V vykazuje významné výhody. Hlavným produktom 1500V systému je 1500V zásobník energie PCS. V porovnaní s predchádzajúcimi systémami ponúka 1500V systém skladovania energie 35%+ zvýšenie hustoty energie a hustoty výkonu, 5%+ zníženie systémových nákladov a 0,3%+ zvýšenie účinnosti systému. Pri 40-stopovom kontajneri a 280AH batérii je maximálna inštalovaná kapacita pre 1000V batériu 3,3 MWh, zatiaľ čo 1500V systém môže dosiahnuť 4,5 MWh. Okrem zníženia nákladov spojených s PCS, batériami a pomocným príslušenstvom sa výrazne znižujú aj náklady na prácu, základy a pozemky. V nedávnych rozsiahlych projektoch prekročila miera prieniku 1500 V dve tretiny. Reprezentatívni výrobcovia v tejto oblasti zahŕňajú Sunshine, Shangneng a Kehua, pričom Shangneng Electric zabezpečuje projekt skladovania energie na úrovni 500 MW v Shandongu pomocou 1500 V PCS.
Aplikácia invertorovej technológie sa neustále vyvíja a skupinové PCS sa čoraz viac implementujú vo veľkom meradle. Group PCS rieši obmedzenia centralizovaných systémov PCS a umožňuje rozsiahle aplikácie. Súčasné systémy batériového skladovania energie primárne využívajú centralizované PCS, čo môže viesť k nerovnováhe medzi batériovými klastrami a potenciálnemu nedostatočnému využitiu niektorých batérií. Group string PCS umožňuje riadenie na úrovni klastra, predlžuje životnosť systému, zlepšuje kapacitu vybíjania počas celého životného cyklu a vykazuje rastúci trend vo veľkých aplikáciách. Projekt Huaneng Huangtai 100MW/200MWH je prvou rozsiahlou elektrárňou na skladovanie energie v Číne, ktorá prijala sériu architektúry PCS. Podobne aj projekt 3MW/6MWH v Texase, Shandong, využíva túto systémovú architektúru.
Guodian Investment Oil City Daqing implementoval 200MW experimentálnu platformu pre optické úložisko. Spoločnosť Shangneng Electric poskytla rôzne modely invertorov, vrátane 230 kW skupinových reťazcových invertorov, desiatok 225 kW a 175 kW skupinových reťazcových invertorov, 3,125 MW centralizovaných zariadení typu všetko v jednom a 3,15 MW distribuovaných zariadení typu všetko v jednom. Revolúciu v tradičnom decentralizovanom prístupe k inštalácii spôsobil najmä 250kW skupinový reťazový invertor. S integrovanou platformou 1 MW a centralizovaným modelom riadenia prevádzky a údržby výrazne znížil čas a požiadavky na pracovnú silu a zároveň zlepšil prevádzkovú efektivitu.
Integráciou digitálnych informačných technológií s fotovoltaickými technológiami a technológiami skladovania energie sa objavil nový koncept formovania, inteligentného a modulárneho dizajnu systémov skladovania energie. Tento prístup umožňuje prepracovanú správu na úrovni batériového modulu, čo vedie k zvýšenému vybíjaniu, zníženej konfigurácii batérie o 13 %, zlepšenej životnosti batérie o 50 %, lepšej investícii s 30 % znížením počiatočnej konfigurácie, minimalistickej prevádzke a údržbe (zníženie nákladov na dopravu a údržbu o 50 miliónov juanov za 25 rokov), zvýšenej bezpečnosti a stabilite (dosiahnutie 99 % až 99 % zníženia celkovej úrovne spoľahlivosti než o 20 %). (LCOS). Tento dizajn tiež pomáha pri prechode z fotovoltaickej parity na paritu skladovania energie.
Jednou nevýhodou je, že súčasné náklady na PCS sú relatívne vysoké, ale existuje dostatočný priestor na zníženie ceny. Reprezentatívni výrobcovia v tejto oblasti zahŕňajú Huawei, Shangneng a Shenghong.
Pokiaľ ide o elektrickú topologickú štruktúru, vysokonapäťové spoločné plány ponúkajú významné výhody pre veľkokapacitné systémy skladovania energie.
Ako sa kapacita integrovaných systémov na ukladanie energie zvyšuje, tradičná sériová schéma zvyšujúceho sa napätia čelí niekoľkým výzvam. Po prvé, veľké kapacity vyžadujú vysoký počet batérií, čo zvyšuje bezpečnostné riziká. Po druhé, so zvyšujúcim sa počtom cyklov batérie postupne klesá konzistentnosť výkonu medzi jednotlivými článkami. Tieto faktory spoločne obmedzujú kapacitu systému jedného stroja. Okrem toho, keď sa paralelné vybavenie zvyšuje, sekundárna komunikácia a riadenie koordinácie sa stávajú zložitejšími.
Výhody vysokonapäťových spoločných plánov pre veľkokapacitné systémy spočívajú v ich paralelnej kombinácii viacerých energetických zásobníkov. Každá jednotka na ukladanie energie vydáva desiatky až stovky voltov, čo poskytuje široký rozsah napätia pre samostatné stohovanie batérií. Tým sa zníži objem zásobníka batérií a počet potrebných batérií, čím sa výrazne zvýši kapacita systému a zároveň sa zvýši bezpečnosť.
V súčasnosti medzi domáce spoločnosti s vysokonapäťovou technológiou patria Guodian Nanrui, Jinpan Technology, Zhiguang Electric, Sifang Co., Ltd. a New Scenery. Tieto spoločnosti zverejnili a dostali objednávky v hodnote 135 miliónov juanov.
V posledných rokoch dochádzalo k častým požiarom v elektrárňach na skladovanie energie, čo poukazuje na dôležitosť kontroly teploty, tepelného manažmentu a požiarnej ochrany v systémoch skladovania energie. Na riešenie týchto problémov boli zavedené priemyselné politiky, ktoré viedli k zrýchlenému vývoju systémov skladovania energie a požiarnej ochrany. Kovové lítium, prítomné v lítium-iónových batériách, vykazuje vysokú reaktivitu a vyvolalo obavy o bezpečnosť pri používaní lítiových batérií pri skladovaní energie. Neúplné štatistiky ukazujú, že v roku 2022 došlo na celom svete k viac ako 17 prípadom skladovania energie. Krajina od roku 2021 zaviedla politiku týkajúcu sa skladovania energie a požiarnej bezpečnosti, pričom zdôraznila dôležitosť požiarnej ochrany podľa nových noriem.
V oblasti systémovej integrácie skladovania energie koexistujú rôzne režimy a do systémovej integrácie je zapojených veľa hráčov. V súčasnosti existujú tri hlavné režimy:
Usporiadanie celého priemyselného reťazca: Spoločnosti zaoberajúce sa výrobou batérií, PCS, BMS, EMS, ako napríklad BYD, predstavujú tento režim na domácom trhu.
Profesionálna integrácia: Tento režim zahŕňa integrátorov, ktorí obstarávajú komponenty externe a špecializujú sa na systémovú integráciu. Na domácom trhu má menej aplikácií, ale zastupujú ju zahraničné spoločnosti ako DOOSAN a IHI.
Transformácia od dodávateľov zariadení k systémovým integrátorom: Tento režim je široko používaný doma. Spoločnosti, ktoré sa predtým zameriavali na špecifické produkty, ako sú výrobcovia fotovoltaických invertorov ako Jinlang Technology, Gudewei a Deye Technology, výrobcovia napájacích batériových úložísk energie ako Energy, Penghui Energy a výrobcovia PCS/BMS/EMS ako Jinpan Technology, Cosmald, Ke Shida, Kesta, KOCS, China Data, Baoguang Electronics Co., Ltd., integrovali systém Kelu. Na americkom trhu nájdeme mainstreamových integrovaných výrobcov pôsobiacich vo všetkých troch modeloch.
Sodíkovo-iónové batérie: Obchodný proces sodíkovo-iónových batérií sa zrýchľuje. Sodíkové batérie ponúkajú lepší výkon ako lítiové batérie za výhodnejšiu cenu vďaka množstvu zdrojov sodíka. Sodíkové batérie vykazujú výkon pri rýchlom nabíjaní (dosiahnutie 80 % energie za 15 minút pri izbovej teplote), dobrý výkon v podmienkach nízkej teploty, životnosť cyklu 4 000-5 000-krát za normálnych teplotných podmienok a hustotu energie porovnateľnú s hustotou železo-lítiových batérií. Kým overené svetové zdroje lítia v roku 2022 predstavovali približne 89 miliónov ton, pričom viac ako polovica z nich bola distribuovaná v Južnej Amerike, Čína vlastní 5,1 milióna ton, čo predstavuje iba 6 % celosvetového podielu. Navyše 65 % lítiových surovín si vyžaduje dovoz. Naproti tomu zdroje sodíka sú bohaté a široko rozšírené po celom svete s morskou vodou bohatou na chlorid sodný.
Prietokové batérie: Tekuté prietokové batérie, kde sú oddelené kladné a záporné elektrolyty, ponúkajú vynikajúci výkon. Železo-chrómové a plnohodnotné prietokové batérie sú dva hlavné komerčné smery v tejto oblasti.
Akumulácia ľahkej tepelnej energie: Výroba ľahkej tepelnej energie má prirodzenú výhodu ako spôsob skladovania energie, najmä pre nastavenie špičky a reguláciu frekvencie.
Gravitačné skladovanie energie: Gravitačné skladovanie energie je mechanická metóda skladovania energie, ktorá využíva potenciálnu energiu z výškového rozdielu na uľahčenie procesov nabíjania a vybíjania.
Skladovanie stlačeného vzduchu: Skladovanie energie stlačeného vzduchu zahŕňa stláčanie vzduchu v období nízkej spotreby energie a jeho skladovanie vo vysokotlakových nádobách, ako sú opustené bane, zásobníky plynu, jaskyne, vrty na ropu a zemný plyn alebo novovybudované plynové vrty. V porovnaní so skladovaním vzduchu v tlakových nádobách, ako sú oceľové plechovky, využitie podzemných priestorov, ako sú soľné jaskyne na výstavbu vysokokapacitných elektrární, výrazne znižuje náklady na suroviny a pôdu. Systémy skladovania stlačeného vzduchu možno klasifikovať ako tradičné systémy (vyžadujúce doplňovanie), systémy so zariadeniami na akumuláciu tepla a systémy skladovania stlačenej energie kvapalina/plyn, založené na pracovnom médiu, akumulačnom médiu a zdroji tepla.
Skladovanie energie zotrvačníka: Skladovanie energie zotrvačníka je nová technológia, ktorá je stále v počiatočných štádiách komercializácie. Na ukladanie a uvoľňovanie energie využíva rotujúci zotrvačník.
