Görüntüleme: 0 Yazar: Site Editörü Yayınlanma Zamanı: 2023-07-18 Kaynak: Alan
Yurt içi büyük ölçekli pazar, birçok enerji depolama markasının yurt içi kanal kaynaklarından yararlanarak sevkiyatlarını artırmasıyla hızlı bir gelişme yaşadı. 2021 yılında Çin'in enerji depolama sevkiyatları CATL tarafından yönetildi. Enerji depolama PCS sevkiyatları da hızla arttı.
Ayrıca, enerji depolama sektörünün sürdürülebilir gelişimine katkıda bulunan giderek daha fazla yeni teknoloji ortaya çıkıyor. Yüksek gerilim enerjisi, büyük kapasiteli senaryolarda önemli avantajlar sunuyor. Yangın depolamalı enerji santralleri sık sık yangınlarla karşı karşıya kalıyor ve bu da politikalarda enerji depolama güvenliğinin vurgulanmasına yol açıyor. Sıvı soğutma ve tam flor keton çözeltileri dikkat çekti. Sodyum iyon pil depolaması, sıvı akışlı pil enerji depolaması ve hidrojen depolaması gibi yeni elektrokimyasal enerji depolama teknolojileri hızla sanayileşti. Işık ve ısı depolama, yerçekimi enerji depolaması, basınçlı hava depolaması ve volan enerji depolaması gibi yeni fiziksel enerji depolama teknolojileri, tanıtım projeleri aracılığıyla kademeli olarak uygulamaya konulmaktadır.
Enerji depolama endüstrisi zinciri çeşitli bağlantıları içerir:
Enerji depolama sistemi: Bu, pilleri, PCS'yi, BMS'yi, EMS'yi ve diğer bileşenleri kapsar. Bu alandaki kilit oyuncular arasında CATL, EVE Lithium Energy, Sunshine Power, Nandu Power, Kesta, Kehua Data, BYD, Sunshine Power, Jinlang Technology ve yurtdışında önemli bir varlığı olan diğerleri yer alıyor.
Mühendislik EPC'si, şebekeye bağlı tespit ve işletme sonrası ve bakım: Bu segmentteki önemli şirketler arasında South China Technology, Ateş, Linyang Energy, Baoguan yer almaktadır.
Enerji depolama pili malzeme sistemi öncelikle lityum demir fosfat etrafında dönüyor ve piller daha büyük kapasitelere doğru gelişiyor.
Sanayi ve Bilgi Teknolojileri Bakanlığı'nın belirlediği zorunluluklara göre enerji depolama pillerinin enerji yoğunluğunun ≥145Wh/kg, pil paketlerinin enerji yoğunluğunun ise ≥110Wh/kg olması gerekiyor. Çevrim ömrü ≥5.000 kez olmalı ve kapasite bakım oranı ≥%80 olmalıdır. Elektrokimyasal enerji depolama, özellikle lityum pil enerji depolama teknolojisi, yeni bir dönüşüm döngüsünden geçiyor. Büyük piller, yüksek voltaj, su soğutma/sıvı soğutma gibi yeni teknolojiler ve özellikler yavaş yavaş ortaya çıkıyor. Ek olarak, sodyum iyon piller maliyet etkinlikleri nedeniyle gelecekte rekabet avantajı kazanabilir.
Çinli üreticiler küresel enerji depolama pil hücresi sevkiyatına öncülük ediyor ve CATL dünyanın bir numaralı tedarikçisi konumunda. 2021'de küresel enerji depolama pil sevkiyatlarının 59,9 GWh olduğu, Ningde Times'ın ise 16,7 GWh veya toplamın %27,9'unu oluşturduğu tahmin ediliyor. Paineng Technology, %2,6'ya karşılık gelen 1,5 GWh sevkıyat yaptı. Sevkiyatların 2022'de %91,9 artışla 114,9 GWh'ye ulaşması bekleniyor; Ningde Times ise 45,0 GWh veya %169,5'i oluşturuyor. Hesaplamalara göre, küresel enerji depolama pil sevkiyatlarının 2022-2023'te 122,5/219,6GWh'ye ulaşacağı ve bu rakamın %101/%79'luk bir artışa karşılık geleceği öngörülüyor. Ningde Times'ın %199/%100 artışla sevkiyatların 50/100 GWh'sini alması ve lider konumunu sürdürmesi bekleniyor.
İnvertör teknolojisi alanında trend, özellikle elektrik santrallerinde geleneksel 1000V mimarisinin yerini alarak DC 1500V mimarisine doğru ilerliyor. 2021 yılında evsel fotovoltaik tesislerin yaklaşık %49,4'ü DC gerilim seviyesinde çalışırken, 1000V pazarı %50,6'sını oluşturdu. Dağıtılmış fotovoltaik sistemler hala ağırlıklı olarak 1000V voltaj seviyesini kullanıyor. Örneğin tüm konut sistemleri 1000V seviyeli sistemi kullanırken, endüstriyel ve ticari sistemlerin %80'i 1000V seviyeli sistemi kullanıyor.
1500V enerji depolama sistemi önemli avantajlar sergilemektedir. 1500V sistemin temel ürünü 1500V enerji depolama PCS'dir. Önceki sistemlerle karşılaştırıldığında 1500V enerji depolama sistemi, enerji yoğunluğu ve güç yoğunluğunda %35+ artış, sistem maliyetinde %5+ azalma ve sistem verimliliğinde %0,3+ artış sunuyor. 40 ft'lik bir konteyner ve 280AH batarya ile 1000V batarya için maksimum kurulu kapasite 3,3MWh iken 1500V sistem 4,5MWh'ye ulaşabilir. PCS, piller ve yardımcı aksesuarlarla ilgili maliyetlerin azaltılmasının yanı sıra işçilik, temel ve arazi maliyetleri de önemli ölçüde azalır. Son zamanlardaki büyük ölçekli projelerde 1500V penetrasyon oranının üçte ikisini aştığı görüldü. Bu alandaki temsili üreticiler arasında Sunshine, Shangneng ve Kehua yer alıyor ve Shangneng Electric, 1500V PCS kullanarak Shandong'da 500 MW seviyesinde bir enerji depolama projesini güvence altına alıyor.
İnvertör teknolojisinin uygulanması sürekli olarak gelişmektedir ve grup PCS giderek daha büyük ölçekte uygulanmaktadır. Grup PCS, merkezi PCS sistemlerinin sınırlamalarını giderir ve büyük ölçekli uygulamalara olanak tanır. Mevcut batarya enerji depolama sistemleri öncelikli olarak merkezi PCS'yi kullanır ve bu da batarya kümeleri arasında dengesizliklere ve bazı bataryaların potansiyel olarak yetersiz kullanımına yol açabilir. Grup dizisi PCS, küme düzeyinde yönetime olanak tanır, sistem ömrünü uzatır, tüm yaşam döngüsü boyunca boşaltma kapasitesini geliştirir ve büyük ölçekli uygulamalarda büyüyen bir trend sergiler. Huaneng Huangtai 100MW/200MWH projesi, Çin'de bir dizi PCS mimarisini benimseyen ilk büyük ölçekli enerji depolama elektrik santralidir. Benzer şekilde Teksas, Shandong'daki 3MW/6MWH projesi de bu sistem mimarisini kullanıyor.
Guodian Investment Oil City Daqing, 200 MW'lık bir Optik Depolama Deneysel Platformu uygulamaya koydu. Shangneng Electric, 230kW grup dizi invertörleri, düzinelerce 225kW ve 175kW grup dizi invertörleri, 3.125MW merkezi hepsi bir arada makineler ve 3.15MW dağıtılmış hepsi bir arada makineler dahil olmak üzere çeşitli model invertörler sağladı. Özellikle 250 kW'lık grup dizi invertörü, geleneksel merkezi olmayan kurulum yaklaşımında devrim yarattı. 1MW'lık entegre platform ve merkezi operasyon ve bakım yönetimi modeliyle, operasyonel verimliliği artırırken zaman ve insan gücü gereksinimlerini önemli ölçüde azalttı.
Dijital bilgi teknolojisini fotovoltaik ve enerji depolama teknolojileriyle bütünleştirerek, enerji depolama sistemlerinin şekillendirici, akıllı ve modüler tasarımına yönelik yeni bir konsept ortaya çıktı. Bu yaklaşım, pil modülü düzeyinde daha iyi bir yönetime olanak tanıyarak deşarjın artmasına, pil yapılandırmasının %13 azalmasına, pil ömrünün %50 artmasına, ilk yapılandırmada %30 azalmayla daha iyi yatırım yapılmasına, minimalist işletme ve bakıma (nakliye ve bakım maliyetlerini 25 yılda 50 milyon yuan oranında azaltır), artan güvenlik ve stabiliteye (%99 ila %99 güvenilirlik oranına ulaşma) ve seviyelendirilmiş depolama maliyetinde (LCOS) genel olarak %20'den fazla bir azalmaya olanak tanır. Bu tasarım aynı zamanda fotovoltaik pariteden enerji depolama paritesine geçişe de yardımcı olur.
Bir dezavantajı, PCS'nin mevcut maliyetinin nispeten yüksek olmasıdır, ancak fiyat indirimi için yeterli alan vardır. Bu alandaki temsili üreticiler arasında Huawei, Shangneng ve Shenghong yer alıyor.
Elektriksel topolojik yapı açısından yüksek gerilim seviyeli bağlantı planları, büyük kapasiteli enerji depolama sistemleri için önemli avantajlar sunmaktadır.
Enerji depolama entegre sistemlerinin kapasitesi arttıkça, geleneksel seri yükselen gerilim şeması çeşitli zorluklarla karşı karşıya kalır. İlk olarak, büyük kapasiteler yüksek sayıda pil gerektirir ve bu da güvenlik risklerini artırır. İkinci olarak, pil döngüsü sayısı arttıkça bireysel hücreler arasındaki performans tutarlılığı giderek azalır. Bu faktörler toplu olarak sistemin tek makine kapasitesini sınırlar. Ayrıca paralel ekipman arttıkça ikincil iletişim ve koordinasyon kontrolü daha karmaşık hale gelir.
Büyük kapasiteli sistemler için yüksek gerilim seviyeli ortak planların avantajları, birden fazla enerji depolama ünitesinin paralel kombinasyonunda yatmaktadır. Her bir enerji depolama ünitesi düzinelerce ila yüzlerce volt çıkış vererek, ayrı pil istiflemesi için geniş bir voltaj aralığı sağlar. Bu, pil yığınının hacmini ve gereken pil sayısını azaltır, güvenliği arttırırken sistem kapasitesini de önemli ölçüde artırır.
Şu anda yüksek voltaj seviyesi teknolojisine sahip yerli şirketler arasında Guodian Nanrui, Jinpan Technology, Zhiguang Electric, Sifang Co., Ltd. ve New Scenery yer alıyor. Bu şirketler 135 milyon yuan değerinde sipariş yayınladı ve aldı.
Son yıllarda enerji depolama santrallerinde sık sık çıkan yangınlar, enerji depolama sistemlerinde sıcaklık kontrolünün, ısı yönetiminin ve yangından korunmanın önemini vurgulamaktadır. Bu endişeleri gidermek için sanayi politikaları uygulanmış ve bu da enerji depolama ve yangından korunma sistemlerinin hızla geliştirilmesine yol açmıştır. Lityum iyon pillerde bulunan metal lityum, yüksek reaktivite sergiler ve lityum pillerin enerji depolamada kullanımına ilişkin güvenlik endişelerini artırmıştır. Eksik istatistikler, 2022 yılında dünya çapında 17'den fazla enerji depolama olayının meydana geldiğini gösteriyor. Ülke, 2021'den bu yana enerji depolama ve yangın güvenliği ile ilgili politikalar uygulamaya koyarak, yeni standartlar kapsamında yangından korunmanın önemini vurguladı.
Enerji depolama sistemi entegrasyonu alanında çeşitli modlar bir arada bulunur ve sistem entegrasyonuna dahil olan birçok oyuncu vardır. Şu anda üç ana mod vardır:
Tüm endüstri zinciri düzeni: BYD gibi akü, PCS, BMS, EMS üretiminde yer alan şirketler bu modu yurt içinde temsil etmektedir.
Profesyonel entegrasyon: Bu mod, bileşenleri dışarıdan tedarik eden ve sistem entegrasyonu konusunda uzmanlaşmış entegratörleri içerir. Yurt içinde uygulaması daha az olmakla birlikte DOOSAN, IHI gibi yabancı firmalar tarafından temsil edilmektedir.
Ekipman tedarikçilerinden sistem entegratörlerine dönüşüm: Bu mod yurt içinde yaygın olarak uygulanmaktadır. Jinlang Technology, Gudewei ve Deye Technology gibi fotovoltaik invertör üreticileri, Energy, Penghui Energy gibi güç pili enerji depolama üreticileri ve Jinpan Technology, Cosmald, Ke Shida, Kesta, KOCS, China Data, Baoguang Co., Ltd., Kelu Electronics gibi PCS/BMS/EMS üreticileri gibi daha önce belirli ürünlere odaklanan şirketler, sistem entegratörlerine dönüştü. ABD pazarında, her üç modelde de faaliyet gösteren ana akım entegre üreticiler bulunabilir.
Sodyum iyon piller: Sodyum iyon pillere yönelik iş süreci hızlanıyor. Sodyum piller, sodyum kaynaklarının bolluğu nedeniyle lityum pillere göre daha uygun maliyetli bir fiyata daha iyi performans sunar. Sodyum piller hızlı şarj performansı (oda sıcaklığında 15 dakikada %80 güce ulaşır), düşük sıcaklık koşullarında iyi performans, normal sıcaklık koşullarında 4.000-5.000 kat çevrim ömrü ve demir-lityum pillerle karşılaştırılabilecek bir enerji yoğunluğu sergiler. 2022 yılında dünyanın kanıtlanmış lityum kaynakları yaklaşık 89 milyon tona ulaşırken, bunların yarısından fazlası Güney Amerika'da dağıtılırken, Çin, küresel oranın yalnızca %6'sını temsil eden 5,1 milyon tona sahiptir. Ayrıca lityum hammaddelerinin %65'i ithalat gerektirmektedir. Buna karşılık, sodyum kaynakları bol miktarda bulunur ve sodyum klorür açısından zengin deniz suyuyla birlikte dünya çapında yaygın olarak dağıtılır.
Akışlı piller: Pozitif ve negatif elektrolitlerin ayrıldığı sıvı akışlı piller mükemmel performans sunar. Demir-krom ve tam ölçekli akışlı piller bu alanda iki önemli ticari yöndür.
Hafif termal enerji depolama: Hafif termal enerji üretimi, özellikle tepe ayarı ve frekans düzenlemesi açısından bir enerji depolama yöntemi olarak doğal bir avantaja sahiptir.
Yerçekimi enerjisi depolaması: Yerçekimi enerjisi depolaması, şarj ve deşarj işlemlerini kolaylaştırmak için yükseklik farkından gelen potansiyel enerjiyi kullanan mekanik bir enerji depolama yöntemidir.
Basınçlı hava depolama: Basınçlı hava enerji depolaması, düşük güç talebi dönemlerinde havanın sıkıştırılmasını ve terk edilmiş madenler, gaz depolama tankları, mağaralar, süresi dolmuş petrol ve gaz kuyuları veya yeni inşa edilmiş gaz kuyuları gibi yüksek basınçlı kaplarda depolanmasını içerir. Havanın çelik kutular gibi basınçlı kaplarda depolanmasıyla karşılaştırıldığında, tuz mağaraları gibi yer altı alanlarının yüksek kapasiteli enerji santralleri inşa etmek için kullanılması, hammadde ve arazi maliyetlerini önemli ölçüde azaltır. Basınçlı hava depolama sistemleri, çalışma ortamına, depolama ortamına ve termal kaynağa bağlı olarak geleneksel sistemler (yenileme gerektiren), ısı depolama cihazlı sistemler ve sıvı/gaz sıkıştırılmış enerji depolama sistemleri olarak sınıflandırılabilir.
Volan enerji depolaması: Volan enerji depolaması, henüz ticarileşme aşamasında olan yeni bir teknolojidir. Enerjiyi depolamak ve serbest bırakmak için dönen bir volan kullanır.
