Hvad er energilagring?
Energilagring er at opbevare elektricitet og bruge den, når det er nødvendigt.
Og processen med elektricitet fra produktion til endelig anvendelse er som følger:
Produktion af elektricitet (kraftværker, kraftværker) — transmission af elektricitet (netselskab) — brug af elektricitet (brugere)
I ovenstående tre led kan der etableres energilagring, så energilagring kan opdeles i: elproduktion energilagring; energilagring af nettet; brugerens energilagring i henhold til anvendelsesscenarier.
Energilagringsindustriens kæde er relativt enkel. Upstream er udstyrsproducenten, midstream er integreret producent, og downstream er forskellige applikationer. Opstrømsforbindelsen er den retning, der skal fokuseres på.
omkostninger til energilagringssystem
Batteriet tegnede sig for den højeste andel og nåede 60 %, efterfulgt af PCS (konverter), EMS (energistyringssystem) og BMS (batteristyringssystem), der tegner sig for henholdsvis 20 %, 10 % og 5 %.
1) Batterisegment: Industrikoncentrationen er gradvist stigende. I fremtiden vil det udvikle sig mod høj sikkerhed, lang levetid og lave omkostninger. Lithiumjernfosfat vil være den almindelige vej, og det forventes at blive ledet af førende producenter af strømbatterier;
2) PCS-link: vær opmærksom på de tre kernekompetencer (iterativ omkostningsreduktionsevne, brand power & bankability, kanalkapacitet), og bedøm det fremtidige konkurrencemønster og konvergensen af fotovoltaiske invertere;
3) EMS-link: Det skal interagere med elnettet. De eksisterende EMS-selskaber er hovedsageligt fra statens netafdeling. I fremtiden afhænger EMS's kernekonkurrenceevne af softwareudviklingskapaciteter og energioptimeringsstrategidesignevner;
4) BMS-link: den nuværende teknologimodenhed er lav, mangel på industristandarder, og det konkurrenceprægede landskab er spredt. I fremtiden vil energilagerbatteriet BMS sandsynligvis fortsætte strømbatteriets BMS-markedsmønster;
5) Systemintegrationslink: Der er mange indenlandske systemintegratorspillere, og virksomheder med integrationsevner, drift- og vedligeholdelsestjenester, lokale kanaler og brandkraft vil vinde.
At dømme ud fra det nuværende elforbrugsmiljø, der er domineret af termisk energi, overføres den strøm, der genereres af kraftværket - overført til elnettet - til brugeren til brug, og der er ingen energilagring i midten. Et lille antal elnetselskaber vil bruge pumpet lager til at justere spidsfrekvensen og udfylde dale. Det vil sige, at når der er meget strøm om natten, bruges strøm (med vandpumpe) til at pumpe vandet nedstrøms for vandkraftværket til opstrøms for at generere strøm.
Hvorfor gemme energi?
Med opdateringen og opgraderingen af energisystemet og fremme af dual-carbon-målet er vedvarende energi, ledet af solenergi og vindenergi, begyndt at blive meget brugt. Fordi vindkraft og solcelleanlæg er stærkt påvirket af vejret og har stor ustabilitet, spiller energilagringsteknologi en afgørende rolle. Keheng nye energiproducenter mener, at kombinationen af vind- og solenergilagring sandsynligvis vil blive udviklingstendensen for ny energi i fremtiden.
Fra et globalt perspektiv: Det amerikanske energilagermarked vil eksplodere i 2020 og blive det tredjestørste energilagermarked i verden. Den centraliserede implementering af offentlige energilagringsprojekter vil være en vigtig stigning fra 2021 til 2024. Samtidig vil den ustabile strømforsyning stimulere brugernes efterspørgsel efter energilagring. ; Europa startede det første år med energilagring i 2019, og nåede et nyt højdepunkt i 2020, og sprang til at blive verdens største kumulative energilagringsmarked, med Tyskland og Storbritannien førende, Tyskland er verdens største brugermarked for energilagring, primært pga. til de høje elpriser for beboerne, og tilskudspolitikken er flyttet til husholdningerne. På grund af energilagring er Storbritannien hovedsageligt drevet af udbredelsen af store energilagringsprojekter; Sydkorea er påvirket af sikkerheden ved energilagringsbatterier, og den nyinstallerede kapacitet er faldet, men det er stadig verdens næststørste energilagermarked i 2020.
Fra mit lands udviklingsperspektiv: efterhånden som andelen af vedvarende energiproduktion stiger, opstår problemer som forbrug, transmission og distribution og udsving, og den stive efterspørgsel efter energilagring tager gradvist form. næsten 100 gange vækstraten.
Følgende er de 15 forskningsrapporter for energilagringsindustrien:
1. Efter mere end ti års udvikling er elektrisk energilagring gået fra laboratoriet til det tidlige stadium af kommercialisering, og nu er det gradvist ved at gå fra det tidlige stadium af kommercialisering til storskala. Denne fase har flere egenskaber. For det første, hvad angår teknologisk udvikling, kan omkostningsydelsen for nogle energilagringsenheder allerede fremmes og anvendes. Den energilagring, som elsystemet krævede for mere end ti år siden, har tre elementer: lang levetid, lave omkostninger og høj sikkerhed. Nu er lang levetid og lave omkostninger stort set tilgængelige. Men høj sikkerhed har stadig den sidste mil. Med hensyn til forskning og udvikling er næsten alle energilagringsteknologier i mit land involveret. Med hensyn til applikationer har vi prøvet forskellige applikationer på strømforsyningen, elnettet og brugersiden. Med hensyn til forretningsmodeller er det så sandelig en mangel, og der er lang tid at udforske, og andre lande i verden har de samme problemer.
2. Pumpet opbevaring er stadig hovedkraften. Udviklingen af ny energilagring er meget hurtig, og dens væksthastighed er meget hurtigere end for pumpet hydrolagring. Blandt de nye energilagringsteknologier har lithium-ion-batterier den højeste andel af energilagringsteknologier og den hurtigste vækst. Selvfølgelig er der en unik betingelse for samtidig udvikling af elektriske køretøjer. Energilagringsteknologi er dog ikke begrænset til lithium-ion-batterier. I ansøgningsfasen er der bly-kul-batterier, natrium-svovl-batterier og flydende svovl-batterier. I demonstrationsfasen er der trykluft, natrium-ion-batterier, superkondensatorer og nano-nikkel-batterier. Laboratoriestadiet har svinghjul, superledning, faseskiftende brint og et ikke-pumpet tyngdekraftsenergilager samt nogle nye typer batterier. I hvilken form for energi er energilagring lagret, det er opdelt i fysisk energilagring, elektromagnetisk energilagring, elektrokemisk energilagring, termisk energilagring og kemisk brændselsenergilagring.
3. Lithium-ion batteriteknologi har udviklet sig hurtigst, og omkostningsydelsen er tæt på populariserings- og anvendelsesstadiet. Det er primært drevet af efterspørgslen efter elbiler. Lithiumbatteriets forsknings- og udviklingsteam er det største, investeringen er størst, og effekten er den mest indlysende. Ydeevnen af lithium-batterier kan dække næsten alle anvendelsesscenarier i strømsystemet, eller det kan bruges i de fleste anvendelsesscenarier. Om det er effektmåling, netmåling, brugermåling, spidsregulering, frekvensregulering, forbrug, nødopbygning, backup, sort start. Men den store mangel er, at tiden til forbrug ikke er nok. Kapaciteten er generelt fire timer, hvilket ikke er tilstrækkeligt i den vindstille sæson. Sikkerhedsproblemer, der er så mange brande i Sydkorea, folk er nogle gange lidt bange for lithium-batterier, og elektriske cykler brænder også fra tid til anden, men hele verden arbejder hårdt på denne sag, inklusive solid-state batterier som hovedretning, og nogle integrerede Teknologi, ledelsesteknologi, brandsikringsteknologi, tidlig varslingsteknologi osv. gør det mere sikkert, og det er muligt at løse.
4. Bredden i brugen af bly-kulstof-batterier er nummer to. Industrikæden er meget komplet, og mange bly-syre-batterifabrikker vil snart kunne producere bly-syre-batterier. Sikkerheden er stadig vandbaseret, og den er ikke let at brænde og eksplodere. Dette har fordele og er en overgangsteknologi.
5. Det tredje er det flydende svovlbatteri, som er sikkert, ikke-brændbart og har en lang levetid. Kraft og kapacitet kan være uafhængige. Ved konfiguration, hvis scenen kræver høj effekt, kan du med vilje reducere nogle unødvendige investeringer. Strømmen og timerne på lithium-ion-batterier er som udgangspunkt faste, og dette kan justeres. Den korte tavle er, at virkningsgraden er relativt lav, og der er et stort varme- og hjælpemotorforbrug. Energitætheden er relativt lav, den flydende svovlbatterienergilagringsstation optager et stort område, prisen kan ikke reduceres, og prisen er svær at bestemme, så den kan ikke bruges i elektriske køretøjer. International forskning og udvikling er dog ikke stoppet, og den er ikke blevet opgivet, og USA er endda blevet brugt som en stor forsknings- og udviklingsretning. En af grundene til dette fænomen er, at der er mange materialer at vælge imellem i dette system. Der er intet loft i forsknings- og udviklingsområdet, og det har en fordel i forhold til lithium-ion-batterier på lang sigt.
6. Andre batterier er i laboratoriestadiet, herunder flydende metalluft og organiske batterier, som kan være billige og høj energitæthed. Nogle systemer har stadig plads til udforskning og er stadig på grundforskningsstadiet. Fremgangen for natrium-ion-batterier er dog relativt hurtig, og det tager flere år fra laboratoriet til demonstrationsansøgningen. Fordi dets system grundlæggende er det samme som redoxreaktionsmekanismen for lithiumbatterier. Der er ikke megen hindring for holdet, der laver lithium-ion-batterier, for at skifte til natrium-ion-batterier. Med lithiumressourcernes begrænsninger, usikkerheden omkring lithiumcarbonatpriserne og manglen på for mange begrænsninger på natriumionressourcerne kan de enestående fordele ved dette vise sig. Det skal siges, at dette er en vigtig strategi for energilagringsteknologi. Reservedækket skal være tilgængeligt på nationalt plan, men fordi industrikæden endnu ikke er moden, og materialesystemet ikke er fuldt fokuseret og færdiggjort, er det i teorien sikrere end lithium-ion-batterier, så dets forskningsretning er ligner også lidt lithium-ion-batterier. Vi er nødt til at lave ballade om faste stoffer og elektrolytter, så denne vej kan stadig tage et stykke tid.
7. Trykluft kan bruges til alle behov i hele vores elsystem. Den er kendetegnet ved sin afhængighed af elektromekanisk hastighed, fordi den bruger generatorer, kompressorer osv., og responshastigheden er relativt langsom. Derudover har den mange roterende nøgler og nogle uerholdelige tab, så effektiviteten er forholdsvis lav. Derudover er pladsen til prisnedsættelse begrænset. Men det har en særlig stor fordel, det vil sige, at brugen af huler kan være meget stor. Hvis vores høje andel af energi skal forbruges i stor skala og i stor skala, vil elektrokemiske batterier have vanskeligheder. Det har dog geografiske begrænsninger.
8. Svinghjulets brugsplads er relativt lille, hovedsageligt i forbedringen af brugerens strømkvalitet og strømstøtten og støtten til nogle kabiner. Energitætheden er faktisk for lav. Derudover er den tekniske tærskel, der kræves for drejetaster, meget høj. Fordi energien, den lagrer, er defineret af svinghjulets hastighed og masse, hvis du vil opnå høj energitæthed, har du brug for en meget høj rotationshastighed, og titusinder er allerede startet. Kvalitet og sikkerhed er modstridende krav. Hvis kvaliteten er for stor, kan hastigheden øges, og om sikkerheden efter hastigheden øges har en høj teknisk tærskel. Derudover er applikationspladsen også begrænset, og almindelige applikationsscenarier kan ikke stole på det.
9. Super kondensatorer er meget bedre end svinghjul, men de er stadig dyre. Problemet er det samme, effekttætheden er høj, energitætheden er lav, og der er højere krav til styring. Derfor er markedspladsen begrænset, men den teknologiske udvikling går stadig relativt hurtigt.
10. De to andre teknologier har et stort potentiale i fremtiden. Det ene er det varme land, den internationale køreplan for udvikling af energilagring, der bemærker, at han har så høj en andel om 20, 30 år eller mere. Langsigtet energilagringsteknologi er uundværlig, og Storbritannien lægger særlig vægt på termisk energilagring, fordi dets offshore-vindkraft er påvirket af sæsonbestemte ændringer. Forholdene i vores land er ikke de samme. Hvis solceller er grundpillen, vil der ikke være sæsonbestemt energilagring i løbet af dagen og natten. Derfor er vi ikke så meget opmærksomme på ham nu. Nu handler det primært om solvarmeproduktion. I vores energiforbrug, såsom aircondition, udgør varme en meget høj andel. Disse kan løses med varmelagringsteknologi. Denne plads er stadig meget stor, men fordi tiden mellem el og varme er meget snæver, og afstanden er for stor, ser det ud til, at alle ikke har set et stort marked for denne anvendelsesplads, så der er relativt få forskere. Efter nogle år kan det være muligt. Efterhånden vil der blive investeret et betydeligt antal F&U-medarbejdere i denne del af forskningen. Den anden er brint, som kan lagres på tværs af sæsoner og kan erstattes af flydende brændstoffer og gasformige brændstoffer. Traditionelle gasfyrede motorer og motorer kan bruges, men de tekniske og økonomiske tærskler og folks frygt for deres sikkerhed vil alt sammen være hans udviklings- og forskningsproces. barrierer i. Vi skal ordne den tekniske køreplan for udviklingen af brint i vores land, fordi brint involverer de fire store led generering, lagring, transmission og brug, og der kan være hundredvis af ruter. I sidste ende bør vores nationale forhold, vores infrastrukturs tilstand og vores behov, hvilke tekniske ruter der er værdige til nøgleforskning, og design på topniveau gøres godt, ellers vil hundredvis af energi blive for spredt, og effekten af investeringsafkastet vil ikke være godt.
11. Generelt er pumpelager stadig hovedkraften blandt alle former for energilagring, men udviklingen af ny energilagring vil øges. Batteriet er den mest værdifulde energilagringsteknologi, og det vil også blive fokus for forskning og udvikling og anvendelse på lang sigt. Hvad angår lithiumbatteriindustrien, er der led som mineraler, materialer, monomerer, pakke- og systemintegration, anvendelse og genbrug, og industrikæden er meget lang. Vores land har dog fordelene ved talentindsamling, komplet produktionskæde og stærk ekspansionskapacitet. Vores originale produktionslinjeudstyr er bagud, dybest set er avancerede produktionslinjer importeret fra Japan eller Sydkorea, og nu erstatter vi dem gradvist. Denne flaskehals er næsten forsvundet. Der kan være nogle dele, der skal lægges vægt på i det næste trin, det vil sige genbrug af udtjente batterier og regenerering af materialer. Det nuværende fokus på denne del er stadig ikke nok, investeringen er stadig relativt lille, og den fremtidige plads er relativt stor, og det er også påkrævet. I løbet af den 13. femårsplanperiode fokuserede den nationale nøgle F&U-plan på lithium-ion-batterier, flow-batterier og kaskadeudnyttelse samt trykluft. Nogle layouts er blevet lavet til fremadskuende teknologier såsom ultra-elektricitet, solid state, flydende tilstand, metal, svinghjul og havpumpning, som dybest set opnås gennem arbejdet med den 13. femårsplan. De mål, vi satte på det tidspunkt, cykluslevetid, omkostninger, effektivitet og andre indikatorer for lithiumbatterier har alle nået forventningerne. Men der er stadig mangler i sikkerheden. Den nationale nøgleforsknings- og udviklingsplan fokuserer hovedsageligt på gennembrud inden for sikkerhed, og derudover er cykluslevetiden længere, og genbrugsdelen er også begyndt at være opmærksom.
12. Med hensyn til den hårde teknologi til energilagring er fronten ontologiteknologien. Faktisk er der integrationsteknologi, sikkerhedsteknologi og driftsstyringsteknologi. Vi har alle plads til forbedringer i disse aspekter, herunder integreret topologi og kommunikationsarkitektur. , kølesystem, sikkerhedsdiagnose, tidlig varsling, isolation, brandbeskyttelse, drift- og vedligeholdelsesstyring, cloud-styring, virtualisering og aggregering, genbrug i flere scenarier osv., har alle plads til forbedring. I denne henseende er EU særligt repræsenteret internationalt, og dette er fokus for hans forskning og udvikling. Med hensyn til applikationer afspejler strømkilder, elnet og brugere alle forskellige bekymringer. For eksempel er strømkilder mere opmærksomme på vedvarende energiforbrug, elnet håber på at opbevare energi sikkert og peak barbering. Når brugeren ønsker at integrere med flere netværk, fungerer det som en vigtig buff. Transportnetværket, luftnettet og interkonverteringsforbindelsen på tids- og rumskalaen.
13. Ansøgningens aktuelle dilemma er stadig forretningsmodellen, om den kan tjene penge. Status, forretningsmodel og elprisbegrænsninger. Problemet bag det er, at identitet og status er usikker, og politikken er noget diskontinuerlig. Derudover skal returmekanismen bestemmes, hvilket er et almindeligt problem i verden. Selvfølgelig har vi et el-system og el- og elmarkedsreformer i dynamisk. Faktisk har vores land udstedt en vejledning om energilagring på nationalt plan siden 2017. Når vi ser tilbage på disse dokumenter, kan vi se, at bedømmelsen af situationen på det tidspunkt var relativt præcis, og det var en industri, der var opmuntret af staten.
14. Med hensyn til investeringer er der hovedsagelig to aspekter: det ene er at være en meget moden førende producent af strømbatterier, og den anden er at være en meget moden producent af fotovoltaiske invertere.
Energilagringsmarkedet vil uden tvivl øge efterspørgslen efter batterier markant. Dette er relativt sikkert, så vi kan hovedsageligt fokusere på de relaterede spor, der allerede er meget modne. På den ene side batteriudbydere med høj sikkerhed og lave omkostninger, såsom CATL, BYD, Yiwei Lithium, Paineng Technology (mere rene energilagringsmål) osv.; på den anden side invertere, der er gode til nuværende konverteringsstyring Enhedsproducenter, såsom Sungrow, GoodWe, Jinlang Technology osv.
Samtidig vil energilagringsmarkedet også bringe en masse inkrementelle markeder til andre sektorer. Det ene er et relativt koncentreret led i energilagringsindustriens kæde, såsom batteriråvarevirksomheder Longpan Technology, Defang Nano, Fulin Precision osv., og energilagringssystemintegratorer Yongfu Co., Ltd., Kelu Electronics osv.; den anden er energilagringsinstituttet. Udvidelsen af sporet medførte, såsom de tænkelige energilagring termiske forvaltningsselskaber Sanhua Zhikong, Yinlun og så videre. Det inkrementelle marked er selvfølgelig sværere at overskue, og hvorvidt det har brug for støtte fra nye teknologiske veje, skal også konstant verificeres med industrikæden.
Mere batterikendskab: keheng batteri
