Was ist Energiespeicher?
Energiespeicher sollen Strom speichern und bei Bedarf nutzen.
Und der Prozess des Stroms von der Produktion bis zur Endnutzung ist wie folgt:
Stromerzeugung (Kraftwerke, Kraftwerke) — Stromübertragung (Netzgesellschaft) —- Stromverbrauch (Nutzer)
In den oben genannten drei Verbindungen kann eine Energiespeicherung eingerichtet werden, sodass die Energiespeicherung unterteilt werden kann in: Energieerzeugung Energiespeicherung; Grid Energiespeicherung; Benutzer Energiespeicher nach Anwendungsszenarien.
Die Kette der Energiespeicherindustrie ist relativ einfach. Der Upstream ist der Gerätehersteller, der Midstream ist der integrierte Hersteller und der Downstream sind verschiedene Anwendungen. Die vorgelagerte Verbindung ist die Richtung, auf die man sich konzentrieren muss.
Kosten eines Energiespeichersystems
Die Batterie hatte mit 60 % den höchsten Anteil, gefolgt von PCS (Konverter), EMS (Energiemanagementsystem) und BMS (Batteriemanagementsystem) mit jeweils 20 %, 10 % und 5 %.
1) Batteriesegment: Die Branchenkonzentration nimmt allmählich zu. In Zukunft wird es sich in Richtung hoher Sicherheit, langer Lebensdauer und niedriger Kosten entwickeln. Lithiumeisenphosphat wird der Mainstream-Pfad sein, und es wird erwartet, dass er von führenden Herstellern von Leistungsbatterien angeführt wird;
2) PCS-Link: Achten Sie auf die drei Kernkompetenzen (Iterative Kostensenkungsfähigkeit, Markenstärke und Bankfähigkeit, Kanalfähigkeit) und beurteilen Sie das zukünftige Wettbewerbsmuster und die Konvergenz von Photovoltaik-Wechselrichtern;
3) EMS-Verbindung: Es muss mit dem Stromnetz interagieren. Die bestehenden EMS-Unternehmen stammen hauptsächlich aus dem State Grid Department. In Zukunft hängt die zentrale Wettbewerbsfähigkeit von EMS von den Fähigkeiten zur Softwareentwicklung und den Fähigkeiten zur Gestaltung von Energieoptimierungsstrategien ab;
4) BMS-Verbindung: Die aktuelle Technologiereife ist gering, es fehlen Industriestandards und die Wettbewerbslandschaft ist verstreut. In Zukunft wird das Energiespeicherbatterie-BMS wahrscheinlich das Marktmuster für Leistungsbatterie-BMS fortsetzen;
5) Systemintegrationsverbindung: Es gibt viele inländische Systemintegratoren, und Unternehmen mit Integrationsfähigkeiten, Betriebs- und Wartungsdiensten, lokalen Kanälen und Markenstärke werden gewinnen.
Ausgehend von dem derzeit von thermischer Energie dominierten Stromverbrauchsumfeld wird die vom Kraftwerk erzeugte und an das Stromnetz übertragene Energie zur Nutzung an den Benutzer übertragen, und es gibt keinen Energiespeicher in der Mitte. Eine kleine Anzahl von Stromnetzunternehmen wird Pumpspeicher verwenden, um die Spitzenfrequenz anzupassen und Täler aufzufüllen. Das heißt, wenn es nachts viel Strom gibt, wird Strom (mit einer Wasserpumpe) verwendet, um das Wasser stromabwärts des Wasserkraftwerks zum stromaufwärts zu pumpen, um Strom zu erzeugen.
Warum Energie speichern?
Mit der Aktualisierung und Modernisierung des Energiesystems und der Weiterentwicklung des Dual-Carbon-Ziels hat die breite Nutzung erneuerbarer Energien, angeführt von Solarenergie und Windenergie, begonnen. Da Windkraft und Photovoltaik stark vom Wetter beeinflusst werden und eine große Instabilität aufweisen, spielt die Energiespeichertechnologie eine entscheidende Rolle. Keheng New Energy Hersteller glauben, dass die Kombination von Wind- und Solarenergiespeichern wahrscheinlich der Entwicklungstrend der neuen Energie in der Zukunft werden wird.
Aus globaler Sicht: Der US-Energiespeichermarkt wird 2020 explodieren und zum drittgrößten Energiespeichermarkt der Welt werden. Die zentralisierte Umsetzung von Energiespeicherprojekten öffentlicher Versorgungsunternehmen wird von 2021 bis 2024 eine wichtige Steigerung darstellen. Gleichzeitig wird die instabile Stromversorgung die Nachfrage der Nutzer nach Energiespeicherung ankurbeln. ; Europa begann das erste Jahr der Energiespeicherung im Jahr 2019 und erreichte 2020 einen neuen Höchststand und sprang zum weltweit größten Markt für kumulative Energiespeicherung auf, wobei Deutschland und Großbritannien führend sind. Deutschland ist der weltweit größte Nutzer-Energiespeichermarkt, hauptsächlich aufgrund auf die hohen Strompreise für die Einwohner und die Förderpolitik hat sich auf die Haushalte verlagert. Aufgrund der Energiespeicherung wird Großbritannien hauptsächlich durch den Einsatz von großen Energiespeicherprojekten vorangetrieben; Südkorea ist von der Sicherheit von Energiespeicherbatterien betroffen, und die neu installierte Kapazität ist zurückgegangen, aber es ist im Jahr 2020 immer noch der zweitgrößte Energiespeichermarkt der Welt.
Aus Sicht der Entwicklung meines Landes: Mit zunehmendem Anteil erneuerbarer Energien an der Stromerzeugung treten Probleme wie Verbrauch, Übertragung und Verteilung sowie Schwankungen auf und die starre Nachfrage nach Energiespeichern nimmt allmählich Gestalt an. fast 100-fache Wachstumsrate.
Im Folgenden sind die 15 Forschungsberichte der Energiespeicherbranche aufgeführt:
1. Nach mehr als zehn Jahren Entwicklung ist die Speicherung elektrischer Energie vom Labor in die frühe Phase der Kommerzialisierung übergegangen und geht nun allmählich von der frühen Phase der Kommerzialisierung in den großtechnischen Maßstab über. Diese Phase hat mehrere Merkmale. Erstens kann im Hinblick auf die technologische Entwicklung die Kostenleistung einiger Energiespeicher bereits gefördert und angewendet werden. Die Energiespeicherung, die vor mehr als zehn Jahren für das Stromsystem erforderlich war, hat drei Elemente: lange Lebensdauer, niedrige Kosten und hohe Sicherheit. Jetzt sind eine lange Lebensdauer und niedrige Kosten grundsätzlich verfügbar. Aber Hochsicherheit hat noch die letzte Meile. In Bezug auf Forschung und Entwicklung sind fast alle Energiespeichertechnologien in meinem Land beteiligt. In Bezug auf Anwendungen haben wir verschiedene Anwendungen auf der Stromversorgungs-, Stromnetz- und Benutzerseite ausprobiert. In Bezug auf Geschäftsmodelle ist es in der Tat ein Manko, und es ist lange Zeit, es zu erforschen, und andere Länder der Welt haben die gleichen Probleme.
2. Pumpspeicherung ist immer noch die treibende Kraft. Die Entwicklung neuer Energiespeicher ist sehr schnell und ihre Wachstumsrate ist viel schneller als die der Pumpspeicherung. Unter den neuen Energiespeichertechnologien haben Lithium-Ionen-Batterien den höchsten Anteil an Energiespeichertechnologien und das schnellste Wachstum. Natürlich gibt es eine einzigartige Bedingung für die gleichzeitige Entwicklung von Elektrofahrzeugen. Die Energiespeichertechnologie ist jedoch nicht auf Lithium-Ionen-Batterien beschränkt. In der Anwendungsphase gibt es Blei-Kohle-Batterien, Natrium-Schwefel-Batterien und Flüssig-Schwefel-Batterien. Im Demonstrationsstadium gibt es Druckluft, Natrium-Ionen-Batterien, Superkondensatoren und Nano-Nickel-Batterien. Die Laborstufe verfügt über Schwungräder, Supraleitung, Phasenwechsel-Wasserstoff und einen nicht gepumpten Schwerkraft-Energiespeicher sowie einige neue Arten von Batterien. In welcher Form von Energie wird ein Energiespeicher gespeichert, es wird in physikalische Energiespeicher, elektromagnetische Energiespeicher, elektrochemische Energiespeicher, thermische Energiespeicher und chemische Brennstoffenergiespeicher unterteilt.
3. Die Lithium-Ionen-Batterietechnologie hat sich am schnellsten entwickelt, und die Kostenleistung ist nahe an der Phase der Popularisierung und Anwendung. Haupttreiber ist die Nachfrage nach Elektrofahrzeugen. Das Forschungs- und Entwicklungsteam für Lithiumbatterien ist das größte, die Investition ist die größte und die Wirkung ist am offensichtlichsten. Die Leistungsfähigkeit von Lithiumbatterien kann nahezu alle Anwendungsszenarien des Energiesystems abdecken bzw. in den meisten Anwendungsszenarien genutzt werden. Ob Leistungsmessung, Netzmessung, Nutzermessung, Peakregelung, Frequenzregelung, Verbrauch, Notbau, Backup, Schwarzstart. Aber das große Manko ist, dass die Zeit zum Verzehr nicht ausreicht. Die Kapazität beträgt in der Regel vier Stunden, was in der windstillen Jahreszeit nicht ausreicht. Sicherheitsprobleme, es gibt so viele Brände in Südkorea, die Leute haben manchmal ein bisschen Angst vor Lithiumbatterien, und auch Elektrofahrräder brennen von Zeit zu Zeit, aber die ganze Welt arbeitet hart an diesem Thema, einschließlich Festkörperbatterien als Hauptrichtung, und einige integrierte Technologie, Managementtechnologie, Brandschutztechnologie, Frühwarntechnologie usw. machen es sicherer, und dies ist möglich zu lösen.
4. An zweiter Stelle steht die Einsatzbreite von Blei-Kohle-Batterien. Die industrielle Kette ist sehr vollständig, und viele Fabriken für Blei-Säure-Batterien werden bald in der Lage sein, Blei-Säure-Batterien herzustellen. Die Sicherheit basiert immer noch auf Wasser und ist nicht leicht zu verbrennen und zu explodieren. Dies hat Vorteile und ist eine Übergangstechnologie.
5. Die dritte ist die flüssige Schwefelbatterie, die sicher, nicht brennbar ist und eine lange Lebensdauer hat. Leistung und Kapazität können unabhängig sein. Wenn die Szene bei der Konfiguration eine hohe Leistung erfordert, können Sie einige unnötige Investitionen bewusst reduzieren. Die Leistung und die Betriebsstunden von Lithium-Ionen-Akkus sind grundsätzlich festgelegt und können angepasst werden. Das kurze Board ist, dass der Wirkungsgrad relativ gering ist und viel Wärme und Hilfsmotor verbraucht werden. Die Energiedichte ist relativ gering, die Energiespeicherstation der Flüssigschwefelbatterie nimmt eine große Fläche ein, der Preis kann nicht gesenkt werden und die Kosten sind schwer zu bestimmen, sodass sie nicht in Elektrofahrzeugen verwendet werden können. Die internationale Forschung und Entwicklung hat jedoch nicht aufgehört und wurde nicht aufgegeben, und die Vereinigten Staaten wurden sogar als wichtige Forschungs- und Entwicklungsrichtung genutzt. Einer der Gründe für dieses Phänomen ist, dass in diesem System viele Materialien zur Auswahl stehen. Im Forschungs- und Entwicklungsbereich gibt es keine Obergrenze, und er ist langfristig im Vorteil gegenüber Lithium-Ionen-Batterien.
6. Andere Batterien befinden sich im Laborstadium, darunter Flüssigmetall-Luft- und organische Batterien, die kostengünstig und mit hoher Energiedichte sein können. Einige Systeme haben noch Raum für Exploration und befinden sich noch im Stadium der Grundlagenforschung. Der Fortschritt von Natrium-Ionen-Batterien ist jedoch relativ schnell, und es dauert mehrere Jahre vom Labor bis zur Demonstrationsanwendung. Denn sein System ist im Grunde das gleiche wie der Redox-Reaktionsmechanismus von Lithium-Batterien. Für das Team, das Lithium-Ionen-Batterien herstellt, gibt es kein großes Hindernis, auf Natrium-Ionen-Batterien umzusteigen. Angesichts der Beschränkungen der Lithiumressourcen, der Ungewissheit der Lithiumcarbonatpreise und des Fehlens zu vieler Beschränkungen der Natriumionenressourcen können die herausragenden Vorteile daraus hervorgehen. Es sollte gesagt werden, dass dies eine wichtige Strategie für die Energiespeichertechnologie ist. Der Ersatzreifen muss auf nationaler Ebene verfügbar sein, aber da die Industriekette noch nicht ausgereift ist und das Materialsystem noch nicht vollständig fokussiert und abgeschlossen ist, ist er theoretisch sicherer als Lithium-Ionen-Batterien, so seine Forschungsrichtung auch etwas ähnlich wie Lithium-Ionen-Batterien. Wir müssen uns um Feststoffe und Elektrolyte kümmern, also kann dieser Weg noch eine Weile dauern.
7. Druckluft kann für alle Bedürfnisse unseres gesamten Energiesystems verwendet werden. Es zeichnet sich durch seine Abhängigkeit von der elektromechanischen Drehzahl aus, da es Generatoren, Kompressoren usw. verwendet und die Reaktionsgeschwindigkeit relativ langsam ist. Darüber hinaus hat es viele rotierende Schlüssel und einige nicht wieder gutzumachende Verluste, sodass die Effizienz relativ gering ist. Außerdem ist der Platz für die Preisreduzierung begrenzt. Aber es hat einen besonders großen Vorteil, nämlich, dass die Nutzung von Höhlen sehr groß sein kann. Wenn unser hoher Energieanteil großflächig und großflächig verbraucht werden muss, werden elektrochemische Batterien ihre Schwierigkeiten haben. Es hat jedoch geografische Einschränkungen.
8. Der Nutzungsraum des Schwungrads ist relativ klein, hauptsächlich bei der Verbesserung der Stromqualität des Benutzers und der Stromunterstützung und -unterstützung einiger Kabinen. Die Energiedichte ist in der Tat zu gering. Zudem ist die technische Anforderungsschwelle für Drehtasten sehr hoch. Denn die darin gespeicherte Energie wird durch die Drehzahl und Masse des Schwungrads bestimmt, wer eine hohe Energiedichte erreichen will, braucht eine sehr hohe Drehzahl, und Zehntausende haben bereits damit begonnen. Qualität und Sicherheit sind widersprüchliche Anforderungen. Wenn die Qualität zu groß ist, kann die Geschwindigkeit erhöht werden, und ob die Sicherheit nach der Erhöhung der Geschwindigkeit eine hohe technische Schwelle hat. Darüber hinaus ist auch der Anwendungsbereich begrenzt, und Mainstream-Anwendungsszenarien können sich nicht darauf verlassen.
9. Superkondensatoren sind viel besser als Schwungräder, aber sie sind immer noch teuer. Das Problem ist das gleiche, die Leistungsdichte ist hoch, die Energiedichte ist niedrig, und es gibt höhere Anforderungen an die Steuerung. Daher ist der Marktraum begrenzt, aber der technologische Fortschritt ist immer noch relativ schnell.
10. Die anderen beiden Technologien haben ein großes Potenzial für die Zukunft. Einer ist das heiße Land, die internationale Energiespeicher-Entwicklungs-Roadmap, die feststellt, dass er einen so hohen Anteil in 20, 30 Jahren oder mehr hat. Langfristige Energiespeichertechnologie ist unverzichtbar, und das Vereinigte Königreich widmet der thermischen Energiespeicherung besondere Aufmerksamkeit, da seine Offshore-Windenergie von saisonalen Änderungen beeinflusst wird. Die Bedingungen in unserem Land sind nicht die gleichen. Wenn die Photovoltaik das tragende Standbein ist, entfällt die saisonale Energiespeicherung bei Tag und Nacht. Deshalb schenken wir ihm jetzt nicht viel Aufmerksamkeit. Jetzt geht es vor allem um solarthermische Stromerzeugung. Bei unserem Energieverbrauch, wie z. B. Klimaanlagen, hat die Heizung einen sehr hohen Anteil. Diese können durch Wärmespeichertechnik gelöst werden. Dieser Raum ist immer noch sehr groß, aber da die Zeit zwischen Strom und Wärme sehr eng und die Kluft zu groß ist, scheint es, dass nicht jeder einen großen Markt für diesen Anwendungsbereich gesehen hat, sodass es relativ wenige Forscher gibt. Nach einigen Jahren wird es möglich sein. Schrittweise wird eine beträchtliche Anzahl von F&E-Personal in diesen Teil der Forschung investiert. Der andere ist Wasserstoff, der über Jahreszeiten hinweg gespeichert und durch flüssige Kraftstoffe und gasförmige Kraftstoffe ersetzt werden kann. Herkömmliche gasbetriebene Motoren und Motoren können verwendet werden, aber die technischen und finanziellen Schwellenwerte sowie die Befürchtungen der Menschen hinsichtlich ihrer Sicherheit werden alle sein Entwicklungs- und Forschungsprozess sein. Barrieren in. Wir müssen den technischen Fahrplan für die Entwicklung von Wasserstoff in unserem Land festlegen, da Wasserstoff die vier Hauptglieder der Erzeugung, Speicherung, Übertragung und Verwendung umfasst, und es kann Hunderte von Routen geben. Am Ende sollten unsere nationalen Bedingungen, der Zustand unserer Infrastruktur und unsere Bedürfnisse, welche technischen Routen einer Schlüsselforschung wert sind, und ein Top-Level-Design gut gemacht werden, sonst werden Hunderte von Energie zu stark verstreut, und die Wirkung von Return on Investment wird nicht gut sein.
11. Im Allgemeinen sind Pumpspeicher immer noch die treibende Kraft unter allen Arten von Energiespeichern, aber die Entwicklung neuer Energiespeicher wird zunehmen. Die Batterie ist die wertvollste Energiespeichertechnologie und wird auch langfristig in den Fokus von Forschung und Entwicklung und Anwendung rücken. In Bezug auf die Lithiumbatterieindustrie gibt es Verbindungen wie Mineralien, Materialien, Monomere, Pack- und Systemintegration, Anwendung und Recycling, und die Industriekette ist sehr lang. Unser Land hat jedoch die Vorteile des Sammelns von Talenten, einer vollständigen Produktionskette und einer starken Expansionskapazität. Unsere ursprüngliche Produktionslinienausrüstung ist rückständig, im Grunde werden High-End-Produktionslinien aus Japan oder Südkorea importiert, und jetzt ersetzen wir sie schrittweise. Dieser Engpass ist fast verschwunden. Es kann sein, dass einige Punkte im nächsten Schritt beachtet werden müssen, nämlich das Recycling ausgedienter Batterien und die Wiederaufbereitung von Materialien. Der jetzige Fokus dieses Teils reicht noch nicht aus, die Investition ist noch relativ gering, und der zukünftige Platz ist relativ groß, und das ist auch erforderlich. Während der 13. Fünfjahresplanperiode konzentrierte sich der nationale F&E-Schlüsselplan auf Lithium-Ionen-Batterien, Flow-Batterien und Kaskadennutzung sowie Druckluft. Einige Layouts wurden für zukunftsweisende Technologien wie Ultraelektrizität, Festkörper-, Flüssigkörper-, Metall-, Schwungrad- und Seepumpen erstellt, die im Wesentlichen durch die Arbeit des 13. Fünfjahresplans erreicht werden. Die Ziele, die wir uns damals gesetzt haben, die Lebensdauer, die Kosten, die Effizienz und andere Indikatoren von Lithiumbatterien haben alle die Erwartungen erfüllt. Aber es gibt noch Sicherheitsmängel. Der nationale Schlüsselforschungs- und Entwicklungsplan konzentriert sich hauptsächlich auf Durchbrüche in der Sicherheit, und außerdem ist die Lebensdauer des Zyklus länger, und auch der Recyclingteil hat begonnen, Aufmerksamkeit zu schenken.
12. In Bezug auf die harte Technologie der Energiespeicherung ist die Ontologie-Technologie die Front. Tatsächlich gibt es Integrationstechnologie, Sicherheitstechnologie und Betriebsmanagementtechnologie. Wir alle haben Raum für Verbesserungen in diesen Aspekten, einschließlich integrierter Topologie und Kommunikationsarchitektur. , Kühlsystem, Sicherheitsdiagnose, Frühwarnung, Isolierung, Brandschutz, Betriebs- und Wartungsmanagement, Cloud-Management, Virtualisierung und Aggregation, Wiederverwendung in mehreren Szenarien usw. – sie alle haben Raum für Verbesserungen. Dabei ist insbesondere die Europäische Union international vertreten, dies ist der Schwerpunkt seiner Forschung und Entwicklung. In Bezug auf Anwendungen spiegeln Stromquellen, Stromnetze und Benutzer alle unterschiedliche Anliegen wider. Beispielsweise achten Stromquellen stärker auf den Verbrauch erneuerbarer Energien, Stromnetze hoffen auf eine sichere Energiespeicherung und Spitzenlastausgleich. Wenn der Benutzer sich in mehrere Netzwerke integrieren möchte, dient dies als wichtiger Buff. Das Transportnetz, das Luftnetz und die Interkonversionsverbindung auf Zeit- und Raumskalen.
13. Das aktuelle Dilemma der Anwendung ist immer noch das Geschäftsmodell, ob es Geld verdienen kann. Status, Geschäftsmodell und Strompreisbeschränkungen. Das Problem dahinter ist, dass die Identität und der Status ungewiss sind und die Politik etwas diskontinuierlich ist. Darüber hinaus muss der Rückgabemechanismus bestimmt werden, was ein allgemeines Problem in der Welt ist. Natürlich haben wir ein Stromsystem und Strom- und Strommarktreformen in Dynamik. Tatsächlich hat unser Land seit 2017 auf nationaler Ebene Leitlinien zur Energiespeicherung herausgegeben. Wenn wir auf diese Dokumente zurückblicken, können wir feststellen, dass die Einschätzung der damaligen Situation relativ zutreffend war und es sich um eine vom Staat geförderte Industrie handelte.
14. In Bezug auf Investitionen gibt es hauptsächlich zwei Aspekte: Einer ist, ein sehr ausgereifter führender Hersteller von Leistungsbatterien zu sein, und der andere ist, ein sehr ausgereifter Hersteller von Photovoltaik-Wechselrichtern zu sein.
Der Energiespeichermarkt wird zweifellos die Nachfrage nach Batterien stark erhöhen. Dies ist relativ sicher, sodass wir uns hauptsächlich auf die verwandten Tracks konzentrieren können, die bereits sehr ausgereift sind. Einerseits Anbieter von hochsicheren und kostengünstigen Batterien wie CATL, BYD, Yiwei Lithium, Paineng Technology (eher reine Energiespeicherziele) usw.; Auf der anderen Seite sind Wechselrichter, die gut im Stromumwandlungsmanagement sind, Gerätehersteller wie Sungrow, GoodWe, Jinlang Technology usw.
Gleichzeitig wird der Energiespeichermarkt auch viele inkrementelle Märkte in andere Sektoren bringen. Das eine ist ein relativ konzentriertes Glied in der Kette der Energiespeicherindustrie, wie die Batterierohstoffunternehmen Longpan Technology, Defang Nano, Fulin Precision usw. und die Integratoren von Energiespeichersystemen Yongfu Co., Ltd., Kelu Electronics usw.; das andere ist das Energiespeicherinstitut. Die Verbreiterung der Strecke bewirkt, wie die denkbaren Energiespeicher Wärmemanagement Unternehmen Sanhua Zhikong, Yinlun und so weiter. Der inkrementelle Markt ist natürlich schwieriger zu erfassen und ob er die Unterstützung neuer Technologiepfade benötigt, muss auch ständig mit der Industriekette überprüft werden.
Mehr Batteriewissen: keheng battary
