Deutsch
2024.06.20
Von Preis bis Wert benötigt die Energiespeicherindustrie dringend einen Marktwechsel
Die häufigen Brände in Energiespeichern auf der ganzen Welt haben nicht nur zu erheblichen Opfern und Sachschäden geführt, sondern auch zu einer tiefen Reflexion über das Sicherheitsmanagement und die Überwachung von Energiespeicher-Kraftwerken.
Das Electric Power Research Institute der Vereinigten Staaten hat durch die Untersuchung mehrerer öffentlich bekannt gegebener Feuerunfälle von Energiespeicher-Kraftwerken von 2018 bis 2023 eine relevante Datenbank eingerichtet. Nach der Klassifizierung und dem Vergleich von Brandunfällen mit dem Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) des US-Energieministeriums und Twaice aus Deutschland wurde festgestellt, dass neben den Risiken der Batteriezellen und Steuersysteme selbst auch die Integration und der Betrieb von Energiespeicher-Kraftwerken wichtige Faktoren sind, die zu Unfällen führen.
Was besorgniserregend ist, ist dass in China, während das Ausmaß der installierten Energiespeicherkapazität signifikant zugenommen hat, die Technologie vielfältig geworden ist, das Kapital intensiv eingeströmt ist und Industriekluster entstanden sind. Hinter dem Wachstumsrausch bestehen Bedenken hinsichtlich des Baus, aber nicht der Nutzung und der ungeordneten Ausweitung der Produktionskapazitäten. Der "Preiskampf" ist voller Rauch, und die Rentabilität der Unternehmen und die Produktqualität stehen vor doppelten Tests.
Der Kern der Energiespeicherung liegt in der "Anpassung" anstatt in der "Speicherung". In Zukunft wird die Energiespeicherung als unterstützende Branche für das neue Stromsystem an Stromsystemtransaktionen beteiligt sein und in kommerzielle Anwendungen zurückkehren, um eine qualitativ hochwertige Entwicklung zu erreichen und den langfristigen Wert der Energiespeicherung voll auszuschöpfen. Derzeit vollzieht sich dieser Marktwechsel allmählich.
Durch mehrere Faktoren angetrieben, kehrt der langfristige Wert der Energiespeicherung allmählich zurück.
Im vergangenen Jahr ist China unter dem Einfluss mehrerer Faktoren wie politischer Unterstützung, Unternehmensbemühungen und Marktbegünstigung zum größten Markt für Wind-, Solar- und Energiespeicher weltweit geworden. Laut dem "White Paper zur Energiespeicherindustrieforschung 2024" wird die neu installierte Energiespeicherkapazität Chinas im Jahr 2023 um 21,5 GW steigen, ein Rekordhoch.
Im Gegensatz dazu ist der Marktpreis für Energiespeichersysteme aufgrund der Überlagerung mehrerer Faktoren wie Rohstoffpreissenkungen, ungesunder Wettbewerb und technologischer Homogenität gesunken. Liu Manping, ein leitender Ökonom am Preisüberwachungszentrum der Nationalen Entwicklungs- und Reformkommission, sagte: "Derzeit expandiert die Kapazität der Energiespeicherindustrie schnell, und strukturelle Probleme sind prominent; einige Projekte werden "gebaut, aber nicht genutzt"; die tatsächliche Nutzung von Energiespeichern, die mit neuer Energie gebaut wurden, ist nicht hoch; das Betriebsmodell und der Marktmechanismus sind noch nicht perfekt, was zu einem Engpass bei der Entwicklung der Branche geworden ist."
Involution oder Leerlauf? Wie kann die Energiespeicherindustrie den Durchbruch schaffen? Die Industriewertlogik, die sich am Markt und den kommerziellen Anwendungsbedürfnissen orientiert, muss dringend neu aufgebaut werden.
Die Energiespeicherung selbst ist ein wichtiges unterstützendes System im neuen Energiesystem. Derzeit durchlaufen die Energiesysteme in China und sogar in entwickelten Ländern in Europa und den Vereinigten Staaten eine Transformation, die "sauber und kohlenstoffarm, sicher und kontrollierbar, flexibel und effizient, intelligent und benutzerfreundlich, offen und interaktiv" ist. Die Entwicklung der Energiespeicherung ist eng mit mehreren Faktoren wie Politik, Markt und Technologie verbunden.
Von der politischen Perspektive aus betrachtet, wurden bereits im Jahr 2015 in den "Meinungen des ZK der KPCh und des Staatsrats über die weitere Vertiefung der Reform des Stromsystems" (im Folgenden als "Stromreformdokument Nr. 9" bezeichnet) die Ziele der geordneten Förderung der Strompreisreform, der Rationalisierung des Strompreisbildungsmechanismus, der Förderung der Reform des Stromhandelssystems und der Verbesserung des marktorientierten Handelsmechanismus vorgeschlagen, was den Beginn der Öffnung des Strommarktes einläutete. Nachdem das Ziel der "doppelten Kohlenstoff" vorgeschlagen wurde, schlug die Nationale Entwicklungs- und Reformkommission ein 1+N-Politiksystem vor, das auf der obersten Ebene um die Demonstrationsanwendung von Energiespeichern, standardisierte Verwaltung, Strompreisreform und vielfältige und intelligente Anwendungen ein neues Stromsystem mit neuen Energien als Hauptakteur etablierte.
Bis 2023 haben die Nationale Entwicklungs- und Reformkommission sowie die Nationale Energieverwaltung die "Grundregeln des Strom-Spotmarktes (Testversion)" herausgegeben, die spezifische Anreizpläne auf Systemebene umsetzen. Es wird erwartet, dass bis 2025 der Strommarkt allmählich liberalisiert wird, um ein offenes und interaktives Stromsystem zu bilden. Der Aufstieg der Energiespeicherindustrie ist grundlegend ein wichtiger unterstützender Faktor beim Aufbau eines offenen und marktorientierten Stromsystems.
Durchschnittliche tägliche Betriebszeit von Inlandsspeicher-Kraftwerken: 4,16 Stunden
Durchschnittlicher Auslastungsindex: 41%
Mit der Veröffentlichung des "Hinweises zur Förderung der Netzanschluss und des Dispatching von neuen Energiespeichern" durch die Nationale Energieverwaltung wurde die funktionale Positionierung von neuen Energiespeichern weiter präzisiert und die Förderung des Dispatching und der Nutzung von neuen Energiespeichern beschleunigt. Energiespeicherprojekte sind nicht mehr nur ein Anhängsel, um die "starke Zuweisung" der neuen Energie zu erfüllen, sondern ein Vermögenswert, der den Eigentümern langfristige nachhaltige Vorteile bringen kann.
Von einem technischen Standpunkt aus hängt die Zuverlässigkeit von Energiespeicher-Kraftwerken in hohem Maße von der Leistung der Energiespeicher-Batterien ab. Das Batteriesystem steht in enger Beziehung zu den Batteriemanagement- und Integrationsfähigkeiten. Nehmen wir die Batteriekonsistenzverwaltung als Beispiel: Während der Nutzung von Energiespeicherzellen werden aufgrund von Produktionsunterschieden, Alterung, Temperaturschwankungen oder unterschiedlichen Lastbedingungen die Spannung und Kapazität zwischen den Zellen unterschiedlich sein, und dieser Unterschied wird mit der Zunahme der Lade- und Entladezyklen größer, was die wirtschaftlichen Vorteile des Systems verschlechtert.
Deshalb werden immer mehr Batterieausgleichstechnologien auf kommerzielle und reife Märkte angewendet. Laut einem Forschungsbericht von Wood Mackenzie, einer international renommierten Beratungsfirma, ist der Strommarkt aufgrund des Überseemarktes offener, und die Besitzer von Energiespeichern sind während des gesamten Lebenszyklus des Projekts stärker an der Wirtschaftlichkeit des Projekts interessiert. Die Vorteile der aktiven Balancing-Technologie bei der Reduzierung der Kosten des Energiespeichersystems während seines Lebenszyklus wurden weitgehend anerkannt, und ihr Einsatz in Übersee-Energiespeicherprojekten hat 74% erreicht.
Brancheninsider sagten, dass die Energiespeicherindustrie aufgrund mehrerer Faktoren auf eine Phase der hochwertigen Entwicklung zusteuert. Anfang 2024 wurden intensiv Richtlinien zu Strommarkttransaktionen eingeführt, die die neuen Veränderungen in der Entwicklung der Strommarktisierung in China beschleunigen werden und auch eine wichtige treibende Kraft für die Wertumwandlung der Energiespeicherindustrie darstellen werden.
Von "passiv" auf "aktiv", Batteriemanagement-Technologie-Upgrade.
Um vom Preis zum Wert zu gelangen und das langfristige Ziel der Energiespeicherung zu erreichen, haben Industriehersteller aus verschiedenen Dimensionen Forschung und Entwicklung sowie Erkundungen durchgeführt, einschließlich: Optimierung der Energiespeicherbatterie: Auswahl von Materialien für positive Elektroden, negative Elektroden und Trennschichten mit besserer thermischer Stabilität; Auswahl eines Laminierungsprozesses mit geringerer Dicke und größerer Oberfläche; Verkürzung der Länge des Polohrs zur Reduzierung des Widerstands und anderer Optimierungen.
Fortgeschrittene Temperaturregelungstechnologie: Von traditionellen Luftkühllösungen zu Flüssigkühllösungen mit höheren Wärmeübertragungskoeffizienten und besseren Kühlwirkungen, um den wachsenden Marktbedarf an thermischen Management-Systemen zu decken.
Digitale Technologiebetrieb und -wartung: Verwenden Sie digitale Technologien wie BMS, EMS und KI, um den Betriebszustand von Kraftwerken zu überwachen, eine visuelle Analyse des Betriebszustands des Batterielebenszyklus durchzuführen, frühzeitige Anzeichen von Ausfällen zu identifizieren und Sicherheitswarnungen zu entwerfen.
Brandschutztechnische Unterstützung: Die branchenüblichen Produkte haben ein dreischichtiges Brandschutzsystem auf Zellebene, Packungsebene und Systemebene realisiert, um einen detaillierteren und präziseren Brandschutzeffekt zu erzielen.
Effizientes Batteriemanagement: Das Batteriemanagementsystem (BMS) verwendet fortschrittliche Algorithmen, um die Spannung jeder Zelle während der Entladung zu überwachen und den Ladezustand (SOC), den Gesundheitszustand (SOH), den Leistungszustand (SOP) usw. der Batterie zu bewerten. Da die Lebensdauer des Batteriepacks auch von der Zelle mit der kürzesten Lebensdauer abhängt, wird der gesamte Batteriepack gestoppt, wenn die niedrigste Einzelzellenspannung den Entladeschlussspannung erreicht. Das Ausbalancieren der Zustandsparameter von Energiespeicherzellen ist zum einzigen Weg geworden, um die Batterielebensdauer zu maximieren und die Zykluseffizienz des Energiespeichersystems zu verbessern, insbesondere in Hochleistungs- und Großspeicheranwendungen wie Großspeichern und industriellen und kommerziellen Speichern.
Basierend auf der Nachfrage nach der Optimierung und Verbesserung der Konsistenz von Batteriepacks entstand die Balancing-Technologie für die Energiespeicher-BMS zu den erforderlichen Zeiten. Dabei gibt es zwei Hauptmethoden des Batterieausgleichs im Batteriemanagementsystem: passives Balancing und aktives Balancing.
Passives Balancing gleicht den Akku aus, indem es während des Entladevorgangs des Batteriepacks Strom durch Widerstandsheizung abgibt. Diese Methode erfordert keine komplexen Controller und Schaltkreise, aber die Ausgleichsgeschwindigkeit ist langsam und verschwendet Energie. Es erzeugt auch Wärme während des Prozesses, was das Risiko eines thermischen Durchgehens erhöht.
Aktives Balancing realisiert den direkten Transfer von elektrischer Energie zwischen Zellen durch einen Gleichspannungswandler, der den Spannungsunterschied zwischen Zellen im Batteriepack innerhalb eines bestimmten Bereichs steuern kann und somit den Verlust an Zykluseffizienz durch Ungleichgewicht signifikant reduziert. Diese Technologie erfordert in der Regel den Einsatz spezialisierter Ausgleichsregler und extrem anspruchsvolles Schaltungsdesign, um letztendlich eine vollständige Gleichgewichtung vom PACK-Niveau über das Cluster-Niveau bis hin zum System-Niveau und sogar bis zum Station-Niveau zu erreichen.
Im Vergleich zur traditionellen passiven Ausgleichstechnologie vermeidet die aktive Ausgleichstechnologie nicht nur Energieverschwendung, sondern verbessert auch die Gesamtleistung des Energiespeichersystems durch die Umverteilung von Energie, Reduzierung der Betriebskosten und Verbesserung der Systemsicherheit.
Derzeit sind aufgrund von Faktoren wie Kosten und Preisen laut den jährlichen Datenstatistiken der EESA für 2023 fast alle inländischen Energiespeicherprojekte passive Ausgleichsprojekte (98,4%). Auf den ausländischen Märkten verwenden etwa 70% der Projekte "aktiven Ausgleich". Nehmen wir das von Clou Electronics bediente Texas TX10-Projekt als Beispiel, laut Statistiken von Modo Energy sind die Einnahmen von 9 Standorten alle unter den Top 30 der Umsätze von Texas-Kraftwerken.
John Smith, ein Analyst von Wood Mackenzie, wies darauf hin: "Im aktuellen Kontext des verschärften Markt Wettbewerbs kann fortschrittliche Batteriemanagement-Technologie nicht nur die System Sicherheit und Zuverlässigkeit verbessern, sondern auch die Betriebskosten erheblich reduzieren und damit die wirtschaftlichen Vorteile des Projekts verbessern." In Zukunft werden mit zunehmendem Grad der Marktisierung der inländischen Stromwirtschaft die wirtschaftlichen Vorteile der aktiven Balanciertechnologie im langfristigen Betrieb von Kraftwerken allmählich zum Tragen kommen. Mit der beschleunigten kommerziellen Anwendung der inländischen Energiespeicherung wird die aktive Balanciertechnologie zunehmend eingesetzt.
Kontakt
Hinterlassen Sie Ihre Informationen und wir werden uns mit Ihnen in Verbindung setzen.
WhatsApp
电话