Polski
2024.06.20
Od ceny do wartości, branża magazynowania energii pilnie potrzebuje zmian rynkowych
Częste wypadki pożarów w magazynach energii na całym świecie spowodowały znaczne straty w ludziach i mieniu, a także wywołały głęboką refleksję na temat zarządzania bezpieczeństwem i nadzoru nad elektrowniami magazynującymi energię.
Instytut Badań nad Energetyką Elektryczną Stanów Zjednoczonych ustanowił odpowiednią bazę danych poprzez badanie wielu incydentów pożarów elektrowni magazynujących energię publicznie ujawnionych w latach 2018-2023. Po sklasyfikowaniu i porównaniu wypadków pożarowych z Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych i Twaice z Niemiec, stwierdzono, że oprócz ryzyka wynikającego z samych ogniw baterii i systemów sterowania, integracja i eksploatacja elektrowni magazynujących energię są również ważnymi czynnikami prowadzącymi do wypadków.
To, co niepokoi, to fakt, że w Chinach, podczas gdy skala zainstalowanej pojemności magazynowania energii znacząco wzrosła, technologia stała się zróżnicowana, kapitał intensywnie napłynął, a klastry przemysłowe powstały. Za szaleństwem wzrostu kryją się obawy dotyczące budowania, ale nie używania, oraz chaotycznego rozszerzania zdolności produkcyjnych. "Wojna cenowa" jest pełna dymu, a rentowność firm i jakość produktów stoją przed podwójnymi testami.
Istota magazynowania energii to "dostosowanie", a nie "przechowywanie". W przyszłości, jako branża wspierająca nowy system energetyczny, magazynowanie energii będzie zaangażowane w transakcje systemu energetycznego i powróci do zastosowań komercyjnych, aby osiągnąć wysokiej jakości rozwój i w pełni wykorzystać długoterminową wartość magazynowania energii. Obecnie ten przesunięcie rynkowe stopniowo się dokonuje.
Popychane przez wiele czynników, długoterminowa wartość magazynowania energii stopniowo powraca.
W ciągu ostatniego roku, pod wpływem wielu czynników, takich jak wsparcie polityki, wysiłki firm i korzystne warunki rynkowe, Chiny stały się największym rynkiem na świecie dla energii wiatrowej, słonecznej i magazynowania energii. Według "Białej Księgi Badań Przemysłu Magazynowania Energii 2024", zainstalowana moc magazynowania nowej energii w Chinach wzrośnie o 21,5 GW w 2023 roku, osiągając rekordowy poziom.
W przeciwieństwie, pod wpływem wielu czynników, takich jak obniżki cen surowców, zaciekła konkurencja i homogeniczność technologiczna, cena rynkowa systemów magazynowania energii spadała. Liu Manping, starszy ekonomista w Centrum Monitorowania Cen Komisji Narodowego Rozwoju i Reform, powiedział: "Obecnie pojemność branży magazynowania energii szybko rośnie, a problemy strukturalne są wyraźne; niektóre projekty są "budowane, ale nie używane"; rzeczywista stopa wykorzystania magazynowania energii z nowej energii nie jest wysoka; model operacyjny i mechanizm rynkowy nie są jeszcze doskonałe, co stało się wąskim gardłem ograniczającym rozwój branży."
Inwolucja lub bezczynność? Jak przemysł magazynowania energii może dokonać przełomu? Logika wartości przemysłu, zorientowana na rynek i potrzeby aplikacji komercyjnych, musi być pilnie przebudowana.
Magazynowanie energii jest ważnym systemem wspierającym w nowym systemie energetycznym. Obecnie systemy energetyczne w Chinach, a nawet w rozwiniętych krajach w Europie i Stanach Zjednoczonych przechodzą transformację, "czystą i niskoemisyjną, bezpieczną i kontrolowalną, elastyczną i wydajną, inteligentną i przyjazną, otwartą i interaktywną". Kierunek rozwoju magazynowania energii jest ściśle związany z wieloma czynnikami, takimi jak polityka, rynek i technologia.
Z perspektywy polityki, już w 2015 r. "Opinie Komitetu Centralnego KPCh i Rady Państwa w sprawie Dalszego Pogłębiania Reformy Systemu Elektrycznego" (zwane jako "Dokument Reformy Elektrycznej nr 9") zaproponowały cele uporządkowanego promowania reformy cen energii, racjonalizacji mechanizmu kształtowania cen energii, promowania reformy systemu handlu energią oraz poprawy mechanizmu handlu zorientowanego na rynek, co rozpoczęło otwarcie rynku energii elektrycznej. Po zaproponowaniu celu "podwójnego węgla", Narodowa Komisja Rozwoju i Reformy zaproponowała system polityki 1+N, który dalszo ustanowił nowy system energetyczny z nową energią jako głównym podmiotem na najwyższym poziomie wokół zastosowania demonstracyjnego magazynowania energii, standaryzowanego zarządzania, reformy cen energii oraz zróżnicowanego i inteligentnego zastosowania.
Do 2023 roku Narodowa Komisja Rozwoju i Reform oraz Narodowa Administracja Energii wydały "Podstawowe Zasady Rynku Spotowego Energii Elektrycznej (Wersja Próbna)", które wprowadziły konkretne plany zachęt na poziomie systemu energetycznego. Przewiduje się, że do 2025 roku rynek energii elektrycznej będzie stopniowo liberalizowany, aby stworzyć otwarty i interaktywny system energetyczny. Wzrost branży magazynowania energii jest fundamentalnie ważnym czynnikiem wspierającym budowę otwartego i zorientowanego na rynek systemu energetycznego.
Średni czas pracy krajowych elektrowni magazynowania energii wzrósł z 3,12 godziny do 4,16 godziny, a średni wskaźnik wykorzystania wzrósł z 27% do 41%.
Z wydaniem "Ogłoszenia o Promowaniu Podłączania do Sieci i Dysponowaniu Nowymi Magazynami Energii" przez Narodową Administrację Energii, funkcjonalne pozycjonowanie nowych magazynów energii zostało dalej wyjaśnione, a promowanie dysponowania i wykorzystywania nowych magazynów energii zostało przyspieszone. Projekty magazynowania energii nie są już tylko dodatkiem do spełnienia polityki "silnej alokacji" nowej energii, ale aktywem, które może przynieść właścicielom realne długoterminowe korzyści zrównoważone.
Z technicznego punktu widzenia niezawodność elektrowni magazynującej energię zależy w dużej mierze od wydajności akumulatorów magazynujących energię. System akumulatorów jest ściśle związany z zarządzaniem akumulatorami oraz ich integracją. Biorąc zarządzanie spójnością akumulatorów jako przykład, podczas użytkowania ogniw magazynujących energię, ze względu na różnice produkcyjne, starzenie, zmiany temperatury lub różne warunki obciążenia, napięcie i pojemność między ogniwami będą różne, a ta różnica będzie się zwiększać wraz z liczbą cykli ładowania i rozładowania, co pogorszy ekonomiczne korzyści systemu.
Dlatego coraz więcej technologii równoważenia baterii jest stosowanych na rynkach komercyjnych i dojrzałych. Według raportu badawczego firmy konsultingowej Wood Mackenzie, znanego na całym świecie, ze względu na rynek zagraniczny rynek energetyczny jest bardziej otwarty, a właściciele magazynów energii bardziej zainteresowani są efektywnością ekonomiczną projektu na przestrzeni jego cyklu życia. Zalety aktywnej technologii równoważenia w redukcji kosztów systemu magazynowania energii na przestrzeni jego cyklu życia zostały szeroko uznane, a jej zastosowanie w zagranicznych projektach magazynowania energii osiągnęło 74%.
Insiderzy branżowi twierdzą, że pod wpływem wielu czynników przemysł magazynowania energii zmierza w kierunku wysokiej jakości rozwoju. Na początku 2024 roku wprowadzono intensywnie polityki dotyczące transakcji na rynku energii, co przyspieszy nowe zmiany w rozwoju rynku energetycznego w Chinach i stanie się również ważną siłą napędową dla transformacji wartości przemysłu magazynowania energii.
Od "pasywnego" do "aktywnego", aktualizacja technologii zarządzania baterią.
W celu osiągnięcia długoterminowego celu magazynowania energii, producenci przemysłowi prowadzą badania i rozwój oraz eksplorację z wielu wymiarów, w tym: Optymalizacja baterii magazynujących energię: wybór materiałów elektrod dodatnich, ujemnych i membran o lepszej stabilności termicznej; wybór procesu laminowania o cieńszej grubości i większej powierzchni; skrócenie długości ucha bieguna w celu zmniejszenia oporu i innych optymalizacji.
Zaawansowana technologia kontroli temperatury: Od tradycyjnych rozwiązań chłodzenia powietrzem do rozwiązań chłodzenia cieczą z wyższymi współczynnikami przenoszenia ciepła i lepszym efektem chłodzenia, aby sprostać rosnącemu zapotrzebowaniu rynku na systemy zarządzania ciepłem.
Operacja i konserwacja technologii cyfrowych: Wykorzystanie technologii cyfrowych, takich jak BMS, EMS i AI do monitorowania stanu działania elektrowni, przeprowadzania wizualnej analizy stanu cyklu życia baterii, identyfikowania wczesnych oznak awarii i projektowania ostrzeżeń dotyczących bezpieczeństwa.
Wsparcie techniczne dla straży pożarnej: Główne produkty branży zrealizowały trójwarstwowy system przeciwpożarowy na poziomie komórki, poziomie pakietu i poziomie systemu, aby osiągnąć bardziej szczegółowy i precyzyjny efekt przeciwpożarowy.
Skuteczne zarządzanie baterią: System zarządzania baterią (BMS) wykorzystuje zaawansowane algorytmy do monitorowania napięcia każdej komórki podczas rozładowywania oraz oceny stanu naładowania baterii (SOC), stanu zdrowia (SOH), stanu mocy (SOP) itp. Ponieważ życie pakietu baterii zależy również od komórki o najkrótszym okresie użytkowania, gdy napięcie najniższej pojedynczej komórki osiągnie napięcie odcięcia rozładowania, cały pakiet baterii przestanie się rozładowywać. Zrównoważenie parametrów stanu komórek magazynowania energii stało się jedynym sposobem na maksymalizację cyklu życia baterii i poprawę efektywności cyklu systemu magazynowania energii, zwłaszcza w scenariuszach zastosowań o dużej mocy i dużej pojemności, takich jak duże magazynowanie i magazynowanie przemysłowo-handlowe.
Na podstawie zapotrzebowania na optymalizację i poprawę spójności pakietów akumulatorów, technologia równoważenia BMS do magazynowania energii pojawiła się w odpowiednim czasie. Wśród nich istnieją dwie główne metody równoważenia baterii w systemie zarządzania baterią: równoważenie pasywne i aktywne.
Pasywne równoważenie balansuje baterię poprzez uwalnianie elektryczności poprzez ogrzewanie oporowe podczas procesu rozładowywania pakietu baterii. Ta metoda nie wymaga skomplikowanych kontrolerów i obwodów, ale prędkość wyrównywania jest wolna i marnuje energię. Proces ten generuje również ciepło, zwiększając ryzyko termicznego zapłonu.
Aktywne wyważanie realizuje bezpośredni transfer energii elektrycznej między ogniwami za pomocą przekształtnika DC-DC, który może kontrolować różnicę napięcia między ogniwami w pakiecie akumulatorów w określonym zakresie, znacznie zmniejszając straty efektywności cyklu spowodowane niezrównoważeniem. Ta technologia zazwyczaj wymaga użycia specjalistycznych kontrolerów wyrównywania i bardzo wymagającego projektu obwodu, osiągając ostatecznie pełne wyrównanie od poziomu PAKIETU do poziomu klastra, do poziomu systemu, a nawet do poziomu stacji.
W porównaniu z tradycyjną technologią pasywnego wyważania, aktywne wyważanie nie tylko unika marnowania energii, ale także poprawia ogólną wydajność systemu magazynowania energii poprzez ponowne rozprowadzenie energii, zmniejszenie kosztów operacyjnych i poprawę bezpieczeństwa systemu.
Obecnie, z powodu czynników takich jak koszty i ceny, według corocznych statystyk EESA z 2023 roku, krajowe projekty magazynowania energii są prawie wszystkie pasywnymi projektami balansującymi (98,4%). Na rynkach zagranicznych około 70% projektów wykorzystuje "aktywne balansowanie". Biorąc jako przykład projekt Texas TX10 obsługiwany przez Clou Electronics, według statystyk firmy Modo Energy, przychody z 9 lokalizacji znajdują się wszystkie wśród 30 najlepszych przychodów elektrowni w Teksasie.
John Smith, analityk z firmy Wood Mackenzie, zauważył: "W obecnym kontekście zaostrzonej konkurencji na rynku, zaawansowana technologia zarządzania bateriami może nie tylko poprawić bezpieczeństwo i niezawodność systemu, ale także znacząco obniżyć koszty operacyjne, poprawiając tym samym korzyści ekonomiczne projektu." W przyszłości, w miarę wzrostu stopnia rynkowienia energii elektrycznej w kraju, ekonomiczne zalety technologii aktywnego balansowania w długoterminowej eksploatacji elektrowni stopniowo się ujawnią. W miarę przyspieszania komercyjnego zastosowania krajowego magazynowania energii, technologia aktywnego balansowania będzie coraz częściej wykorzystywana.
Kontakt
Zostaw swoje informacje, a skontaktujemy się z Tobą.
WhatsApp
电话