Energilagringsteknologi og nettutvikling

- May 10, 2018-

Energioverføringsteknologi er en uunnværlig forutsetning for at det menneskelige samfunn skal bevege seg mot en karbonøkonomi, og det er også en nødvendig betingelse for å fremme energibasert energi. Hvilke energilagringsteknologier er mest lovende? Hva er fremtidens utviklingsretning? Hva er de nyeste utviklingene i utvikling og anvendelse av energilagringsteknologier mellom Kina og USA? Hvordan støtter retningslinjer og forskrifter utviklingen av energilagringsteknologi? Hvordan samarbeider energilagringsanlegget med rutenettet? Hvordan gi energilagringsanlegget sin markedsposisjon og sørge for at investeringsselskapet har en riktig avkastning?


Med disse spørsmålene i tankene, på ettermiddagen den 27. oktober holdt Beijing International Energy Experts Club et internasjonalt seminar med tittelen "Energy Storage Technology and Power Grid Development" i Beijing. Mr. Shi Dingyi, viceformann for honorarrådet i Beijing International Energy Experts Club, og Dr. Liang Zhipeng, nestleder for Norges energimyndighets nyhetsdivisjon, leverte taler. Dr. Xinhua Chen, president i Beijing International Energy Experts Club, arrangerte seminaret.


Den tidligere formannen for US Energy Regulatory Commission, Mr. Jon Wellinghoff, beskriver utviklingen av energilagringsteknologi i USA og forklarte hvordan USA brukte regulatoriske forskrifter for å støtte energilagringsteknologier på føderalt og statlig nivå og så fram til energien lagring teknologier i mikrogrids. Bruk trender. Dr. Yang Zhengguo, president og administrerende direktør i UniEnergy Technologies, Seattle, USA, introduserte utviklingen og anvendelsen av energilagringsteknologi i USA. Professor Qiang Qiang fra Tsinghua University introduserte utviklingen og anvendelsen av energilagringsteknologi i Kina. Direktør for Nasjonalt senter for klimaendring og internasjonalt samarbeid, generalsekretær for Kina Renewable Energy Industry Association Li Junfeng, sjefingeniør av Statens Grid Corporation i Kina Zhang Qiping, leder av China Borong Group Liu Yanhui, leder av Zhongguancun Energy Storage Industry Technology Alliance Yu Zhenhua og andre talte fortløpende. Mer enn 30 eksperter fra National Bureau of Energy, National Grid, National Climate Change Center, National Energy Development Institute for National Development and Reform Commission, Kina Renewable Energy Industry Association, Zhongguancun Energy Storage Industry Technology Alliance og andre relevante regjeringsavdelinger, bransjeforeninger, bedrifter og akademia deltok på konferansen. Møte.

Emnet for Mr. Jon Wellinghoffs tale var "Energilagringens rolle i utviklingen av kraftnettet". Hovedpunktene er oppsummert nedenfor.


1. Det finnes mange typer energilagringsteknologier i verden og kan tilby en rekke tjenester. Disse teknologiene inkluderer Supercapacitors, Supersonic Magnetic Energy Storage (SMES), bly-syre, Li-Ion, Na-Svovel (NaS) og Redox Flow. Flywheels, CAES, pumped hydro etc. Disse ulike teknologiene kan gi variert strømforsyning (fra kW nivå til GW nivå) og strømforsyning varighet (fra sekund til time nivå), kan brukes i UPS-systemer ( uavbrutt strømforsyningssystemer), topplastskifte- og distribusjonsnett, og store kapasitetsstyringssystemer på tre nivåer. Ved levering av energikapasitet med stor kapasitet kan energilagringsteknologien øke strømforsyningens kraftforsyning kraftig, og gi strømforsyningene mulighet til å dra nytte av peak-to-peak elektrisitetsprisforskjellen. I tillegg kan energilagringsteknologien også gi mange tilleggstjenestefunksjoner for overføringsinfrastruktur, distribusjonsinfrastruktur og brukerens energiledelse, for eksempel: å supplere vind- og lyssystemene med roterende sikkerhetskopiering, svart start og koordineringstilsyn.


2. Energilagringsteknologi kan spille en rolle i alle aspekter av kraftsystemet. Den første er å samarbeide med tradisjonell kraftproduksjonsteknologi ved kraftproduksjonsenden for å øke energiforbruket for ren energi. Ved kraftproduksjonsenden kan storlagringsenergilagringssystemet brukes som et hjelpesystem for kraftverket for å stabilisere og stabilisere de ustabile kraftkildene som solenergi og vindkraft. Den andre er at i overførings- og distribusjonsprosessen kan energilagringsteknologi brukes i substasjonen for å spille en rolle i topplastskifting. Søknaden av denne lenken i USA blir stadig viktigere. Energilagringsteknologi kan brukes som en teknologioppgradering for nettstasjoner i distribusjonsnett, utsette oppgraderingen av nettet og redusere kostnadene. For det tredje er det i forbrukssektoren energilagringsteknologier foran "meter" og "etter måleren." For så vidt som "før elmåler" er nettvirksomhetene aktivt investert i energilagringsanlegg i øst , vest og vestkysten av USA, spesielt østkysten. Fordi disse områdene er sårbare for orkaner, kan energilagringsanlegg gjøre nettet mer motstandsdyktig og stabilere mot orkaner. Etter "etter måleren" gir energilagringsanlegg tjenester til brukere, for eksempel Teslas ladevegg. I enkelte deler av USA hjelper oppladning av elektriske kjøretøy på bestemte tider på dagen at nettverket skal spike, men det lønner seg også. I tillegg til California, Illinois, New York, New Jersey, Texas og andre stater har også etablert gode incentivpolitikker for å oppmuntre forbrukerne til å sette opp energilagring eller selvgenererende anlegg bak elmålere.


3. På føderalt nivå har reguleringspolitikk gjort rettstidsjusteringer for å støtte bruken av energilagringsanlegg. Da Jon Wellinghoff var styreformann, vedtok US Energy Regulatory Commission regel 755, som fastsatte at ISO skulle betale godtgjørelse for de tjenesteleverandørene som tilbyr FM-tjenester. Når det gjelder servicemåling, er det ikke bare nødvendig å beregne den totale mengden elektrisitet mottatt, men også å beregne godtgjørelse basert på reaksjonshastigheten og FM-nøyaktigheten. Denne bestemmelsen vurderer hovedsakelig at etterspørselsresponsen av energilagringsteknologi er mye raskere enn konvensjonell kraftproduksjonsteknologi. Forskrift nr. 719 fra energilovgivende kommisjonen krever at uavhengige kraftoperatører (ISOs) og regionale overføringsorganisasjoner (RTOs) godtar tilleggstjenester fra etterspørselssiden. Dette gjør det mulig for kommersielle og industrielle brukere å bruke energilagringsanlegg som etterspørselsverktøy. kan. Regel 745 i Energy Regulatory Commission krever at kraftselskaper og forhandlere betaler store kunder for bruk av lagret energi for å erstatte kostnadene for nettopp peaking.


4. På statlig nivå har USA også noen reguleringspolitiske insentiver for bruk av energilagringsanlegg. California Power System Operator (CAISO) har utviklet en policy for kjøp av fleksible kraftkilder, oppmuntrende til montering og bruk av fleksible strømkilder med energilagringsfunksjoner for å sikre ren og effektiv bruk av store mengder ren energi (California vedtatt lovgivning som krever installasjon av ren energi ved 2030 år må nå 50%.). California Public Utilities Commission (CPUC) har etablert Energy Storage Regulations (AB2514), og krever at tre offentlige tjenester i California (PG & E, SCE, SGD & E) må kjøpe minst 1,325 GW energilagringsutstyr innen 2020. Denne forskriften setter også opp rammebetingelser for evaluering av energilagringstjenester, kostnadseffektivitet og formulering av mulige lagringsindikatorer for rutenettet. Denne forskriften hjalp California med et stort antall energilagringsprosjekter, og mange nye energilagringsteknologier ble reflektert i disse prosjektene. "Regulering av selvfremmende incentivincentivplaner" formulert av CPUC gir et tilskudd på $ 2000 / kW for energilagring, som reduseres med 10% hvert år.


5. Den raske veksten i energilagringsindustrien i USA har sett en rask vekst i ikke-gridbaserte industri- og boligapplikasjoner og energilagringsapplikasjoner på boligområdet. De østlige og vestlige kysten i USA er de raskest voksende regioner for energilagring og de mest innovative i USA. De høyere elprisene i regionen gjør energilagringsapplikasjoner mer økonomiske. For tiden øker installeringen av batterilager i USA med en hastighet på 30 til 40% per år, som ligger nær vekstraten for fotovoltaik for fem år siden. For tiden har den totale energilagringskapasiteten til det nasjonale batteriet i US Department of Energy statistikk oversteget 300MW, og det forventes å øke til nesten 1GW innen 2019. For tiden er det store flertallet av batterilagring brukt i kraftoverføring og distribusjonsforbindelser, men i fremtiden vil vekstraten for industriell, kommersiell og spesielt energilagring være høyere enn energilagring.


6. Kostnaden for amerikansk vindkraft og fotovoltaisk kraftproduksjon har falt raskt, og det har blitt mer konkurransedyktig. For tiden er kostnaden for elektrisitet for fotovoltaisk kraftproduksjon i USA mindre enn 4 cent / kWh (laveste budprisen er 3,8 cent, inkludert subsidier i form av selvangivelse) og vindkraftkostnadene er nesten lik 2 cent /. grad. Disse prisene inkluderer en 30% investeringsfradragsavgift, men selv om dette subsidiet trekkes, er de amerikanske solvarme- og vindkraftproduksjonskostnadene allerede lavere enn kull-, gass-, vann- og kjernekraft.


7. Energilagring kan løse den ustabile naturen til PV-utgang og løse problemet med "and-buet". I California, på grunn av den raske utviklingen av fotovoltaik og egenskapene til topper og daler, genererer konvensjonelle kraftverk mindre og mindre kraft på toppen av fotovoltaisk utgang (som ved middagstid), og om natten må de fullt ut anta problemet med "and-form" (figur 1). Utviklingen av energilagringsteknologi kan fylle duckens mage, kutte ankets hode, gjøre det konvensjonelle kraftverket jevnt ut og øke den økonomiske effektiviteten til hele systemet. Derfor krever CPUC de tre store offentlige kraftforetakene å etablere minst 1.325 MW energilagringsanlegg innen 2020.

image.png

Figur 1. Lastkurve for California i hver av mars 2012-2020

8. Anvendelsen av energilagringsteknologi i mikrogrid er en ny trend. På grunn av ulike kjørefaktorer håper alle land å utvikle mikrogrid kraftig. Utviklingen av det amerikanske mikrogridet har tiltrukket seg mye investering. Den totale investeringen i utviklingen av mikrogridene fra 2015 til 2020 forventes å nå USD 3 milliarder kroner. Hovedgrensesnittene til mikrogridet inkluderer militære installasjoner, og militærbasen håper å isolere den fra det store nettet gjennom mikrogrid for å sikre uavhengig og sikker strømforsyning. Det er også offentlige anlegg, universiteter, øyer, etc. Universitetet i California San Diego Campus, som har 32.000 studenter og lærere i California, danner sitt eget mikrogrid gjennom energilagring, solenergi og gassfyrt kraftproduksjon. Flere og flere lignende samfunn utvikler sine egne mikrogrid.


9. Energilagringssystemer trenger en passende markedsstruktur for å gi verdi til nettet. Anvendelsen av energilagringsteknologi i ulike koblinger har produsert unike karakteristiske verdikjeder, og den trenger en hensiktsmessig markedsstruktur slik at serviceværdien den gir til kraftnettet, og brukerne kan gjenkjennes og real kommersiell verdi kan realiseres.


10. Den globale energilagringsteknologien er i første fase av overgangen fra vitenskapelige eksperimenter til kommersialisering, og politisk støtte er svært viktig. Formålet med politisk støtte bør være å legemliggjøre verdien av energilagring i energisystemet, det vil si verdien som er forankret i energilagring i alle stadier av overgangen fra fossil energi til fornybar energi.

Dr. Yang Zhenguo introduserte "US grid energi lagringsteknologi forskning og utvikling og anvendelse" situasjon, de viktigste punktene er som følger.

1. Essensen av energilagringsteknologi er å legge til en tidsvariabel for energi. Tradisjonelt er elektrisitet klar til bruk, uten tidsfaktor. Energilagringsteknologi legger til en tidsvariabel for elektrisk energi, øker verdien av hele nettet, og bidrar til å få tilgang til ren energi.

2. Det er fem viktige krav til anvendelse av energilagringsteknologi på elektriske nettverk:


sikkerhet. Grid-energilagringssystemer lagrer store mengder energi, noe som kan generere store mengder varme under energiutslipp. Derfor er termisk utforming av energilagringssystemer kritisk. Det har vært en rekke batterisvikt i USA. Solid blybatterier og litium-polymerbatterier har også hatt store ulykker. Det amerikanske departementet for energi satte også opp et spesielt prosjekt for å studere sikkerheten til batterier.


opptreden. Ytelse inkluderer strøm, energi, effektivitet, reaksjonstid, fleksibilitet og allsidighet. I henhold til bruken av energilagringssystem i forskjellige ledd i strømnettet, gjelder effektkravene fra titalls kilowatt til hundrevis av megawatt. Kravene til utslippstid varierer fra noen få sekunder til minutter, tiotals minutter, timer og like dager. En viktig indikator er at jo kortere reaksjonstiden, jo bedre. Vanligvis må systemkravene oppnås innen ett sekund. Noen programmer, for eksempel spenningsstøtte, krever mindre enn 0,1 sekunder. Slike reaksjonstider er ikke gitt av konvensjonelle pumpede lagrings- og trykkluftsystemer. Funksjonell fleksibilitet kan øke den praktiske verdien av energilagringssystemer.


Holdbarhet, dvs. systemlivet. Livssyklusen til tradisjonell energi og nye energikraftverk er mer enn 20 år, og det tilsvarende energilagringssystemet trenger også det samme lange livet. Det er generelt påkrevd at strømforsyningsenergilagringssystemet har et levetid på mer enn 10 år og tåler mer enn 4000 tester av dypladning og utladning.


Økonomisk. Vi må ikke bare være oppmerksom på kostnaden for batteriet, men også systemkostnaden for krafttransformasjonssystemet og hjelpesystemet; ikke bare prisen på batterisystemet, men også installasjons- og byggekostnadene (det er normalt å øke batterikostnaden med 30 til 100%); det er ikke bare kapitalkostnaden. Det er også operasjonelle vedlikeholdskostnader - så sammenlign kostnaden for strøm ved ulike sykluser. Samtidig er det ikke bare avhengig av kostnadene, men også avhengig av fordelene, noe dyrt batterilevetid er lengre, mer kostnadseffektivt.


pålitelighet. Batterisystemet krever ikke mye vedlikehold og vedlikehold.




3. Den nåværende strømforsyningen i USA er dominert av pumpet energilagring. Fremtidens retning er hovedsakelig for fleksible energilagringssystemer som batterier. Den totale installerte kapasiteten til kraftproduksjon i USA er ca. 1200 GW, som er ca 2%, det vil si 20-30 GW energilagringskapasitet. For tiden er 95% av det amerikanske strømforsyningsenergilageret pumpet lagring, med totalt mer enn 20 GW, som i utgangspunktet ble bygget før 1980. Pumped storage systems har den laveste prisen, men deres fremtidige utvikling er svært begrenset på grunn av store miljøforhold innvirkning, lange byggeperioder, stor investering og begrenset geografisk plassering. Den viktigste utviklingsretningen til energilagring i USA er å bruke mer fleksible, allsidige og fleksible energilagringssystemer. Batterilagringsteknologien er foretrukket på grunn av sin høye effektivitet, allsidighet, toveisrespons på ladning og utladning, hurtig respons og renhet.


4. Sammenligningen av ulike batterilagringsteknologier viser at fordelene ved strømningsbatteriet er enestående.


Litium-ion-batteri. Begrepet litiumionbatterier ble introdusert på 1970-tallet. Etter nesten to tiår med materiell forskning og utvikling og forbedring, oppstod det første kommersielle litiumionbatteriet i 1991, og etter mange år med betydelig kapitalinvestering og utvikling har teknologien til litiumionbatterier blitt modnet. Den største fordelen med litiumbatterier er deres høye energitetthet og effektivitet, så de har blitt mye brukt. I dag har verden bygget et mer modent industrisystem rundt litiumbatterier. Ulempene med litiumbatterier er: 1) Lav sikkerhet og hyppige ulykker, for eksempel litiumbatteriulykken til Boeing 787 og storskala brannulykke av litiumpolymerbatterier i Arizona. Brennbarheten til elektrolytten gjør at faren alltid eksisterer; 2) Kapasiteten minker etter hvert som antallet ladesykluser øker, og batteriet må endres ofte. 3) Utløpetiden er i utgangspunktet kort, og den langsiktige utladningen har en stor utfordring for litiumbatteriet.


Natriumbatteri. Natriumbatterier Ifølge det positive tilfellet er det et natrium-svovelbatteri, og det andre er et natrium-metallkloridbatteri. Driftstemperaturen til disse to typer batterier må ligge i området 300-350 grader Celsius. Energidensiteten er sammenlignbar med litiumbatterier. Hvis den kan brukes kontinuerlig i lang tid, kan det oppnås god batterilevetid. Batterilevetid (ladning og utladning 20 ~ 80%) kan nå 4000 ~ 5000 ganger. For tiden er denne typen batteriteknologi relativt moden. Tokyo Electric Power, NGK, GE og andre store selskaper har gjort store investeringer. Sikkerheten kan imidlertid ikke fullstendig garanteres. I 2011 forårsaket et 2 megawatt natrium-svovelbatteri i Japan en brann, som i stor grad påvirket teknologien.


Flow Battery (RFB). Strømbatteriets energi lagres i elektrolytten i stedet for den faste elektroden. Batterimodulen konverterer kjemisk energi lagret i elektrolytten til elektrisk energi gjennom en oksidasjonsreduksjonsreaksjon. Den nåværende mer modne er et vanadium-strømningsbatteri. Fordelen med strømningsbatteriet er at: 1) Teoretisk liv er uendelig og kan resirkuleres. Fordi dets arbeidskarakteristikk er at elektroden ikke deltar i den spesifikke reaksjonen, er sykluslivet ikke begrenset, og det påvirkes ikke av graden av utslipp og ladning; 2) Strøm og energi kan utformes i henhold til behovet for å være fleksibelt utformet, for eksempel er en 100 megawatt kraft bestemt. , Men det tar 4 timer eller 8 timer for strømforsyningen å endres; 3) Batteriet har en enkel struktur som muliggjør modulær montering og kan også gjøres stor; 4) Sikkerheten er god. Fordi elektrolytten er vannbasert, er det et slukningsmiddel. I tillegg, fordi den spesifikke varmekapasiteten til vann er stor, selv om den er full av øyeblikkelig utgivelse, vil temperaturen i hele systemet bare stige med 15 til 16 grader. 5) Kostnaden for utjevning er lavere enn for litiumbatterier og er egnet for storskala energilagringsprosjekter. Ulempen er at energidensiteten er relativt lav. For tiden er det ikke egnet for installasjon på mobile enheter, og ingeniørarbeid må forbedres ytterligere. Det største prosjektet for bruk av strømningsbatterier på strømnettet er 5MW / 10MWh-prosjektet til Rongke Energy Storage Co., Ltd. under China Borong Group. Det har vært stabilt siden ferdigstillelsen i 2012.


5. Den fremtidige utviklingen av energilagringsteknologi vil også bringe hundrevis av blomster sammen, og strømningsbatteriet vil få mer oppmerksomhet. Mennesker har ennå ikke oppfunnet et batteri for å møte alle energilagringsbehov. I fremtiden er markedet for energilagringsapplikasjoner i kraftnettet svært stort, og det vil ikke være en ideell teknologi for å dekke alle behov. I fremtiden må energilagringsteknologier brukes på en rekke måter å anvende forskjellige teknologier i forskjellige felt. Den multifunksjonelle og fleksible teknologien vil gi bedre fordeler og verdi og oppta en større markedsandel. For tiden i USA er et batteri med kortere utladningstid i utgangspunktet et litiumbatteri. Det natriumsulfatbatteri som alle ser, har blitt utladet i lang tid, men på grunn av sikkerhetsproblemer har strømningsbatteriet gradvis blitt tatt alvorlig. Nåværende forskningstrendene i batterier for energilagring har i stor grad skiftet til strømningsbatterier. En trend er å bruke sikrere vannbaserte elektrolytter, og den andre er å bruke billigere materialer som sink, jern, silisium og lignende.


6. Industrialisering av energilagringsteknologi står overfor utfordringer. Mange energilagringsteknologier er fremdeles på laboratorietrinnet, tiltrekker seg mye risikovillig kapital, og har også noen prototypeprodukter, men de er fortsatt langt fra engineering og industrialisering. Høy ytelse og lav pris er fortsatt en motsetning. I energilagringssystemet er ikke bare viktigheten av batteriet, men også det elektriske konverteringssystemet, hjelpesystemet, styringssystemet og energieffektivitetsstyringen alle viktige. USA investerer nå mest i energieffektivitetsstyringssystemer med lav investering og hurtige resultater.


7. Forretningsmodellinnovasjon og politisk støtte er avgjørende for energilagringsteknologi og markedsutvikling. Modningen av de tre forholdene vil gjøre energilagringsmarkedet modent og bli brukt i stor skala i elsystemet. For det første vil teknologien bli moden og kostnaden vil bli redusert. For det andre, den sterke støtten til politikk og forskrifter. Den tredje er kombinasjonen av teknologi, investering og økonomi. Lag nyskapende forretningsmodeller.

Akademiker Lu Qiang introduserte utviklingen og anvendelsen av Kinas energilagringsteknologi. Hovedpunktene er oppsummert nedenfor.

1. Kina bør bygge energilagringsprosjekter i stor skala. Den totale installerte kapasiteten på vindkraft i Kina overskrider nå 100 GW, men 70 til 80% av vindenergien er ikke godt utnyttet. Spesielt er vindenergi i den siste halvan av natten fullstendig forlatt. Selv om 50% av energien er gjenopprettet, tilsvarer den ombyggingen av tre til fire Three Gorges kraftverk. . Selv om pumpet lagring er førstevalg for storskala energilagringsteknologi, er pumpet lagring strengt begrenset av geografiske forhold, og det er problemer som lekkasje og fordamping av reservoaret. Derfor kan vi ikke stole på pumpet lagring for å løse problemet med store mengder vind og lys.




2. Forurensning av forurensning er hovedrisikoen for utvikling av storskala batterilagring. Nå er Kinas omfattende bruk av litium jernfosfat batterilevetid for kort, grunne grunne lys ladning i åtte år, dyp ladning dyp utgivelse opp til fire år, sløsing batterier forårsaker mye forurensning til miljøet. I tillegg er driftstemperaturen til litiumbatteriet strengt nødvendig (temperaturen overstiger ikke 27 grader Celsius (+ eller minus 2 grader Celsius) for effektivt å bruke), noe som ytterligere øker batterikostnadene.




3. Kina kan distribuere storskala selvutviklet, ikke-forbrenning, komprimert luftlagringsteknologi. Fordelene med denne teknologien er: 1) Systemkonfigurasjonen er fleksibel, systemets effektivitet kan nå mer enn 70%; 2) Investeringskostnaden er lav, nesten lik den pumpede lagringen; 3) Den er egnet for storskala energilagring og desentralisert energilagring, som ikke genererer elektrisitet. Tiden kan brukes til toppjustering; 4) Karbonutslipp er null; 5) Det kan gi naturlig varme, strøm og kaldt trippelforsyning, ikke bare kan gi uavbrutt varmtvann, men kan også gi 2 ~ 3 grader Celsius kjølemiljø for frisk frukt og mat kan brukes mange steder i nordøst og i Kina; 6) Det kan gi naturlig støtte og trykkregulering når spenningen er lav.




Den "ikke-brennende komprimert luftenergilagring" -relatert teknologi utviklet av Tsinghua University og støttet av State Grid Corporation i Kina, har blitt akseptert av kinesiske og amerikanske patenter for oppfinnelser. Et demonstrasjonsprosjekt på 500kW er gjennomført i Wuhu, Anhui-provinsen, og har operert i 18 påfølgende måneder. Prosjektets elektrisitetskonverteringseffektivitet er 33%, samt at systemets effektivitet av kulde- og varmeutnyttelse kan nå 72%. For tiden planlegger statsgitteret og Tsinghua-teamet et demonstrasjonsprosjekt på 20MW og forbedrer teknologien, øker effektiviteten til elektrisitetskonvertering fra 33% til 55%, og systemets effektivitet (varme + strøm + kjøling) til 80%.


Eksperter fra konferansen gjennomførte videre diskusjoner om saker som Kinas strømnettet og energilagring. Hovedpunktene er oppsummert nedenfor.

1. Energilagringsteknologi er nøkkelteknologien til den tredje industrielle revolusjonen og hjørnesteinen i energisystemets overgang fra fossil energi til fornybar energi. Fra et globalt perspektiv er energi transformert, og rutenettet beveger seg gradvis fra storskala fjerntransport til mindre skala samfunnsbaserte mikrogrid. Strukturen til hele kraftnettet er fra høy til stor og langt til middels liten, intelligent og regionalt optimalisert. Funksjonsendring. I denne transformasjonsprosessen spiller energilagring en ekstremt viktig rolle. Kina startet fra "Tiende Femårsplan" og har satt energilagringsteknologi som en viktig retning i midt- og langsiktige planer. Det er nå på tide å vurdere å utforme spesielle planer for utvikling av energilagringsteknologier.


2. Det mest nødvendige gjennombruddet for energilagringsteknologi er bilbatteri-teknologi. Kravene til batteristrøm batterier og rutenett batterier er ikke de samme. I dag er det mest presserende gjennombrudd i batterilagringsteknologi elektrisk batteriteknologi. Gjennombruddet i bilbatteri-teknologien representerer en reell markedsføring av energilagringsbatterier. For tiden har Kinas kraftanlegg ikke nådd scenen for storskala energilagring. Som en helhet regulerer kraftverket videre absorpsjon av vindkraft og solenergi og har stort potensial til å bli tappet. Ved anvendelse av energilagring i strømsystemer er mikrogranene mer nyttige. Demonstrasjonsprosjekter bør oppfordres og tekniske reserver bør forbedres. Storskala energilagring på kraftproduksjonssiden domineres fortsatt av pumpe-lagringskraft i Kina, og det er også justeringer for termiske kraftenheter.


3. Utviklingen av energilagringsteknologi har stor betydning for kraftnettet. Kina har for tiden pumpet lagring, med topper i termisk kraft, som kan løse noen problemer i nettoperasjonen. Imidlertid må engasjering i pumpet lagring utføres av fjell, linjekonstruksjon, oppstart og nedtur, og til slutt leveres til brukerne via kraftnettet. Denne serien av prosjekter er veldig stor. Hvis batterilagringskapasiteten i fremtiden er stor nok og installert direkte i en stor by eller i en nærliggende transformatorstasjon, kan den erstatte pumpet lagring. Derfor er utviklingen av storskala nye energilagringsteknologier for strømnettet fremtidsretningen. Samtidig er nettkonstruksjon like viktig som bygging av energilagringsanlegg. For tiden er Kinas blåsende og lyse lokale rister veldig svake og deres belastninger er svært små. Uten energilagringsanlegg, hvis de ikke kan forbrukes, må de forlate sin elektrisitet. Derfor er nettverksselskapets primære oppgave å styrke kraftnettet. Hami bygger for eksempel 8 millioner kilowatt vindkraft, som må sendes til Zhengzhou via UHV DC. I dag kan HVDC ikke sende fornybar energi, fordi svingningen er for stor. Derfor, hvis det ikke finnes noen egnet måte for trykkjustering, vil strømtapet ikke unngås. Den nåværende løsningen er å bygge et termisk kraftverk i lokalområdet. Etter beregning kreves det at 8 millioner kilowatt vindkraft er utstyrt med 7 millioner kilowatt termisk kraft, pluss 3 millioner kilowatt fotovoltaisk kraft, slik at mengden fornybar energi som leveres av DC, står for 30% av totalen. . Men hvis det er regulering av energilagringsteknologi, vil UHV-kraftoverføring bli mye enklere. Derfor er energilagringsteknologi av stor betydning for utviklingen av ren energi.


4. Utviklingen av Kinas energilagringsindustri trenger fortsatt å overvinne mange utfordringer.


Først er markedsmekanismen ikke perfekt. Den kinesiske energilagringsbransjen startet sent, og landet har bare begynt å ta hensyn til de siste fem årene. Nord-Amerika og Japan hadde industripolitikk for energilagring for 20 år siden, og de har alle dannet egne operasjonsmekanismer. For tiden er det noen lokale regler i landet som gir noen utviklingsmuligheter og markedsmodeller, men det er fortsatt langt fra den sunne utviklingen av hele næringen. Energilagringsselskaper håper at disse forskriftene vil stige til politisk nivå i fremtiden, og de vil bli inkludert i reformen av kraftsystemet og bli en lov. Dette vil øke påliteligheten av investordeltakelse og minimere investeringsrisikoen.


For det andre er de tekniske utsikterna fortsatt usikre. Slik setter du teknologi direkte inn i en faktisk forretningsmodell, vil det til slutt understøtte selskapets sanne lønnsomhet, og det er også risiko. For tiden har det ikke helt forstått hvilken teknologi som er den mest økonomiske og konkurransedyktige når det gjelder energilagring, det vil si at den mest lovende energilagringsteknologien fra et kommersielt perspektiv fortsatt er usikkert. For eksempel har det lenge vært kjent at silisium er den viktigste tekniske retningen for solenergi, og forretningsmodeller kan foreslås. Nå som energilagringsteknologien ennå ikke har nådd det stadiet, er det ikke klart om fremtidens retning er strømbatterier, komprimert luft eller litiumbatterier. So do not know how to invest funds and efforts to reduce costs. From the perspective of future development, there may be two main types of technology. First, for long-life applications, it should be a flow battery. Second, for short-lived applications, it should be a lithium battery. However, no matter what kind of technology, only when the stage of scientific experimentation is completed and profits can be achieved, can it be discussed and applied in a wide range.




Third, energy storage equipment also needs to improve reliability. If the battery energy storage can not be used for more than 10 years, it is meaningless for power system regulation. If life problems and safety cannot be solved, it does not make sense to talk about prices. In the operation of wind power and photovoltaics, we do not need 1:1 energy storage equipment, and we can provide 10 to 15% of it. If the weather forecast estimates that the wind power error is 20%, adding 15% of the energy storage can improve power generation efficiency and improve grid stability. Moreover, the grid dispatching agency can make reasonable arrangements for other units. Since wind power and solar energy projects generally have to run for 20 years, energy storage equipment must have a lifespan of at least 10 years.


To effectively respond to these challenges requires the government to increase research and development investment in research institutes, and provide appropriate R&D support for enterprises. On the basis of successful pilots, the government can introduce supporting policies and set industry standards. At present, the Zhongguancun Energy Storage Industry Alliance that has already been established in China can play a role in these aspects.