El verano de 2022 fue la temporada más calurosa de todo el siglo.
Hacía tanto calor que los miembros estaban débiles y el alma estaba fuera del cuerpo;tanto calor que toda la ciudad quedó a oscuras.
En un momento en que la electricidad era tan difícil para los residentes, Sichuan decidió suspender la electricidad industrial durante cinco días a partir del 15 de agosto. Después de que se introdujo el corte de energía, un gran número de empresas industriales detuvieron la producción y obligaron a todo el personal a tomar vacaciones.
Desde finales de septiembre, la escasez de suministro de baterías ha continuado y se ha intensificado la tendencia de las empresas de almacenamiento de energía a suspender pedidos.La escasez de suministro de almacenamiento de energía también ha llevado el circuito de almacenamiento de energía a un clímax.
Según las estadísticas del Ministerio de Industria, en el primer semestre de este año, la producción nacional de baterías de almacenamiento de energía superó los 32GWh.En 2021, el nuevo almacenamiento de energía de China añadió un total de solo 4,9 GWh.
Se puede ver que el aumento en la capacidad de producción de baterías de almacenamiento de energía ha sido bastante grande, pero ¿por qué sigue habiendo escasez?
Este documento proporciona un análisis en profundidad de las causas de la escasez de baterías de almacenamiento de energía en China y su dirección futura en las siguientes tres áreas:
Primero, la demanda: la imperativa reforma de la red
En segundo lugar, la oferta: no se puede competir con el coche.
En tercer lugar, el futuro: ¿el cambio a baterías de flujo líquido?
Para comprender la necesidad del almacenamiento de energía, intente responder una pregunta.
¿Por qué suelen producirse cortes de energía a gran escala en China durante los meses de verano?
Desde el punto de vista de la demanda, el consumo de electricidad tanto industrial como residencial muestra un cierto grado de "desequilibrio estacional", con períodos de "pico" y "depresión".En la mayoría de los casos, el suministro de la red puede satisfacer la demanda diaria de electricidad.
Sin embargo, las altas temperaturas del verano incrementan el uso de electrodomésticos.Al mismo tiempo, muchas empresas están ajustando sus industrias y el período pico de consumo de electricidad también es en verano.
Desde el punto de vista de la oferta, la oferta de energía eólica e hidroeléctrica es inestable debido a las condiciones climáticas geográficas y estacionales.En Sichuan, por ejemplo, el 80% de la electricidad de Sichuan proviene del suministro hidroeléctrico.Y este año, la provincia de Sichuan sufrió un inusual desastre por altas temperaturas y sequía, que duró mucho tiempo, con una grave escasez de agua en las cuencas principales y un suministro de energía limitado por parte de las centrales hidroeléctricas.Además, las condiciones climáticas extremas y factores como las reducciones repentinas de la energía eólica también pueden hacer que las turbinas eólicas no puedan funcionar con normalidad.
En el contexto de la gran brecha entre la oferta y la demanda de energía, con el fin de maximizar la utilización de la red eléctrica para garantizar el suministro de electricidad, el almacenamiento de energía se ha convertido en una opción inevitable para mejorar la flexibilidad del sistema eléctrico.
Además, el sistema eléctrico de China se está transformando de energía tradicional a energía nueva, la fotoelectricidad, la energía eólica y la energía solar son muy inestables por las condiciones naturales, además tiene una gran demanda de almacenamiento de energía.
Según la Administración Nacional de Energía, la capacidad instalada de China representará el 26,7% del paisaje en 2021, superior al promedio mundial.
En respuesta, en agosto de 2021, la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma y la Administración Nacional de Energía emitieron un aviso sobre alentar a las empresas de generación de energía renovable a construir la suya propia o comprar capacidad de pico para aumentar la escala de conexión a la red, proponiendo que
Más allá de la escala más allá de la conexión a la red garantizada de las empresas de la red, inicialmente, la capacidad máxima se asignará de acuerdo con el índice de vinculación del 15% de la energía (más de 4 horas de duración), y se dará prioridad a aquellas asignadas de acuerdo con el índice de vinculación. del 20% o más.
Se puede ver que, en el contexto de escasez de energía, la solución del problema del "viento abandonado, luz abandonada" no se puede retrasar.Si antes la energía térmica estaba respaldada por los envalentonados, ahora la presión de la política del "doble carbono" debe enviarse periódicamente, pero no hay lugar para utilizar la energía eólica y la fotoelectricidad almacenadas, utilizadas en otros lugares.
Por lo tanto, la política nacional comenzó a fomentar claramente la "asignación de picos", cuanto mayor sea la proporción de la asignación, también se podrá "red prioritaria", participar en el comercio del mercado de electricidad y obtener los ingresos correspondientes.
En respuesta a la política central, cada región ha estado haciendo grandes esfuerzos para desarrollar el almacenamiento de energía en centrales eléctricas de acuerdo con las condiciones locales.
Casualmente, la escasez de baterías de almacenamiento en las centrales eléctricas coincidió con el auge sin precedentes de los vehículos de nueva energía.Las centrales eléctricas y el almacenamiento de automóviles tienen una gran demanda de baterías de fosfato de hierro y litio, pero preste atención a las centrales eléctricas rentables y licitadoras, ¿cómo pueden apoderarse de las feroces empresas automotrices?
Por lo tanto, algunos de los problemas que surgieron en el almacenamiento de la central eléctrica ya existían anteriormente.
Por un lado, el coste inicial de instalación del sistema de almacenamiento de energía es elevado.Afectado por la oferta y la demanda, así como por los aumentos de precios de las materias primas de la cadena industrial, después de 2022, el precio de toda la integración del sistema de almacenamiento de energía ha aumentado de 1.500 yuanes/kWh a principios de 2020 a los 1.800 yuanes/kWh actuales.
Toda la cadena de la industria de almacenamiento de energía aumenta el precio, el precio básico es generalmente de más de 1 yuan/vatio hora, los inversores generalmente aumentaron entre un 5% y un 10%, el EMS también aumentó aproximadamente un 10%.
Se puede observar que el costo de instalación inicial se ha convertido en el principal factor que restringe la construcción de almacenamiento de energía.
Por otro lado, el ciclo de recuperación de costos es largo y la rentabilidad difícil.Para 2021, se calcula el costo del sistema de almacenamiento de energía de 1800 yuanes / kWh, la planta de energía de almacenamiento de energía dos carga dos, carga y descarga la diferencia de precio promedio en 0,7 yuanes / kWh o más, al menos 10 años para recuperar los costos.
Al mismo tiempo, debido al actual estímulo regional o nueva energía obligatoria con estrategia de almacenamiento de energía, la proporción del 5% al 20%, lo que aumenta los costos fijos.
Además de las razones anteriores, el almacenamiento en la central eléctrica también es como si los vehículos de nueva energía se quemaran y explotaran, lo que representa un peligro para la seguridad, aunque la probabilidad es muy baja, lo que desalienta el muy bajo apetito de riesgo de la central eléctrica.
Se puede decir que la "fuerte asignación" de almacenamiento de energía, pero no necesariamente la política de transacciones conectadas a la red, por lo que hay mucha demanda de pedidos, pero no hay prisa por utilizarlos.Después de todo, la mayoría de las centrales eléctricas son empresas estatales, para garantizar la seguridad es la primera prioridad, también se enfrentan a una evaluación financiera, ¿a quién le gustaría apresurarse en el tiempo de recuperación de un proyecto tan largo?
Según los hábitos de toma de decisiones, muchos pedidos de almacenamiento de energía para centrales eléctricas deberían quedar pendientes, a la espera de una mayor claridad política.El mercado necesita bocazas para comer cangrejos, pero tienen el coraje, al fin y al cabo, no muchos.
Se puede ver que el problema del almacenamiento de energía de las centrales eléctricas se profundiza, además de una pequeña parte del aumento del precio del litio, hay una gran parte de las soluciones técnicas tradicionales que no son completamente aplicables al escenario de las centrales eléctricas. ¿deberíamos solucionar el problema?
En este punto, la solución de batería de flujo líquido pasó a ser el centro de atención.Algunos participantes del mercado han señalado que "el ratio de almacenamiento de energía instalado de litio ha tendido a disminuir desde abril de 2021, y el incremento del mercado se está desplazando hacia las baterías de flujo líquido".Entonces, ¿qué es esta batería de flujo líquido?
En pocas palabras, las baterías de flujo líquido tienen muchas ventajas que son aplicables a escenarios de centrales eléctricas.Baterías de flujo líquido comunes, incluidas baterías de flujo líquido totalmente de vanadio, baterías de flujo líquido de zinc-hierro, etc.
Tomando como ejemplo las baterías de flujo líquido totalmente de vanadio, sus ventajas incluyen.
En primer lugar, el largo ciclo de vida y las buenas características de carga y descarga los hacen adecuados para escenarios de almacenamiento de energía a gran escala.El ciclo de vida de carga/descarga de una batería de almacenamiento de energía de flujo líquido totalmente de vanadio puede ser de más de 13.000 veces y la vida útil es de más de 15 años.
En segundo lugar, la potencia y la capacidad de la batería son "independientes" entre sí, lo que facilita ajustar la escala de la capacidad de almacenamiento de energía.La potencia de una batería de flujo líquido totalmente de vanadio está determinada por el tamaño y el número de la pila, y la capacidad está determinada por la concentración y el volumen del electrolito.La expansión de la potencia de la batería se puede lograr aumentando la potencia del reactor y aumentando el número de reactores, mientras que el aumento de la capacidad se puede lograr aumentando el volumen de electrolito.
Finalmente, las materias primas se pueden reciclar.Su solución electrolítica se puede reciclar y reutilizar.
Sin embargo, durante mucho tiempo, el costo de las baterías de flujo líquido se ha mantenido alto, lo que impide su aplicación comercial a gran escala.
Tomando como ejemplo las baterías de flujo líquido de vanadio, su costo proviene principalmente del reactor eléctrico y el electrolito.
El coste del electrolito representa aproximadamente la mitad del coste, que se ve afectado principalmente por el precio del vanadio;el resto es el costo de la pila, que proviene principalmente de membranas de intercambio iónico, electrodos de fieltro de carbono y otros materiales componentes clave.
El suministro de vanadio en el electrolito es un tema controvertido.Las reservas de vanadio de China son las terceras más grandes del mundo, pero este elemento se encuentra principalmente con otros elementos, y la fundición es un trabajo altamente contaminante, intensivo en energía y con restricciones políticas.Además, la industria del acero representa la mayor parte de la demanda de vanadio, y el principal productor nacional, Phangang Vanadio y Titanio, por supuesto, suministra primero la producción de acero.
De esta manera, las baterías de flujo líquido de vanadio parecen repetir el problema de las soluciones de almacenamiento de energía que contienen litio: acaparan la capacidad de una industria mucho más voluminosa y, por lo tanto, el costo fluctúa dramáticamente de forma cíclica.De esta manera, existe una razón para buscar más elementos para suministrar una solución de batería de flujo líquido estable.
La membrana de intercambio iónico y el electrodo de fieltro de carbono del reactor son similares al "cuello" de un chip.
En cuanto al material de la membrana de intercambio iónico, las empresas nacionales utilizan principalmente la película de intercambio de protones Nafion fabricada por DuPont, una empresa centenaria de los Estados Unidos, que es muy cara.Y, aunque tiene una alta estabilidad en el electrolito, existen defectos como la alta permeabilidad de los iones de vanadio, que no son fáciles de degradar.
El material del electrodo de fieltro de carbono también está limitado por los fabricantes extranjeros.Los buenos materiales de los electrodos pueden mejorar la eficiencia operativa general y la potencia de salida de las baterías de flujo líquido.Sin embargo, en la actualidad, el mercado del fieltro de carbono está ocupado principalmente por fabricantes extranjeros como SGL Group y Toray Industries.
En términos generales, un cálculo muestra que el costo de la batería de flujo líquido de vanadio es mucho mayor que el del litio.
Almacenamiento de energía, nueva y costosa batería de flujo líquido, todavía queda un largo camino por recorrer.
Para decir mil palabras, el almacenamiento de la central eléctrica para desarrollar, el más crítico, pero no qué detalles técnicos, pero el almacenamiento de la central eléctrica claro para participar en el cuerpo principal de las transacciones del mercado de energía.
El sistema de red eléctrica de China es muy grande y complejo, por lo que la central eléctrica con almacenamiento de energía independiente en línea no es una cuestión sencilla, pero este asunto no se puede frenar.
Para las principales centrales eléctricas, si la asignación de almacenamiento de energía es solo para realizar algunos servicios auxiliares y no tiene un estatus comercial de mercado independiente, es decir, no puede haber exceso de electricidad, al precio de mercado apropiado para vender a otros, entonces Esta cuenta siempre es muy difícil de calcular.
Por lo tanto, debemos hacer todo lo posible para crear las condiciones para que las centrales eléctricas con almacenamiento de energía se conviertan en un estado de funcionamiento independiente, de modo que se conviertan en participantes activos en el mercado de comercialización de energía.
Cuando el mercado avance, muchos de los costos y problemas técnicos que enfrenta el almacenamiento de energía, creo que también se resolverán.
Hora de publicación: 07-nov-2022