O verão de 2022 foi a estação mais quente de todo o século.
Estava tão quente que os membros estavam fracos e a alma estava fora do corpo; tão quente que toda a cidade ficou escura.
Numa altura em que a electricidade era tão difícil para os residentes, Sichuan decidiu suspender a electricidade industrial durante cinco dias a partir de 15 de Agosto. Após a introdução do corte de energia, um grande número de empresas industriais suspendeu a produção e forçou todo o pessoal a tirar férias.
Desde o final de setembro, a escassez de fornecimento de baterias continuou e a tendência das empresas de armazenamento de energia de suspender encomendas intensificou-se. A escassez de fornecimento de armazenamento de energia também levou o circuito de armazenamento de energia ao clímax.
De acordo com estatísticas do Ministério da Indústria, no primeiro semestre deste ano, a produção nacional de baterias de armazenamento de energia ultrapassou 32 GWh. Em 2021, o novo armazenamento de energia da China adicionou um total de apenas 4,9 GWh.
Percebe-se que o aumento da capacidade de produção de baterias de armazenamento de energia tem sido bastante grande, mas por que ainda existe escassez?
Este artigo fornece uma análise aprofundada das causas da escassez de baterias de armazenamento de energia na China e sua direção futura nas três áreas a seguir:
Primeiro, a procura: a reforma imperativa da rede
Em segundo lugar, a oferta: não pode competir com o carro
Terceiro, o futuro: a mudança para bateria de fluxo líquido?
Para compreender a necessidade de armazenamento de energia, tente responder a uma pergunta.
Por que tendem a ocorrer cortes de energia em grande escala na China durante os meses de verão?
Do lado da procura, tanto o consumo de electricidade industrial como residencial apresentam um certo grau de “desequilíbrio sazonal”, com períodos de “pico” e “vazio”. Na maioria dos casos, o fornecimento da rede pode satisfazer a procura diária de electricidade.
Porém, as altas temperaturas do verão aumentam o uso de eletrodomésticos residenciais. Ao mesmo tempo, muitas empresas estão a ajustar as suas indústrias e o período de pico do consumo de electricidade é também no verão.
Do lado da oferta, o fornecimento de energia eólica e hidroeléctrica é instável devido às condições climáticas geográficas e sazonais. Em Sichuan, por exemplo, 80% da electricidade de Sichuan provém do fornecimento de energia hidroeléctrica. E este ano, a província de Sichuan sofreu um raro desastre de altas temperaturas e seca, que durou muito tempo, com graves escassezes de água nas principais bacias e fornecimento de energia limitado por parte das centrais hidroeléctricas. Além disso, condições climáticas extremas e fatores como reduções repentinas na energia eólica também podem tornar as turbinas eólicas incapazes de operar normalmente.
No contexto da grande lacuna entre a oferta e a procura de energia, a fim de maximizar a utilização da rede eléctrica para garantir o fornecimento de electricidade, o armazenamento de energia tornou-se uma opção inevitável para aumentar a flexibilidade do sistema energético.
Além disso, o sistema energético da China está a ser transformado de energia tradicional em nova energia, a fotoeletricidade, a energia eólica e a energia solar são muito instáveis pelas condições naturais, e também tem uma elevada procura de armazenamento de energia.
De acordo com a Administração Nacional de Energia, a capacidade instalada da China era de 26,7% da paisagem em 2021, superior à média global.
Em resposta, em Agosto de 2021, a Comissão Nacional de Desenvolvimento e Reforma e a Administração Nacional de Energia emitiram um aviso incentivando as empresas de produção de energia renovável a construir a sua própria capacidade ou a adquirir capacidade de pico para aumentar a escala da ligação à rede, propondo que
Além da escala além da conexão garantida à rede das empresas da rede, inicialmente, a capacidade de pico será alocada de acordo com o índice de indexação de 15% da potência (acima de 4h de duração), e será dada prioridade àquelas alocadas de acordo com o índice de indexação de 20% ou mais.
Percebe-se que, no contexto da falta de energia, a solução do problema do “vento abandonado, luz abandonada” não pode demorar. Se a energia térmica anterior apoiada pelos encorajados, agora a pressão política do "duplo carbono", deve ser enviada regularmente, mas não há lugar para usar a energia eólica e a fotoeletricidade armazenadas, usadas em outros lugares.
Portanto, a política nacional passou a incentivar claramente a "alocação de pico", quanto maior a proporção da atribuição, você também pode "rede prioritária", participar na negociação do mercado de electricidade, obter o rendimento correspondente.
Em resposta à política central, cada região tem feito grandes esforços para desenvolver o armazenamento de energia em centrais eléctricas de acordo com as condições locais.
Coincidentemente, a escassez de baterias de armazenamento nas centrais eléctricas coincidiu com o boom sem precedentes de novos veículos energéticos. Centrais de energia e armazenamento de automóveis têm uma grande demanda por baterias de fosfato de ferro-lítio, mas preste atenção às licitações, usinas de energia econômicas, como podem agarrar as ferozes empresas automotivas?
Assim, o armazenamento da central eléctrica existia anteriormente alguns dos problemas surgidos.
Por um lado, o custo inicial de instalação do sistema de armazenamento de energia é elevado. Afetado pela oferta e demanda, bem como pelos aumentos dos preços das matérias-primas da cadeia da indústria, após 2022, o preço de toda a integração do sistema de armazenamento de energia aumentou de 1.500 yuans / kWh no início de 2020 para os atuais 1.800 yuans / kWh.
Todo o aumento de preços da cadeia da indústria de armazenamento de energia, o preço principal é geralmente superior a 1 yuan / watt hora, os inversores geralmente aumentaram de 5% a 10%, o EMS também aumentou cerca de 10%.
Percebe-se que o custo inicial de instalação tornou-se o principal fator que restringe a construção de armazenamento de energia.
Por outro lado, o ciclo de recuperação de custos é longo e a rentabilidade é difícil. Para 2021, cálculo de custos do sistema de armazenamento de energia de 1.800 yuan / kWh, usina de armazenamento de energia dois cobram dois colocar, carregar e descarregar a diferença média de preço em 0,7 yuan / kWh ou mais, pelo menos 10 anos para recuperar os custos.
Ao mesmo tempo, devido ao atual incentivo regional ou à obrigatoriedade de nova energia com estratégia de armazenamento de energia, a proporção de 5% a 20%, o que aumenta os custos fixos.
Além das razões acima, o armazenamento da central elétrica também é como se os novos veículos de energia queimassem, explodissem, este risco à segurança, embora a probabilidade seja muito baixa, mais desencoraja o apetite de risco muito baixo da central elétrica.
Pode-se dizer que a "forte alocação" de armazenamento de energia, mas não necessariamente a política de transações conectadas à rede, de modo que há muita demanda pelo pedido, mas não com pressa de usar. Afinal, a maioria das centrais são empresas estatais, para garantir a segurança é a primeira prioridade, também enfrentam avaliação financeira, quem gostaria de apressar o tempo de recuperação de um projecto tão longo?
De acordo com os hábitos de tomada de decisão, muitas encomendas de armazenamento de energia em centrais eléctricas deverão ser colocadas, pendentes, à espera de maior clareza política. O mercado precisa de boca grande para comer caranguejo, mas tenha coragem, afinal não são muitos.
Pode-se observar que o problema do armazenamento de energia nas usinas de energia para se aprofundar, além de uma pequena parte do aumento do preço do lítio a montante, há uma grande parte das soluções técnicas tradicionais que não são totalmente aplicáveis ao cenário da usina, como devemos resolver o problema?
Neste ponto, a solução de bateria de fluxo líquido ganhou destaque. Alguns participantes do mercado observaram que “a taxa instalada de armazenamento de energia de lítio tende a diminuir desde abril de 2021, e o incremento do mercado está mudando para baterias de fluxo líquido”. Então, o que é essa bateria de fluxo líquido?
Simplificando, as baterias de fluxo líquido têm muitas vantagens aplicáveis a cenários de usinas de energia. Baterias de fluxo líquido comuns, incluindo baterias de fluxo líquido totalmente vanádio, baterias de fluxo líquido de zinco-ferro, etc.
Tomando como exemplo as baterias de fluxo líquido totalmente vanádio, suas vantagens incluem.
Primeiro, o longo ciclo de vida e as boas características de carga e descarga os tornam adequados para cenários de armazenamento de energia em grande escala. A vida útil do ciclo de carga/descarga da bateria de armazenamento de energia com fluxo líquido totalmente vanádio pode ser superior a 13.000 vezes, e a vida útil do calendário é superior a 15 anos.
Em segundo lugar, a potência e a capacidade da bateria são “independentes” uma da outra, facilitando o ajuste da escala da capacidade de armazenamento de energia. A potência de uma bateria de fluxo líquido totalmente vanádio é determinada pelo tamanho e número da pilha, e a capacidade é determinada pela concentração e volume do eletrólito. A expansão da energia da bateria pode ser alcançada aumentando a potência do reator e aumentando o número de reatores, enquanto o aumento da capacidade pode ser alcançado aumentando o volume do eletrólito.
Finalmente, as matérias-primas podem ser recicladas. Sua solução eletrolítica pode ser reciclada e reutilizada.
No entanto, durante muito tempo, o custo das baterias de fluxo líquido permaneceu elevado, impedindo a aplicação comercial em larga escala.
Tomando como exemplo as baterias de fluxo líquido de vanádio, seu custo vem principalmente do reator elétrico e do eletrólito.
O custo do eletrólito representa cerca de metade do custo, que é afetado principalmente pelo preço do vanádio; o resto é o custo da pilha, que vem principalmente de membranas de troca iônica, eletrodos de feltro de carbono e outros materiais componentes importantes.
O fornecimento de vanádio no eletrólito é uma questão controversa. As reservas de vanádio da China são as terceiras maiores do mundo, mas este elemento é encontrado principalmente com outros elementos, e a fundição é um trabalho altamente poluente e que exige muita energia, com restrições políticas. Além disso, a indústria siderúrgica é responsável pela maior parte da procura de vanádio, e o principal produtor nacional, Phangang Vanádio e Titânio, é claro, fornece primeiro a produção de aço.
Desta forma, as baterias de fluxo líquido de vanádio, ao que parece, repetem o problema das soluções de armazenamento de energia contendo lítio - conquistando capacidade a montante com uma indústria muito mais volumosa e, portanto, o custo flutua dramaticamente numa base cíclica. Desta forma, há uma razão para procurar mais elementos para fornecer uma solução de bateria com fluxo de líquido estável.
A membrana de troca iônica e o eletrodo de feltro de carbono no reator são semelhantes ao “gargalo” do chip.
Quanto ao material da membrana de troca iônica, as empresas nacionais usam principalmente o filme de troca de prótons Nafion fabricado pela DuPont, uma empresa centenária nos Estados Unidos, que é muito caro. E, embora tenha alta estabilidade no eletrólito, existem defeitos como alta permeabilidade aos íons vanádio, que não são fáceis de degradar.
O material do eletrodo de feltro de carbono também é limitado por fabricantes estrangeiros. Bons materiais de eletrodo podem melhorar a eficiência operacional geral e a potência de saída das baterias de fluxo líquido. No entanto, atualmente, o mercado de feltro de carbono é ocupado principalmente por fabricantes estrangeiros como o Grupo SGL e a Toray Industries.
De forma abrangente, um cálculo, o custo da bateria de fluxo líquido de vanádio, do que o de lítio, é muito maior.
Armazenamento de energia nova bateria de fluxo líquido cara, ainda há um longo caminho a percorrer.
Para dizer mil palavras, o armazenamento da central eléctrica para desenvolver, o mais crítico, mas não quais detalhes técnicos, mas o armazenamento claro da central eléctrica para participar no corpo principal das transações do mercado de energia.
O sistema de rede elétrica da China é muito grande e complexo, de modo que a usina com armazenamento de energia independente on-line não é uma questão simples, mas esse assunto não pode ser retido.
Para as grandes centrais eléctricas, se a atribuição de armazenamento de energia for apenas para fazer alguns serviços auxiliares, e não tiver um estatuto de negociação de mercado independente, ou seja, não pode haver excesso de electricidade, ao preço de mercado adequado para vender a outros, então esta conta é sempre muito difícil de calcular.
Portanto, devemos fazer todo o possível para criar condições para que as centrais com armazenamento de energia passem a ter um estado de funcionamento independente, para que se tornem um participante activo no mercado de comercialização de energia.
Quando o mercado avançar, muitos dos custos e problemas técnicos enfrentados pelo armazenamento de energia, acredito que também serão resolvidos.
Horário da postagem: 07 de novembro de 2022