Enerji depolama teknolojisinin gelişim trendini enerji depolama ve güç sistemi arasındaki ilişkiden incelemek
Enerji sisteminin önemli bir parçası ve enerji İnternetinin ana halkalarından biri olan enerji depolama ve enerji depolama teknolojisinin gelişimi, son yıllarda akademi ve endüstri tarafından büyük ilgi gördü. Lityum iyon pil teknolojisi ile temsil edilen enerji depolama teknolojisi, yeterli ilerleme kaydetmiş ve yaygın olarak kullanılmıştır ve yeni enerji otomobil endüstrisinin güçlü gelişimi için temel bir faktör haline gelmiştir.
Aynı zamanda, enerji depolama teknolojisi karmaşıktır, kesişen ve entegre edilmiş çok sayıda teknik sistemi içerir ve aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi birçok teknik göstergeye sahiptir. Peki enerji depolama teknolojisinin gelişme yönü ne olmalıdır? Güç sisteminin sosyal yaşamın önemli bir bileşeni haline geldiğine ve enerji depolamanın rolünün şebeke gücüne oldukça benzediğine dayanabiliriz.Gerçek talebe dayanarak, enerji depolama ve güç sistemi arasındaki ilişkiden farklı uygulama senaryoları kullanıyoruz. Enerji depolama teknolojisinin gelişme eğilimine bakın.
Şekil: Enerji depolama teknolojisinin değerlendirme endeksi sistemi
Basitçe ifade etmek gerekirse, enerji kullanım tarafının ihtiyaçlarının karşılanmasında güç sistemi ile enerji depolama arasındaki benzerlikler dikkate alınarak, enerji depolama teknolojisinin uygulama senaryoları güçlü bağlantı senaryolarına ayrılabilir (enerji kullanım tarafı şebeke gücünü tam olarak kullanabilir ve enerji depolama sistemi Güç sistemi enerji alışverişi yapar ve enerji değişim süresi, enerji depolama sistemi enerji tedarik süresinden çok daha kısadır), ara bağlantı senaryoları (enerji kullanıcısı şebeke gücünü doğrudan kullanamaz veya kullanım sınırlıdır, enerji depolama sistemi ve güç sistemi enerji zamanını ve depolamasını değiştirir) Enerji sisteminin enerji tedarik süresi temelde karşılaştırılabilir) ve zayıf bağlantı senaryosu (enerji kullanıcısı şebeke gücünü doğrudan kullanamaz. Enerji depolama sistemi ile güç sistemi arasındaki enerji değişim süresi, enerji depolama sistemi enerji tedarik süresinden önemli ölçüde daha uzundur ve hatta şebekeyi kullanmak bile zordur. Elektrik yükü) üç çeşit. Aşağıya bakınız.
Şekil Enerji depolama ve güç sistemleri arasındaki farklı ilişki senaryoları
Güçlü bağlantı senaryosu altında enerji depolama teknolojisinin gelişme trendi
Güçlü bağlantı senaryoları için, ağ gücünün kendisi enerji depolama uygulamalarının güçlü bir ikamesidir. Yukarıdan vadiye arbitraj, yenilenebilir enerji tüketimi ve diğer uygulama yöntemlerine dayalı enerji depolama teknolojisi, pompalanan su depolaması, basınçlı hava enerji depolaması, akümülatörler veya akış pilleri ne olursa olsun, temel sorun enerji döngüsü verimliliğini, döngü ömrünü ve takvimi dikkate almaktır. Kullanım ömrü gibi çeşitli faktörlerden sonra, enerji depolama teknolojisinin kilovat-saat başına maliyeti (enerji tüketim tarafına bir kilowatt-saat elektrik veren enerji depolama sisteminin kapsamlı maliyeti olarak anlaşılabilir), tepeden tırnağa fiyat farkından daha düşük olduğu ve yatırım geliri elde ettiği ölçüde ucuz olabilir . Bu nedenle, güçlü bağlantı uygulama senaryolarına uygulanan enerji depolama teknolojisinin gelişme eğilimi, güvenli pompalı depolama teknolojisinin doğmasını, geliştirilmesini, olgunlaşmasını ve mevcut en büyük kurulu kapasite haline gelmesini sağlamak amacıyla temel olarak kilovat saat başına enerji depolama maliyetini düşürmektir. Enerji depolama teknolojisi, aşağıdaki şekle bakın; sıkıştırılmış hava enerji depolama teknolojisi, kurşun-asit / kurşun-karbon pil teknolojisi, akış pil teknolojisi, sodyum-sülfür pil teknolojisi ve lityum-iyon pil teknolojisi, standart ısıtma fiyatları için ısı depolama teknolojisi vb. Bu gelişme yolunu takip edecek.
Şekil ABD Enerji Bakanlığı Küresel Enerji Depolama Veritabanına göre enerji depolama tesislerinin kurulu kapasitesi
Açıklanması gereken özel ihtiyaç, yukarıdaki varsayımın şebekenin idealleştirilmesini gerektirmesidir. Aslında, enerji depolama sistemi ideal güç sisteminden daha azını tamamladığında, uygulamanın faydaları daha yüksek olabilir. Örneğin, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki CAISO enerji pazarında, frekans modülasyonu gibi yan hizmetlere katılmak, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi önemli faydalar sağlayabilir; enerji depolama tesisleri için alternatif inşaat maliyetleri nispeten yüksektir ve tepe tıraş, frekans modülasyonu ve tırmanma ihtiyaçlarını karşılamak için kullanılan kömür / gaz santralleri de gerçekleştirilebilir. Daha düşük toplam sosyal maliyet vb. Güç sistemini tamamlarken, enerji depolama teknolojisinin gelişme eğilimi, belirli ihtiyaçları karşılama performansını artırmak veya önemli ölçüde esneklik, lityum iyonu ile belirli ihtiyaçları karşılama maliyetini düşürmektir - kurşun asit / kurşun karbon pil Batarya teknolojisi ve hatta süper kapasitör teknolojisi, güç sistemi içinde önemli karlar elde etmeye çalışacaktır.
Şekil CAISO enerji piyasasında yardımcı hizmetlere katılan enerji depolama projelerinin tipik aylık geliri
China Connection senaryosu altında enerji depolama teknolojisinin gelişme trendi
"Sürekli kesim ve kaos", China Connection senaryosundaki enerji depolama teknolojisinin durumunun gerçek bir tasviri olarak görülebilir. Son yıllarda popüler olan yeni enerji araçları veya nesilden sonra SoC performansı ile güncellenen akıllı telefonlar ne olursa olsun, kilometre kaygısı ve pil ömrü önemli ölçüde devam ediyor. Açıktır ki, güvenliğin sağlanması koşulu altında, enerji depolama teknolojisi maliyetinin azaltılması ve enerji yoğunluğunun iyileştirilmesi temel gereksinimlerdir. Örneğin, üçlü lityum piller kademeli olarak lityum demir fosfat pillerin pazar payının yerini almıştır ve sübvansiyon sisteminin tasarımı bile sübvansiyon katsayıları yoluyla enerji yoğunluğuna yeşil ışık yakmıştır; yakıt hücreli araçlar, hidrojen depolamanın ve hidrojenasyonun teknoloji, endüstriyel olgunluk açısından fiziksel avantajlarına güvenmektedir. Destekleme tesisleri mükemmel olmadığında, amiral gemisinin ve hatta yaygın akıllı telefonların pil kapasitesi, birkaç yıl önce 2000 mAh'den genellikle 3000 mAh'ye ve hatta daha yükseğe ulaştı.Bu nedenle, üreticiler değiştirilebilir pillerin tasarımını bile iptal ettiler. Akıllı telefon vb. İçindeki sınırlı alanı daha iyi kullanın. Buna ek olarak, hızlı şarj konseptinin önerisi ve uygulaması, Çin Temas senaryosunda enerji depolama teknolojisinin gelişimi için yeni bir yol açmıştır Bayan Dong'un bahse girdiği Yinlong lityum titanat pil ve oppo r9 beş dakika şarj etmek ve iki saat konuşmak için yeterince yüksek. "Reklam sloganı, şüphesiz hızlı şarj teknolojisi için iki platformu işgal etti. Bununla birlikte, enerji depolama teknik indeks sisteminin kendisi "imkansız bir üçgen" veya hatta "imkansız bir poligondur" Normalde, hızlı şarj kapasitesi enerji yoğunluğunu etkileyecek ve ayrıca toplam şarj gücü talebi büyük olduğunda şebeke üzerinde önemli derecede etkiye neden olacaktır. Şok. Orta bağlantı senaryosunda enerji depolama teknolojisinin geliştirilmesinin nispeten çeşitlendiği ve güvenlik, maliyet, enerji performansı, güç performansı ve hatta sıcaklık özelliklerinin hepsinin iyileştirmeye ihtiyaç duyduğu görülebilir. Lityum-iyon pil teknolojisi ve yakıt hücresi teknolojisi, orta bağlantı sahnesinin arenasında rekabet etmeye devam edecek.Bu alan aynı zamanda üstün genel performans ve maliyetle yeni teknolojilerin gelişini de memnuniyetle karşılıyor.
Zayıf bağlantı senaryosu altında enerji depolama teknolojisinin gelişme eğilimi
10.000 yuan'lık bir dronun dayanıklılığı, tek bir uçuşta 25 dakikadan, herhangi bir olumsuz etki olmaksızın 1 saate çıkarılabilirse, o zaman çoğu tüketicinin enerji depolama pillerinin maliyetinde iki bin yuan'dan fazla ödemeyi reddetmeyeceğine inanıyorum. ; Uçak gemileri ve nükleer denizaltılardaki enerji depolama bataryalarının enerji yoğunluğu iki katına çıkarsa, önemli alanlardaki iletişim tesisleri için yedek güç kaynakları on buçuk ay sürebilirse, uzay aracı enerji depolama bataryaları kullanırsa, daha ciddi çevresel testlerle başa çıkabilir ve daha iyi performans gösterebilir. Zayıf bağlantı senaryosunda, enerji depolama teknolojisinin kullanım koşullarına uygun mutlak performansı ve güvenliği, teknolojik gelişme için ilk düşüncelerdir ve hatta maliyet arka planda kalır. Satış noktası olarak yüksek enerji yoğunluğuna sahip lityum-kükürt piller, metal-havalı piller, konseptin ortaya konulmasından bu yana onlarca yıllık araştırma ve geliştirme sürecinden geçmiştir.Büyük ölçekli ticarileştirmede hala ilerleme olmamasına rağmen, araştırma ve uygulama araştırmaları, başlangıç şirketleri gibi hiç durmadı. SolidEnergy, aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, yüksek irtifa dronları için yarım yıldan fazla pil ömrü ile lityum hava pilleri sağlar. Yüksek verimli güneş pilleri fotovoltaik alandaki en önemli mücevher ise, enerji yoğunluğu bakımından fosil yakıtlarla rekabet edebilen enerji depolama teknolojileri, enerji depolama alanında parlayan incilerdir.
Şekil SolidEnergy'nin lityum hava pili
sonuç olarak
Güçlü, orta ve zayıf bağlantıların yukarıdaki sınıflandırması mutlak değildir ve enerji depolama uygulamalarının kapsamı da genişletilebilir. Yeni bir enerjili aracın kilovat-saat başına enerji depolama maliyeti yeterince düşükse, elektrik piyasasının yardımcı hizmetlerine katılmaktan faydalanabilir; örneğin, mekanik şarj edilebilir metal-hava pilinin kapsamlı performansı ve maliyeti (metal negatif elektrot değiştirilerek "şarj edilen" birincil pil) Uygulama gereksinimleri, aynı zamanda dronların ve yeni enerji araçlarının piyasa yapısını bozabilir.
Talepten başlayarak, talebe geri dönüyoruz. Bu aynı zamanda, farklı türlerdeki enerji depolama teknolojilerinin farklı senaryolarda kendi uygun konumlandırma ve geliştirme eğilimlerini bulmaları için son kriterdir.
