Der Sommer 2022 war die heißeste Jahreszeit des gesamten Jahrhunderts.
Es war so heiß, dass die Glieder schwach wurden und die Seele aus dem Körper strömte;so heiß, dass die ganze Stadt dunkel wurde.
In einer Zeit, in der die Stromversorgung für die Bewohner so schwierig war, beschloss Sichuan, die Industriestromversorgung ab dem 15. August für fünf Tage auszusetzen. Nach der Einführung des Stromausfalls stellten zahlreiche Industrieunternehmen die Produktion ein und zwangen die gesamte Belegschaft, Urlaub zu nehmen.
Seit Ende September bestehen anhaltende Lieferengpässe bei Batterien und der Trend, dass Energiespeicherunternehmen Bestellungen aussetzen, hat sich verstärkt.Der Mangel an Energiespeichern hat auch den Energiespeicherkreislauf auf einen Höhepunkt gebracht.
Nach Angaben des Industrieministeriums belief sich die nationale Produktion von Energiespeicherbatterien im ersten Halbjahr dieses Jahres auf über 32 GWh.2021 hat Chinas neuer Energiespeicher insgesamt nur 4,9 GWh hinzugefügt.
Es ist ersichtlich, dass der Anstieg der Produktionskapazität für Energiespeicherbatterien recht enorm war, aber warum gibt es immer noch einen Mangel?
Dieses Papier bietet eine eingehende Analyse der Ursachen für den Mangel an Energiespeicherbatterien in China und seiner zukünftigen Ausrichtung in den folgenden drei Bereichen:
Erstens die Forderung: die zwingende Netzreform
Zweitens: Das Angebot kann nicht mit dem Auto mithalten
Drittens, die Zukunft: die Umstellung auf Liquid-Flow-Batterien?
Um den Bedarf an Energiespeicherung zu verstehen, versuchen Sie, eine Frage zu beantworten.
Warum kommt es in China in den Sommermonaten häufig zu großflächigen Stromausfällen?
Auf der Nachfrageseite weist sowohl der industrielle als auch der private Stromverbrauch ein gewisses Maß an „saisonalem Ungleichgewicht“ auf, mit „Höhepunkt“- und „Tief“-Zeiträumen.In den meisten Fällen kann die Netzversorgung den täglichen Strombedarf decken.
Allerdings erhöhen die hohen Sommertemperaturen den Einsatz von Haushaltsgeräten.Gleichzeitig stellen viele Unternehmen ihre Branchen um und die Spitzenzeit des Stromverbrauchs liegt ebenfalls im Sommer.
Auf der Angebotsseite ist die Versorgung mit Wind- und Wasserkraft aufgrund geografischer und saisonaler Wetterbedingungen instabil.In Sichuan beispielsweise stammen 80 % des Stroms aus Wasserkraft.Und in diesem Jahr erlitt die Provinz Sichuan eine seltene Hochtemperatur- und Dürrekatastrophe, die lange anhielt und zu schwerwiegenden Wasserknappheiten in den Haupteinzugsgebieten und einer knappen Stromversorgung durch Wasserkraftwerke führte.Darüber hinaus können extreme Wetterbedingungen und Faktoren wie ein plötzlicher Rückgang der Windkraft dazu führen, dass Windkraftanlagen nicht mehr normal funktionieren.
Angesichts der großen Kluft zwischen Stromangebot und -nachfrage ist die Energiespeicherung zu einer unumgänglichen Option zur Verbesserung der Flexibilität des Stromsystems geworden, um die Auslastung des Stromnetzes zur Sicherstellung der Stromversorgung zu maximieren.
Darüber hinaus wird Chinas Energiesystem von traditioneller Energie auf neue Energie umgestellt. Photoelektrizität, Windkraft und Solarenergie sind aufgrund natürlicher Bedingungen sehr instabil und es besteht auch ein hoher Bedarf an Energiespeicherung.
Nach Angaben der National Energy Administration beträgt die installierte Kapazität Chinas im Jahr 2021 26,7 % der Landschaft und liegt damit über dem globalen Durchschnitt.
Als Reaktion darauf gaben die Nationale Entwicklungs- und Reformkommission und die Nationale Energieverwaltung im August 2021 eine Bekanntmachung heraus, in der sie Unternehmen zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien ermutigen sollten, eigene Kapazitäten zu bauen oder Spitzenkapazitäten zu kaufen, um den Umfang der Netzanbindung zu erhöhen, und schlugen dies vor
Über den Umfang hinaus, der über den garantierten Netzanschluss von Netzunternehmen hinausgeht, wird zunächst die Spitzenkapazität gemäß dem Pegging-Verhältnis von 15 % der Leistung (über 4 Stunden Dauer) zugeteilt, und denjenigen, die gemäß dem Pegging-Verhältnis zugewiesen werden, wird Vorrang eingeräumt von 20 % oder mehr.
Es ist ersichtlich, dass die Lösung des Problems „Verlassener Wind, verlassenes Licht“ im Zusammenhang mit der Stromknappheit nicht verzögert werden kann.Wenn die bisherige Wärmekraft durch die Mutationen unterstützt wurde, muss nun der „doppelte Kohlenstoff“-Politikdruck regelmäßig ausgesendet werden, aber kein Ort zur Nutzung der gespeicherten Windkraft und Photoelektrizität, die an anderen Orten genutzt werden.
Daher begann die nationale Politik, die „Spitzenzuteilung“ deutlich zu fördern. Je höher der Anteil der Zuteilung, desto mehr kann man auch „Prioritätsnetz“ nutzen, am Strommarkthandel teilnehmen und entsprechende Einnahmen erzielen.
Als Reaktion auf die zentrale Politik hat jede Region große Anstrengungen unternommen, um die Energiespeicherung in Kraftwerken entsprechend den örtlichen Gegebenheiten zu entwickeln.
Zufälligerweise fiel der Mangel an Kraftwerksspeicherbatterien mit dem beispiellosen Boom bei Fahrzeugen mit neuer Energie zusammen.Kraftwerke und Autospeicher haben beide eine große Nachfrage nach Lithium-Eisenphosphat-Batterien, aber achten Sie auf Ausschreibungen, kostengünstige Kraftwerke, wie können Sie die erbitterten Automobilkonzerne erobern?
So waren bei der Kraftwerksspeicherung bisher einige Probleme aufgetaucht.
Einerseits sind die anfänglichen Installationskosten des Energiespeichersystems hoch.Beeinflusst durch Angebot und Nachfrage sowie den Anstieg der Rohstoffpreise in der Industriekette ist der Preis für die gesamte Integration des Energiespeichersystems nach 2022 von 1.500 Yuan/kWh Anfang 2020 auf derzeit 1.800 Yuan/kWh gestiegen.
Die Preise für die gesamte Energiespeicherbranche steigen, der Kernpreis beträgt im Allgemeinen mehr als 1 Yuan / Wattstunde, der Wechselrichter stieg im Allgemeinen um 5 bis 10 %, und EMS stieg ebenfalls um etwa 10 %.
Es ist ersichtlich, dass die anfänglichen Installationskosten zum Hauptfaktor geworden sind, der den Bau von Energiespeichern einschränkt.
Andererseits ist der Kostendeckungszyklus lang und die Rentabilität schwierig.Bis 2021 beträgt die Kostenberechnung für das Energiespeichersystem 1800 Yuan/kWh. Die durchschnittliche Preisdifferenz beträgt mindestens 0,7 Yuan/kWh oder mehr.
Gleichzeitig beträgt der Anteil aufgrund der aktuellen regionalen Förderung bzw. verpflichtenden neuen Energie mit Energiespeicherstrategie 5 % bis 20 %, was die Fixkosten erhöht.
Zusätzlich zu den oben genannten Gründen ist die Speicherung in Kraftwerken auch ein Sicherheitsrisiko für Fahrzeuge mit neuer Energie, die brennen und explodieren. Obwohl die Wahrscheinlichkeit sehr gering ist, lässt sie die sehr geringe Risikobereitschaft des Kraftwerks eher entmutigen.
Man kann sagen, dass die „starke Allokation“ der Energiespeicherung, aber nicht unbedingt die netzgebundene Transaktionspolitik, so dass eine große Nachfrage nach der Bestellung besteht, die Nutzung jedoch nicht eilig ist.Schließlich handelt es sich bei den meisten Kraftwerken um staatliche Unternehmen. Um die Sicherheit zu gewährleisten, stehen sie auch vor einer finanziellen Prüfung. Wer möchte sich schon auf die Wiederherstellungszeit eines so langen Projekts beeilen?
Gemäß den Entscheidungsgewohnheiten sollten viele Aufträge für die Energiespeicherung von Kraftwerken auf Eis gelegt werden, bis weitere politische Klarheit vorliegt.Der Markt braucht eine große Klappe, um Krabben zu essen, aber den Mut haben schließlich nicht viele.
Es ist ersichtlich, dass das Problem der Energiespeicherung von Kraftwerken tiefer greift. Abgesehen von einem kleinen Teil des vorgelagerten Anstiegs des Lithiumpreises gibt es einen großen Teil der traditionellen technischen Lösungen, die nicht vollständig auf das Kraftwerksszenario anwendbar sind Sollen wir das Problem lösen?
Zu diesem Zeitpunkt rückte die Flüssigstrombatterielösung ins Rampenlicht.Einige Marktteilnehmer haben festgestellt, dass „die installierte Energiespeicherquote von Lithium seit April 2021 tendenziell zurückgegangen ist und sich der Marktzuwachs auf Flüssigstrombatterien verlagert“.Was ist also diese Liquid-Flow-Batterie?
Vereinfacht gesagt bieten Liquid-Flow-Batterien viele Vorteile, die auf Kraftwerksszenarien anwendbar sind.Gängige Liquid-Flow-Batterien, einschließlich Voll-Vanadium-Liquid-Flow-Batterien, Zink-Eisen-Liquid-Flow-Batterien usw.
Zu ihren Vorteilen am Beispiel von Voll-Vanadium-Flüssigkeitsbatterien zählen:
Erstens sind sie aufgrund ihrer langen Zyklenlebensdauer und guten Lade- und Entladeeigenschaften für groß angelegte Energiespeicherszenarien geeignet.Die Lebensdauer des Lade-/Entladezyklus einer Vollvanadium-Flüssigkeitsspeicherbatterie kann mehr als 13.000 Mal betragen, und die Kalenderlebensdauer beträgt mehr als 15 Jahre.
Zweitens sind Leistung und Kapazität der Batterie „unabhängig“ voneinander, was eine einfache Anpassung der Größe der Energiespeicherkapazität ermöglicht.Die Leistung einer Vollvanadium-Flüssigkeitsbatterie wird durch die Größe und Anzahl der Stapel bestimmt, und die Kapazität wird durch die Konzentration und das Volumen des Elektrolyten bestimmt.Eine Erweiterung der Batterieleistung kann durch eine Erhöhung der Leistung des Reaktors und eine Erhöhung der Anzahl der Reaktoren erreicht werden, während eine Kapazitätssteigerung durch eine Vergrößerung des Elektrolytvolumens erreicht werden kann.
Schließlich können die Rohstoffe recycelt werden.Seine Elektrolytlösung kann recycelt und wiederverwendet werden.
Allerdings blieben die Kosten für Flüssigstrombatterien lange Zeit hoch, was eine großtechnische kommerzielle Anwendung verhinderte.
Am Beispiel von Vanadium-Flüssigkeitsbatterien sind ihre Kosten hauptsächlich auf den elektrischen Reaktor und den Elektrolyten zurückzuführen.
Die Elektrolytkosten machen etwa die Hälfte der Kosten aus, die hauptsächlich vom Vanadiumpreis beeinflusst werden;Der Rest sind die Kosten für den Stapel, die hauptsächlich aus Ionenaustauschmembranen, Kohlenstofffilzelektroden und anderen wichtigen Komponentenmaterialien bestehen.
Der Vanadiumvorrat im Elektrolyten ist umstritten.Chinas Vanadiumreserven sind die drittgrößten der Welt, aber dieses Element kommt hauptsächlich zusammen mit anderen Elementen vor, und das Schmelzen ist eine äußerst umweltschädliche, energieintensive Arbeit mit politischen Einschränkungen.Darüber hinaus entfällt der größte Teil der Nachfrage nach Vanadium auf die Stahlindustrie, und der inländische Kernproduzent, Phangang Vanadium and Titanium, beliefert natürlich zuerst die Stahlproduktion.
Auf diese Weise wiederholen Vanadium-Flüssigkeitsbatterien offenbar das Problem von Lithium-haltigen Energiespeicherlösungen: Sie beanspruchen Upstream-Kapazitäten mit einer viel umfangreicheren Industrie, und daher schwanken die Kosten zyklisch dramatisch.Daher gibt es einen Grund, nach mehr Elementen zu suchen, um eine Batterielösung mit stabilem Flüssigkeitsfluss bereitzustellen.
Die Ionenaustauschmembran und die Kohlenstofffilzelektrode im Reaktor ähneln dem „Hals“ des Chips.
Als Material für Ionenaustauschmembranen verwenden inländische Unternehmen hauptsächlich Nafion-Protonenaustauschfolien von DuPont, einem jahrhundertealten Unternehmen in den USA, das sehr teuer ist.Und obwohl es im Elektrolyten eine hohe Stabilität aufweist, gibt es Mängel wie eine hohe Permeabilität für Vanadiumionen, die sich nicht leicht abbauen lassen.
Auch das Kohlenstofffilz-Elektrodenmaterial ist bei ausländischen Herstellern limitiert.Gute Elektrodenmaterialien können die Gesamtbetriebseffizienz und Ausgangsleistung von Flüssigstrombatterien verbessern.Derzeit wird der Carbonfilzmarkt jedoch hauptsächlich von ausländischen Herstellern wie SGL Group und Toray Industries besetzt.
Umfassend nach unten, eine Berechnung, die Kosten für Vanadium-Flüssigkeitsflussbatterien sind viel höher als für Lithium.
Für die Energiespeicherung ist es noch ein weiter Weg, eine neue, teure Flüssigstrombatterie.
Um tausend Worte zu sagen: Kraftwerksspeicher zu entwickeln, das Wichtigste, aber nicht welche technischen Details, sondern klare Kraftwerksspeicher, um am Hauptteil der Strommarkttransaktionen teilzunehmen.
Chinas Stromnetz ist sehr groß und komplex, so dass das Kraftwerk mit unabhängiger Online-Energiespeicherung keine einfache Sache ist, aber diese Angelegenheit kann nicht zurückgehalten werden.
Für die großen Kraftwerke gilt: Wenn die Zuteilung der Energiespeicher nur für einige Hilfsdienste vorgesehen ist und keinen unabhängigen Markthandelsstatus hat, d. h. überschüssiger Strom nicht zum entsprechenden Marktpreis an andere verkauft werden kann, dann Dieses Konto ist immer sehr schwer zu berechnen.
Deshalb sollten wir alles tun, um die Voraussetzungen dafür zu schaffen, dass Kraftwerke mit Energiespeicherung in einen unabhängigen Betriebszustand übergehen, sodass sie zu einem aktiven Teilnehmer am Stromhandelsmarkt werden.
Wenn der Markt voranschreitet, werden meiner Meinung nach auch viele der Kosten und technischen Probleme bei der Energiespeicherung gelöst sein.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 07.11.2022