Menabung Untuk Masa Depan|Keadaan Semasa Penyimpanan Tenaga Dan Penyimpanan Tenaga Garam Natrium

Konsep dan Senario Aplikasi Penyimpanan Tenaga

Penyimpanan tenaga adalah penting untuk mencapai matlamat "karbon dwi", adalah teras untuk memastikan keselamatan tenaga dan membina sistem kuasa baharu, dan juga merupakan kunci kepada pembangunan industri baru yang strategik. Dalam konteks pembangunan pesat tenaga boleh diperbaharui, teknologi penyimpanan tenaga baharu telah menjadi kunci untuk menggalakkan peralihan tenaga. Teknologi storan tenaga baharu merujuk kepada teknologi storan tenaga selain storan hidro yang dipam, termasuk storan tenaga elektrokimia, storan tenaga udara termampat, storan tenaga roda tenaga, storan tenaga superkonduktor, storan tenaga superkapasitor, storan tenaga hidrogen dan bentuk lain. Berbanding dengan storan hidro yang dipam, storan tenaga baharu mempunyai kelebihan tempoh pembinaan yang singkat, pemilihan lokasi yang mudah dan fleksibel, dan keupayaan pelarasan yang kuat, dan mempunyai kerjasama yang lebih baik dengan pembangunan dan penggunaan tenaga baharu.

Bateri simpanan tenaga ialah peranti yang menukarkan tenaga kimia kepada tenaga elektrik, dan merupakan pembawa utama untuk penyimpanan tenaga elektrokimia. Pada masa ini, bateri simpanan tenaga telah mencapai pengkomersilan dan skala, dan kapasiti terkumpul terpasang storan tenaga elektrokimia di China mencapai 3.27GW pada 2020, dan kadar pertumbuhan kompaun tahunan dijangka mencapai lebih daripada 50% dari 2021 hingga 2025.

Dengan pengisytiharan "Pendapat Panduan Mengenai Mempercepatkan Pembangunan Penyimpanan Tenaga Baharu", storan tenaga baharu jelas dibahagikan kepada tiga senario: bahagian bekalan kuasa, bahagian grid dan bahagian pengguna. Nilai simpanan tenaga adalah berbeza dalam senario yang berbeza.

Penyimpanan Tenaga pada Bahagian Bekalan Kuasa

Penyimpanan tenaga bahagian kuasa melibatkan sistem yang digabungkan dengan kuasa angin, tenaga suria dan kemudahan penjanaan kuasa lain, bertujuan untuk meningkatkan kebolehpercayaan dan kestabilan penjanaan kuasa, mengurangkan sisa tenaga dan meningkatkan kecekapan. Dengan mengawal selia turun naik tenaga boleh diperbaharui, sistem penyimpanan tenaga boleh melicinkan keluaran penjanaan kuasa dan meningkatkan nilai ekonomi aset penjanaan kuasa.

Penyimpanan Tenaga sisi grid

Storan tenaga sisi grid direka bentuk untuk menyokong operasi sistem kuasa, menyediakan perkhidmatan sampingan dan melambatkan atau menggantikan peningkatan kemudahan transmisi dan transformasi. Ia meningkatkan keupayaan modulasi frekuensi, kestabilan dan kebolehpercayaan grid kuasa, dan boleh memberikan kuasa sandaran kecemasan.

Storan Tenaga sisi pengguna

Sistem storan tenaga sebelah pengguna digunakan di hujung pengguna seperti rumah, bangunan komersial atau taman perindustrian, bertujuan untuk mengurangkan bil elektrik, memanfaatkan perbezaan harga elektrik puncak ke lembah, meningkatkan penggunaan diri dan menyediakan kuasa sandaran melalui pengurusan sisi permintaan. Sistem ini memberikan fleksibiliti untuk mengecas dan menyahcas sebagai tindak balas kepada perubahan harga atau permintaan elektrik, mengoptimumkan penggunaan tenaga.

Isu dan Cabaran Semasa

Keselamatan Kekal Menjadi Keutamaan

Sejak 2017, terdapat lebih daripada 70 kemalangan kebakaran simpanan tenaga di seluruh dunia. Antaranya, 27 stesen janakuasa simpanan tenaga berlaku di Korea, dan 522 stesen janakuasa simpanan tenaga telah ditutup secara paksa; Selepas 2021, beberapa kemalangan serius telah berlaku di wilayah yang mempunyai perkembangan pesat storan tenaga seperti China, Amerika Syarikat, Eropah dan Australia, menyebabkan banyak kerugian.

Pada September 2024, akan berlaku sebanyak 7 kebakaran simpanan tenaga, termasuk letupan bateri litium di pusat data Alibaba Cloud dan letupan pangkalan pengeluaran sumber sebuah perusahaan terkemuka.

Kebolehkitar semula

Kebolehkitar semula bateri simpanan tenaga menghadapi satu siri titik kesakitan teknikal, ekonomi dan dasar, yang bukan sahaja menjejaskan kecekapan kitar semula bateri, tetapi juga mempunyai kesan yang mendalam terhadap alam sekitar, kawalan kos dan pembangunan mampan sistem penyimpanan tenaga masa depan.

01Proses kitar semula adalah rumit

02Faedah ekonomi yang tidak mencukupi

03Dasar dan sokongan kawal selia yang tidak mencukupi

Trend Perkembangan Industri Bateri Garam Natrium

Sodium Klori – Bateri Keadaan Pepejal, juga dikenali sebagai Bateri ZEBRA (Aktiviti Penyelidikan Bateri Pelepasan Sifar), ialah bateri natrium keadaan pepejal yang selamat secara intrinsik dengan nikel klorida sebagai bahan katod, logam natrium sebagai elektrod negatif, dan seramik -alumina sebagai elektrolit. Bateri berfungsi pada suhu tinggi 270 darjah ~ 350 darjah untuk memastikan logam natrium dan nikel klorida kekal stabil apabila tindak balas kimia berlaku semasa proses pengecasan dan nyahcas. Suhu yang tinggi menyebabkan ion natrium berhijrah dalam elektrolit pepejal, yang memindahkan cas antara elektrod.

Keselamatan Tinggi

Bateri garam natrium lebih stabil di bawah suhu tinggi dan keadaan beban yang mengecas, dan tidak terdedah kepada pembakaran atau letupan yang disebabkan oleh pelarian haba, dan sesuai untuk senario dengan keperluan keselamatan yang tinggi (seperti penyimpanan tenaga grid).

Mesra Alam dan Boleh Dikitar Semula

100% boleh dikitar semula, bahan utama terutamanya logam dan garam, proses kitar semula adalah mudah, bebas pencemaran dan mesra alam.

Julat Suhu yang Luas

Bateri garam natrium mempunyai kebolehsuaian yang agak baik kepada suhu rendah dan tinggi, dan boleh beroperasi pada suhu ambien -40 darjah ~ 65 darjah tanpa penurunan prestasi, dan pengecilan prestasinya lebih kecil daripada bateri litium dalam persekitaran suhu rendah .

Rintangan litar pintas

Litar pintas dalam bateri litium-ion boleh menyebabkan pelarian haba; Jika tiub seramik bateri garam natrium pecah atau litar pintas, logam natrium bertindak balas dengan elektrolit untuk membentuk aluminium logam, yang menyumbat retak dan menghalang tindak balas selanjutnya, mengakibatkan litar pintas konduktor seperti bateri, dan voltan turun ke paras 2.58 volt setiap sel. modul baterinya boleh bertolak ansur dengan kegagalan sel 5% hingga 10% tanpa menjejaskan penggunaan biasa.

Sumber yang Melimpah

Natrium banyak terdapat dalam kerak bumi dan jauh lebih murah untuk diperolehi daripada litium. Berbanding dengan bateri litium, bateri garam natrium mempunyai kos pengeluaran yang lebih rendah, menjadikannya berfaedah dari segi ekonomi dalam aplikasi penyimpanan tenaga berskala besar.

Kelebihan bateri garam natrium dalam bidang penyimpanan tenaga menjadikannya sesuai untuk peraturan grid, penyimpanan tenaga boleh diperbaharui, kemudahan kuasa jauh dan bidang lain. Dengan perkembangan teknologi selanjutnya, bateri garam natrium dijangka memberikan penyelesaian yang menjimatkan, mesra alam dan selamat dalam bidang penyimpanan tenaga berskala besar.

Pada masa ini, China, Amerika Syarikat, Jerman, Switzerland, Korea dan negara-negara lain komited terhadap penyelidikan dan pembangunan serta pengeluaran bateri garam natrium, dan dasar sokongan global untuk tenaga bersih dan teknologi penyimpanan tenaga, serta mengejar matlamat "neutraliti karbon", akan menyediakan persekitaran pasaran yang menggalakkan untuk pembangunan bateri garam natrium, menjadikannya pilihan yang menarik dalam bidang penyimpanan tenaga dari segi keselamatan, jangka hayat, suhu yang luas dan perlindungan alam sekitar rendah karbon.