Taupymas ateičiai|Dabartinė energijos kaupimo būklė ir natrio druskos energijos kaupimas

Energijos kaupimo koncepcijos ir taikymo scenarijai

Energijos kaupimas yra labai svarbus siekiant „dvigubo anglies“ tikslo, yra esmė užtikrinti energetinį saugumą ir sukurti naują energijos sistemą, taip pat yra raktas į strateginių kylančių pramonės šakų plėtrą. Sparčiai plėtojant atsinaujinančią energiją, naujos energijos kaupimo technologijos tapo raktu skatinant energijos perėjimą. Naujos energijos kaupimo technologijos nurodo energijos kaupimo technologijas, išskyrus siurbtą hidro saugyklą, įskaitant elektrocheminę energijos kaupimą, suslėgtos oro energijos kaupimą, smagračio energijos kaupimą, superlaidų energijos kaupimą, superkondensatorių energijos kaupimą, vandenilio energijos kaupimą ir kitas formas. Palyginti su pumpuojamu hidro saugojimu, naujos energijos kaupimas turi trumpo statybos laikotarpio pranašumus, paprastą ir lanksčią vietos pasirinkimą ir stiprų reguliavimo galimybes bei geriau bendradarbiauja kuriant ir panaudojant naują energiją.

Energijos kaupimo baterija yra įrenginys, kuris cheminę energiją paverčia elektros energija ir yra pagrindinis elektrocheminės energijos kaupimo nešiklis. Šiuo metu energijos kaupimo baterijos pasiekė komercializaciją ir mastą, o bendras instaliuotas elektrocheminės energijos kaupimo pajėgumas Kinijoje pasiekė 3,27 GW 2020 m., o tikimasi, kad metinis junginių augimo tempas pasieks daugiau nei 50% nuo 2021 iki 2025 m.

Paskelbus „Nuomones dėl naujos energijos kaupimo spartinimo“, naujas energijos kaupimas aiškiai suskirstytas į tris scenarijus: maitinimo šaltinio, tinklo ir vartotojo pusės. Skirtinguose scenarijuose energijos kaupimo vertė skiriasi.

Energijos kaupimas maitinimo šaltinyje

Energijos kaupimas apima sistemas, kurios derinamos su vėjo, saulės energija ir kitais elektros energijos gamybos įrenginiais, siekiant padidinti energijos gamybos patikimumą ir stabilumą, sumažinti energijos švaistymą ir pagerinti efektyvumą. Reguliuodamos atsinaujinančios energijos svyravimus, energijos kaupimo sistemos gali sušvelninti elektros energijos gamybą ir padidinti elektros energijos gamybos turto ekonominę vertę.

Energijos saugykla iš tinklo

Tinklo pusės energijos kaupimas skirtas palaikyti energijos sistemos operacijas, teikti papildomas paslaugas ir atidėti arba pakeisti perdavimo ir transformavimo įrenginių atnaujinimus. Tai padidina dažnio moduliavimo galimybes, elektros tinklo stabilumą ir patikimumą bei gali teikti avarinę atsarginę energiją.

Vartotojo pusės energijos saugykla

Naudotojo pusės energijos kaupimo sistemos diegiamos vartotojo pusėje, pavyzdžiui, namuose, komerciniuose pastatuose ar pramoniniuose parkuose, siekiant sumažinti sąskaitas už elektrą, pasinaudoti elektros kainų skirtumais tarp piko iki slėnio, padidinti savo suvartojimą ir suteikti atsarginę energiją. per paklausos valdymą. Šios sistemos suteikia lankstumo įkrauti ir iškrauti, reaguojant į elektros kainų ar paklausos pokyčius, optimizuoja energijos naudojimą.

Aktualūs klausimai ir iššūkiai

Saugumas išlieka svarbiausiu prioritetu

Nuo 2017 m. visame pasaulyje įvyko daugiau nei 70 gaisrų, susijusių su energijos kaupimu. Iš jų Korėjoje kilo 27 energijos kaupimo elektrinių gaisrai, o 522 energijos kaupimo jėgainės buvo priverstinai uždarytos; Po 2021 metų regionuose, kuriuose sparčiai plėtojama energijos kaupimas, tokiuose kaip Kinija, JAV, Europa ir Australija, įvyko nemažai rimtų avarijų, atnešusių daug nuostolių.

2024 m. Rugsėjo mėn. Bus 7 energijos kaupimo gaisrai, įskaitant ličio baterijų sprogimą Alibaba debesų duomenų centruose ir pirmaujančios įmonės šaltinio gamybos bazės sprogimą.

Perdirbamumas

Energijos kaupimo baterijų perdirbimas susiduria su daugybe techninių, ekonominių ir politinių skausmo taškų, kurie ne tik daro įtaką baterijų perdirbimo efektyvumui, bet ir daro didelę įtaką aplinkai, išlaidų valdymui ir tvaraus būsimos energijos kaupimo sistemų kūrimo.

01 Perdirbimo procesas yra sudėtingas

02 Nepakankama ekonominė nauda

03 nepakankama politikos ir reguliavimo parama

Natrio druskos akumuliatorių pramonės plėtros tendencija

Natrio chlorizuotas -kietojo kūno akumuliatorius, dar žinomas kaip zebros baterija (nulinė emisijos akumuliatoriaus tyrimų veikla), yra iš esmės saugi kietojo kūno natrio baterija, tu Elektrolitas. Akumuliatorius veikia aukštoje 270 laipsnių temperatūroje ~ 350 laipsnių, siekiant užtikrinti, kad metalo natrio ir nikelio chloridas išliks stabilus, kai įkrovimo ir iškrovimo proceso metu atsiranda cheminė reakcija. Dėl aukštos temperatūros natrio jonai migruoja kietajame elektrolite, kuris perkelia krūvį tarp elektrodų.

Aukštas saugumas

Natrio druskos baterijos yra stabilesnės aukštoje temperatūroje ir įkraunant perkrovos sąlygas ir nėra linkusios deginti ar sprogti, kuriuos sukelia šiluminis bėgimas, ir yra tinkamos scenarijams, kuriems yra dideli saugos reikalavimai (pvz., Tinklelio energijos kaupimas).

Ekologiškas ir perdirbamas

100% perdirbama, pagrindinės medžiagos daugiausia yra metalai ir druskos, perdirbimo procesas yra paprastas, neteršiantis ir nekenksmingas aplinkai.

Plati temperatūros diapazonas

Natrio druskos akumuliatorius yra gana geras prisitaikymas prie žemos ir aukštos temperatūros ir gali veikti esant aplinkos temperatūrai -40 laipsniui ~ 65 laipsnio be našumo, o jo veikimo silpnėjimas yra mažesnis nei ličio baterijų žemos temperatūros aplinkoje .

Atsparumas trumpajam jungimui

Trumpas jungimas ličio jonų akumuliatoriuje gali sukelti šilumą; Jei natrio druskos akumuliatoriaus keraminis vamzdelis yra plyšęs arba trumpai sujungtas, natrio metalas reaguoja su elektrolitu, kad susidarytų metalinis aliuminis, kuris užrišamas įtrūkimą ir apsaugo nuo tolesnės reakcijos, todėl į baterijas panašaus laidininko trumpąjį jungimą. ir įtampa sumažėja iki 2,58 voltų lygio vienam ląstelei. Jis gali toleruoti 5–10% ląstelės gedimą, nepaveikdamas įprasto naudojimo.

Gausūs ištekliai

Natrio gausu žemės plutoje ir jį galima gauti daug pigiau nei ličio. Palyginti su ličio baterijomis, natrio druskos baterijos turi mažesnes gamybos sąnaudas, todėl jos yra ekonomiškai naudingos didelio masto energijos kaupimo programose.

Dėl natrio druskos baterijų pranašumų energijos kaupimo srityje jie yra tinkami tinklo reguliavimui, atsinaujinančios energijos kaupimui, nuotoliniams elektros įrenginiams ir kitose srityse. Toliau tobulėjant technologijoms, tikimasi, kad natrio druskos baterijos pasiūlys ekonomiškus, ekologiškus ir saugius sprendimus didelio masto energijos kaupimo srityje.

Šiuo metu Kinija, JAV, Vokietija, Šveicarija, Korėja ir kitos šalys yra atsidavusios natrio druskos baterijų tyrimams ir plėtrai bei gamybai, taip pat švaros energijos ir energijos kaupimo technologijos paramos politikai, taip pat siekiant siekti. „Anglies neutralumo“ tikslas užtikrins palankią rinkos aplinką natrio druskos baterijų kūrimui, todėl jie bus patrauklus pasirinkimas energijos kaupimo srityje saugumo, ilgo gyvenimo, plataus temperatūros ir mažai anglies aplinkai aplinkos apsaugos srityje.