ما هو تخزين الطاقة الدائم؟كيف هو بأسعار معقولة؟

عادةً ما تصف مساحة تخزين الطاقة الدائمة تقنية تخزين الطاقة لأكثر من 4 ساعات.نظام تخزين الطاقة طويل الأمد هو نظام تخزين طاقة يمكنه فهم دورات الشحن وإطلاقها عبر الأيام والأشهر وحتى الفترات لتلبية الأمان طويل الأمد لنظام الطاقة.كلما زاد سعر تسلل توليد الطاقة من الموارد المتجددة، زاد الوقت اللازم لتخزين الطاقة.

يتميز توليد الطاقة المتجددة بصفات التكرار، حيث أن وقت توليد الطاقة الرئيسي وكذلك وقت ذروة استهلاك الطاقة غير متوازيين، كما أن هناك فراغًا بين العرض والحاجة أيضًا.مع زيادة الاختراق، تحتاج الأطنان إلى تعزيز نظام الطاقة لتحقيق الاستقرار.بالمقارنة مع مساحة تخزين الطاقة قصيرة المدى، يمكن لنظام مساحة تخزين الطاقة طويل الأمد التعرف بشكل أفضل على ترجمة الطاقة، ونقل طاقة نظام توليد الموارد المتجددة إلى فترة ذروة الطلب على الطاقة، فضلاً عن لعب دور استقرار الطاقة. النظام وكذلك الحفاظ على السلطة على نطاق واسع.

مطلوب ميزات حلاقة الذروة وملء الوادي لمشروع أدوات تخزين الطاقة، بالإضافة إلى تطوير معدات مساحة تخزين الطاقة طويلة الأمد الممثلة بـ 4 ساعات.وفقًا لبيانات CAISO، ارسم منحنى الشحن وإطلاق أجهزة تخزين طاقة البطارية في يوم واحد في صيف كاليفورنيا في عام 2021.

يقوم جهاز تخزين الطاقة بتخزين الطاقة الكهربائية بقدرة عالية طوال اليوم، كما يتم تفريغها بطاقة عالية خلال ذروة استهلاك الطاقة ليلاً، كما يستمر تفريغ الارتفاع لأكثر من 4 ساعات.

وفقًا لسجل دراسة Strategen، بحلول عام 2045، ستصبح الطاقة الشمسية المورد المتجدد الأكثر أهمية في كاليفورنيا، حيث تشكل 75٪.من أجل تحقيق التوازن في توليد الطاقة الشمسية، يجب الاحتفاظ بالطاقة لمدة 8 إلى 12 ساعة طوال اليوم، ومن المؤكد أيضًا أن كمية التخزين والشحن في المساء ستزداد أيضًا.على الأكثر، يتطلب إطلاقه بشكل مستمر لمدة 12 ساعة.يعد نمو مساحة تخزين الطاقة الدائمة أمرًا ضروريًا.

نظرًا للنسبة العالية من توليد الطاقة المتجددة في الولايات المتحدة الأمريكية، تعد الولاية الذهبية من بين المناطق الأولية التي أطلقت الكثير من أنظمة تخزين الطاقة مع وقت تفريغ مستمر يصل إلى 4 ساعات.

منذ عام 2019، بدأت منطقة كاليفورنيا فعليًا في نشر أنظمة تخزين الطاقة لمدة 4 ساعات.وفقًا لتوقعات Strategen، ستطلق الدولة الذهبية 2-11 جيجاوات من معدات تخزين الطاقة الدائمة بحلول عام 2030، وسيتم فهم 45-55 جيجاوات من تكوينات مساحة تخزين الطاقة طويلة المدى بحلول عام 2045.

ثلاث مراحل لتخزين الطاقة على المدى الطويل

بالنسبة لمساحة تخزين الطاقة طويلة الأمد، فإن النقطة الأكثر أهمية هي تقديم المساعدة للتعديل المتنوع لنظام الطاقة.بشكل أساسي، في نظام الطاقة، جانب الطلب على الموارد المرنة هو بشكل أساسي طاقة الرياح وكذلك مراكز توليد الطاقة الكهروضوئية؛إن تعدد استخدامات نظام الطاقة عمومًا يأتي من جانبين، أحدهما هو توليد الطاقة المرن لمجموعة المولدات الأصلية، والآخر هو نظام التخزين.تكوين مراكز الطاقة.

عندما نقوم بتقييم سرعة الابتكار، فإننا نقوم بتبسيط قدرة الشركات على التكيف إلى 3 أجزاء: أنظمة المخزون؛نهج مساحة تخزين الطاقة الناضجة - التخزين بالضخ؛ابتكارات جديدة لتخزين الطاقة.بهذه الطريقة، من الممكن أن نحدد بشكل تقريبي تطور تخزين الطاقة مع التحسن التدريجي في نسبة توليد طاقة الرياح والطاقة الشمسية.

على وجه التحديد، يمكن تقسيمها إلى ثلاث مراحل:

المرحلة الأولى: حوالي 10% من توليد طاقة الرياح (تمثل المرحلة التي ستظل فيها الصين بالتأكيد في عام 2021 تقريبًا):

إن فترة النافذة التكتيكية لتطوير التكنولوجيا الحديثة لتخزين الطاقة طويلة الأمد والعلامة التجارية الجديدة هي في هذه المرحلة، حيث يمكن تحويل وحدات الإنتاج الحالية (طاقة الفحم، طاقة الغاز) لتقديم مساعدة أكثر تنوعًا في المصدر؛الطريقة النموذجية لتخزين الطاقة هي تخزين الضخ، وذلك لأن فترة البناء والتشييد أطول (6-8 سنوات)، ويجب أن يتم تصميمها وإطلاقها على الفور؛لا تزال تكلفة مهام مساحة تخزين الطاقة الجديدة باهظة الثمن، ولكن إذا كانت لا تزال هناك فجوة في المرونة، فيجب ملء وظائف مساحة تخزين الطاقة الجديدة في أقرب وقت ممكن.

المرحلة الثانية: مستوى يبلغ حوالي 20% من توليد طاقة الرياح (المقابلة للمرحلة التي ستصل إليها الصين بالتأكيد في عام 2025 تقريبًا):

في هذه المرحلة، تنتقل المعركة الحاسمة من أجل أتمتة تكنولوجيا تخزين الطاقة الدائمة الجديدة تمامًا لتقليل التكاليف إلى هذه المرحلة.لقد تم الانتهاء من عملية تجديد وحدات الإنتاج الحالية بشكل أساسي ولا يمكنها توفير المزيد من التنوع خطوة بخطوة؛القوة الأساسية؛في الوقت الحالي، زادت الحاجة إلى وحدات تخزين طاقة جديدة تمامًا.

المرحلة الثالثة: بخصوص 30% من توليد طاقة الرياح (تمثل مرحلة الصين حوالي عام 2030، تمثل مرحلة الدولة الذهبية في عام 2020):.

تمر تقنية مساحة تخزين الطاقة الدائمة والمُحسَّنة من حيث التكلفة بفترة تطور سريع في سعة الإعداد.في هذه المرحلة، لا يوجد مجال للتحسين في الأجهزة الحالية ويتم التخلص منها تدريجيًا؛التخزين الذي يتم ضخه محدود بمصادر جغرافية ولا يمكن أيضًا الاستمرار في تحسينه؛ما عليك سوى الاعتماد على تقنيات تخزين الطاقة الدائمة الجديدة تمامًا وتوفير مصادر القدرة المتزايدة على التكيف.

فئة مساحة تخزين الطاقة طويلة الأمد.

تختلف خصائص وتكلفة تقنيات تخزين الطاقة.وفقًا لظروف التطبيق المختلفة، ستوفر تقنيات تخزين الطاقة طويلة المدى نمطًا متعدد الخطوط.

باختصار، يمكن تقسيم ابتكارات مساحة تخزين الطاقة طويلة المدى إلى ثلاثة خطوط رئيسية: تخزين الطاقة الميكانيكية، وتخزين الطاقة الحرارية، ومساحة تخزين الطاقة الكيميائية.من بينها، تخزين الطاقة الميكانيكية يتكون من تخزين المياه بالضخ وتخزين الطاقة بالهواء المضغوط؛التخزين الدافئ هو بشكل أساسي مساحة تخزين دفء الملح المنصهر؛يتكون تخزين الطاقة الكيميائية من مساحة تخزين طاقة بطارية ليثيوم أيون، وتخزين طاقة بطارية أيون الصوديوم، بالإضافة إلى تخزين طاقة بطارية التدفق السائل.

تعتبر نفقات الاستثمار المالي الأولية وفعالية تخزين الطاقة وكذلك دورة الحياة هي الجوانب الأساسية الثلاثة.

1. مساحة تخزين الطاقة طويلة المدى الأكثر تكلفة: مساحة تخزين الطاقة المائية التي يتم ضخها، والهواء المضغوط، وتخزين طاقة بطارية ليثيوم أيون.

بالنظر إلى تكاليف الشحن، تعد مساحة تخزين الطاقة المائية التي يتم ضخها وأيضًا ابتكارات تخزين الطاقة بالهواء المضغوط واحدة من أكثر الابتكارات فعالية من حيث التكلفة، في حين أن مساحة تخزين طاقة بطارية الليثيوم أيون هي مساحة تخزين الطاقة الكهروكيميائية التكنولوجيا الحديثة بتكلفة معقولة لكل كيلووات في الساعة المرحلة الحالية، وبطاريات أيونات الصوديوم وبطاريات الدوران خفضت التكلفة لكل كيلووات/ساعة.

2. الهواء المضغوط: عندما يتم تعزيز الكفاءة إلى 65%، من المتوقع أن يتجاوز المناخ الاقتصادي مناخ التخزين بالضخ.

مع تحسين أداء تخزين الطاقة، من المؤكد أن تكلفة وحدة الكهرباء من ابتكار تخزين الطاقة بالهواء المضغوط ستستمر في الانخفاض، ومن المتوقع أن تتجاوز تخزين الطاقة المائية التي يتم ضخها، فضلاً عن أن تصبح في نهاية المطاف الطاقة واسعة النطاق الأكثر فعالية من حيث التكلفة. ابتكار التخزين.يكشف تقييم الحساسية أنه عندما يكون سعر الاستثمار الأول 1.4 يوان/وات في الساعة، بافتراض رفع كفاءة مساحة تخزين الطاقة إلى 70%/ 75%/ 80%، يمكن تخفيض تكلفة كل كهرباء مع التفكير في سعر الشحن إلى 0.834/ 0.806/0.782 يوان/كيلوواط ساعة.

في الوقت الحالي، وصلت كفاءة التخطيط لنظام تخزين طاقة الهواء المضغوط المتقدم بقدرة 100 ميجاوات/400 ميجاوات في الساعة إلى 70.4%، ومن المؤكد أيضًا أنه سيتم مراقبة تشغيله بشكل مستمر في المستقبل.

3. بطارية ليثيوم أيون: بعد انخفاض معدل الليثيوم، لا تزال وسيلة تخزين طاقة دائمة وبأسعار معقولة نسبيًا.مع سرعة التصنيع وكذلك خريف تكاليف الموارد، من المتوقع أن تنخفض تكلفة الاستثمار المالي الأول لتخزين طاقة الليثيوم أيون تدريجياً، مما سيعزز المناخ الاقتصادي لمساحة تخزين الطاقة.يتم إجراء تحليل الحساسية.عندما تكون فعالية تخزين الطاقة 88%، بافتراض أن تكلفة الاستثمار الأولى لنظام تخزين الطاقة ببطارية ليثيوم أيون بقدرة 10 ميجاوات/50 ميجاوات في الساعة قد تم تخفيضها إلى 1.5/ 1.2/ 1.0 (يوان/ وات في الساعة)، فإن التكلفة لكل وحدة من الطاقة الكهربائية مع الأخذ في الاعتبار النظر في سعر الفاتورة هو 1.081 / 0.966 / 0.890 يوان / كيلوواط ساعة.

4. بطارية التدفق السائل: تكلفة الاستثمار الأولية وكفاءة مساحة تخزين الطاقة هما عائقان رئيسيان.مع سرعة إجراء الأتمتة، من المتوقع أن تنخفض تكلفة الاستثمار الأولي لمساحة تخزين طاقة بطارية تدوير السوائل، وستزداد فعالية مساحة تخزين الطاقة تدريجيًا، مما سيزيد بالتأكيد من كفاءة بطارية الدوران.حساب كيلووات ساعة.

إنجاز مستوى تحليل الحساسية، عندما تكون فعالية تخزين الطاقة 75%، بافتراض أن سعر الاستثمار المالي الأولي لنظام مساحة تخزين طاقة البطارية ذات الدوران السائل بقدرة 10 ميجاوات/50 ميجاوات في الساعة ينخفض ​​إلى 2.5/ 2.0/ 1.5 (يوان/ وات في الساعة)، فإن تكلفة كل منها من الكهرباء مع الأخذ في الاعتبار فواتير تكلفة الطاقة الكهربائية ستنخفض إلى 1.293 / 1.132 / 0.971 يوان / كيلوواط ساعة.

5. بطارية أيون الصوديوم: بعد التخفيض الكبير في الأسعار، يمكن الاستفادة منها كخدمة تخزين طاقة طويلة الأجل وبأسعار معقولة.مع زيادة عملية التصنيع، من المتوقع أن تنخفض تكلفة الاستثمار المالي الأولي لتخزين طاقة بطاريات أيون الصوديوم بشكل تدريجي، مما يؤدي إلى تحسين الوضع الاقتصادي لمساحة تخزين الطاقة بشكل كبير.

قم بإجراء تقييم الحساسية، عندما تكون فعالية تخزين الطاقة 80%، بافتراض أن تكلفة الاستثمار الأولى لنظام تخزين طاقة بطارية أيون الصوديوم بقدرة 10 ميجاوات/50 ميجاوات في الساعة قد تم تخفيضها إلى 1.6/ 1.3/ 1.0 (يوان/ وات في الساعة)، السعر لكل وحدة من الكهرباء مع الأخذ بعين الاعتبار معدل الفاتورة هو 1.263/ 1.153/ 1.044.يوان / كيلوواط ساعة.عندما تنخفض نفقات الاستثمار الأولية إلى 1.3 (يوان/وات/ساعة)، سيكون سعر كل كهرباء أقل من بطارية الليثيوم أيون الموجودة.