Kommersjele enerzjy opslach oersjoch

Duorsume enerzjy is in wêzentlik ûnderdiel fan it lange-termyn plan foar koalstofneutraliteit. Nettsjinsteande de kontrolearbere kearnfúzje, romtemynbou, en grutskalige folwoeksen ûntwikkeling fan wetterkrêftboarnen dy't op koarte termyn gjin kommersjele rûte hawwe, binne wynenerzjy en sinne-enerzjy op it stuit de meast kânsrike duorsume enerzjyboarnen. Dochs binne se beheind troch wyn en ljocht boarnen. Enerzjyopslach sil in essinsjeel ûnderdiel wêze fan it takomstige enerzjygebrûk. Dit artikel en folgjende artikels sille grutskalige kommersjele technologyen foar enerzjyopslach omfetsje, benammen rjochte op ymplemintaasjegefallen.

Yn 'e ôfrûne jierren hat de rappe konstruksje fan enerzjyopslachsystemen guon gegevens út it ferline net mear nuttich makke, lykas "opslach foar komprimeare loftenerzjy op twadde rang mei in totale ynstalleare kapasiteit fan 440MW, en natrium-sulfur-batterijen op tredde rang, mei in totale kapasiteitsskaal fan 440 MW. 316MW" ensfh Dêrneist is it nijs dat Huawei hat tekene de wrâld syn "grutste" enerzjy opslach projekt mei 1300MWh is oerweldigjend. Neffens de besteande gegevens is 1300MWh lykwols net it meast wichtige enerzjyopslachprojekt wrâldwiid. It sintrale grutste projekt foar enerzjyopslach heart by pompopslag. Foar fysike enerzjy opslach technologyen lykas sâlt enerzjy opslach, yn it gefal fan elektrogemyske enerzjy opslach, 1300MWh is net it meast wichtige projekt (it kin ek in kwestje fan statistysk kaliber). De hjoeddeistige kapasiteit fan Moss Landing Energy Storage Center hat 1600MWh berikt (ynklusyf 1200MWh yn 'e twadde faze, 400MWh yn' e twadde faze). Dochs hat de yngong fan Huawei de yndustry foar enerzjyopslach op it poadium beljochte.

Op it stuit kinne kommersjale en potinsjele technologyen foar enerzjyopslach klassifisearje yn meganyske enerzjyopslach, thermyske enerzjyopslach, elektryske enerzjyopslach, gemyske enerzjyopslach, en elektrogemyske enerzjyopslach. Natuerkunde en skiekunde binne yn wêzen itselde, dus litte wy se foarearst klassifisearje neffens it tinken fan ús foargongers.

1. Mechanyske enerzjy opslach / termyske opslach en kâlde opslach

Pompe opslach:

D'r binne twa boppeste en legere reservoirs, dy't wetter nei it boppeste reservoir pompt by enerzjyopslach en wetter ôffiert nei it legere reservoir by enerzjyopwekking. De technology is folwoeksen. Tsjin it ein fan 2020 wie de wrâldwide ynstalleare kapasiteit fan pompe opslachkapasiteit 159 miljoen kilowatt, goed foar 94% fan 'e totale enerzjyopslachkapasiteit. Op it stuit hat myn lân yn totaal 32.49 miljoen kilowatt oan pompe-opslachsintrales yn wurking brocht; de folsleine skaal fan pompe opslach krêftstasjons yn oanbou is 55.13 miljoen kilowatt. De skaal fan sawol boud as yn oanbou stiet earste yn 'e wrâld. In ynstallearre kapasiteit fan in enerzjy opslach macht stasjon kin berikke tûzenen MW, de jierlikse macht generaasje kin berikke ferskate miljard kWh, en de swarte start snelheid kin wêze op de oarder fan in pear minuten. Op it stuit, de grutste enerzjy opslach macht stasjon yn wurking yn Sina, Hebei Fengning Pumped Storage Power Station, hat in ynstallearre kapasiteit fan 3.6 miljoen kilowatt en in jierlikse macht generaasje kapasiteit fan 6.6 miljard kWh (dat kin absorbearje 8.8 miljard kWh fan oerstallige macht, mei in effisjinsje fan sa'n 75%). Black start tiid 3-5 minuten. Hoewol't pompte opslach algemien wurdt beskôge as de neidielen fan beheinde side-seleksje, lange ynvestearringssyklus, en wichtige ynvestearring, is it noch altyd de meast folwoeksen technology, de feilichste operaasje en de middels foar enerzjyopslach mei de leechste kosten. De Nasjonale Enerzjyadministraasje hat it Mid- en Langetermynûntwikkelingsplan foar Pumped Storage (2021-2035) frijlitten.

Troch 2025 sil de totale produksjeskaal fan pompe opslach mear wêze as 62 miljoen kilowatt; yn 2030 sil de folsleine produksjeskaal sawat 120 miljoen kilowatt wêze; troch 2035, in moderne pompt opslach yndustry dy't foldocht oan it ferlet fan hege-proportion en grutskalige ûntwikkeling fan nije enerzjy wurdt foarme.

Hebei Fengning Pumped Storage Power Station - Lower Reservoir

Komprimearre loft enerzjy opslach:

As de elektrisiteitslading leech is, wurdt de loft komprimearre en opslein troch elektrisiteit (meastentiids hâlden yn ûndergrûnske sâlthoalen, natuerlike grotten, ensfh.). As it elektrisiteitsferbrûk peaks, wurdt de loft mei hege druk frijlitten om de generator te riden om elektrisiteit te generearjen.

komprimearre loft enerzjy opslach

Komprimearre loft enerzjy opslach wurdt algemien beskôge as de twadde meast geskikte technology foar GW-skaal grutskalige enerzjy opslach nei pompt opslach. Noch altyd wurdt it beheind troch syn strangere betingsten foar seleksje fan side, hege ynvestearringskosten en effisjinsje fan enerzjyopslach dan pompte opslach. Leech, de kommersjele foarútgong fan komprimearre loft enerzjy opslach is stadich. Oant septimber fan dit jier (2021) is it earste grutskalige projekt foar opslach fan komprimearre loftenerzjy - Jiangsu Jintan Salt Cave Nasjonaal Testdemonstraasjeprojekt foar kompresjeluchtenerzjy opslach, krekt ferbûn mei it net. De ynstalleare kapasiteit fan 'e earste faze fan it projekt is 60MW, en de effisjinsje fan machtkonverzje is sawat 60%; de lange-termyn bou skaal fan it projekt sil berikke 1000MW. Yn oktober 2021 waard it earste 10 MW avansearre opslachsysteem foar komprimearre loft enerzjy ûnôfhinklik ûntwikkele troch myn lân ferbûn mei it net yn Bijie, Guizhou. It kin sizze dat de kommersjele wei fan kompakte lucht enerzjy opslach is krekt begûn, mar de takomst is belofte.

Jintan projekt foar opslach fan komprimearre loft enerzjy.

Smolten sâlt enerzjy opslach:

Opslach fan smelte sâlt enerzjy, yn 't algemien kombineare mei opwekking fan sinnetermyske enerzjy, konsintrearret sinneljocht en bewarret waarmte yn smelte sâlt. By it opwekken fan elektrisiteit wurdt smelte sâltwaarmte brûkt om elektrisiteit op te wekken, en de measten fan harren generearje stoom om in turbinegenerator te riden.

smelte sâlt waarmte opslach

Se rôpen Hi-Tech Dunhuang 100MW gesmolten sâlttoer sinnetermyske sintrale yn Sina's grutste sinnetermyske krêftsintrale. It Delingha 135 MW CSP-projekt mei in gruttere ynstalleare kapasiteit is begûn mei de bou. Syn enerzjy opslach tiid kin berikke 11 oeren. De totale ynvestearring fan it projekt is 3.126 miljard yuan. It is pland om foar 30 septimber 2022 offisjeel te ferbinen mei it net, en it kin elk jier sa'n 435 miljoen kWh oan elektrisiteit generearje.

Dunhuang CSP Station

Fysike enerzjyopslachtechnologyen omfetsje enerzjyopslach fan flywheel, enerzjyopslach foar kâld opslach, ensfh.

2. Elektryske enerzjy opslach:

Supercapacitor: Beheind troch syn lege enerzjytichtens (ferwize nei hjirûnder) en slimme selsûntlading, wurdt it op it stuit allinich brûkt yn in lyts oanbod fan auto-enerzjywinning, instantane peak-sharing, en dellingfolling. Typyske tapassingen binne Shanghai Yangshan Deepwater Port, wêr't 23 kranen signifikant ynfloed hawwe op it stroomnet. Om de ynfloed fan kranen op it stroomnet te ferminderjen, wurdt in 3MW / 17.2KWh-superkapacitor-enerzjy-opslachsysteem ynstalleare as in reservekopyboarne, dy't kontinu in 20s elektrisiteitsfoarsjenning kin leverje.

Superconducting enerzjy opslach: weilitten

3. Elektrogemyske enerzjy opslach:

Dit artikel klassifisearret kommersjele elektrogemyske enerzjyopslach yn 'e folgjende kategoryen:

Lead-soere, lead-koalstofbatterijen

flow batterij

Metal-ion-batterijen, ynklusyf lithium-ion-batterijen, natrium-ion-batterijen, ensfh.

Oplaadbare metalen-swavel / soerstof / loftbatterijen

oar

Lead-acid en lead-carbon batterijen: As in folwoeksen enerzjy opslach technology, lead-acid batterijen wurde in soad brûkt yn auto opstarten, reservekopy macht oanbod foar kommunikaasje basis stasjon macht planten, ensfh Nei de Pb negative elektrodes fan de lead-acid batterij is dotearre mei koalstofmaterialen, kin de lead-koalstofbatterij it probleem fan tefolle ûntslach effektyf ferbetterje. Neffens Tianneng's jierferslach 2020 is it State Grid Zhicheng (Jinling Substation) 12MW / 48MWh lead-koalstof-enerzjy-opslachprojekt foltôge troch it bedriuw de earste super-grutte lead-koalstof-enerzjy-opslachkraftstasjon yn 'e provinsje Zhejiang en sels it heule lân.

Flow batterij: De flow batterij meastal bestiet út floeistof opslein yn in kontener streamt troch de elektroden. De lading en ûntslach wurde foltôge troch it ion-útwikselingsmembraan; ferwize nei de figuer hjirûnder.

Flow batterij skema

Yn 'e rjochting fan' e mear represintative all-vanadium flow batterij, de Guodian Longyuan, 5MW / 10MWh projekt, foltôge troch it Dalian Institute of Chemical Physics en Dalian Rongke Energy Storage, wie it meast wiidweidige all-vanadium flow batterij enerzjy opslach systeem yn de wrâld op dat stuit, dat is op it stuit yn oanbou De gruttere skaal all-vanadium redox flow batterij enerzjy opslach systeem berikt 200MW / 800MWh.

Metal-ion-batterij: de rapst groeiende en meast brûkte technology foar opslach fan elektrogemyske enerzjy. Under harren wurde lithium-ion-batterijen faak brûkt yn konsuminteelektronika, machtbatterijen, en oare fjilden, en har tapassingen yn enerzjyopslach wurde ek tanimmend. Ynklusyf de eardere Huawei-projekten yn oanbou dy't lithium-ion-batterij-enerzjy-opslach brûke, is it grutste lithium-ion-batterij-enerzjy-opslachprojekt oant no boud it Moss Landing-enerzjy-opslachstasjon besteande út Fase I 300MW/1200MWh en Fase II 100MW/400MWh, in totaal 400MW/1600MWh.

Lithium-Ion batterij

Fanwegen de beheining fan lithiumproduksjekapasiteit en kosten, is it ferfangen fan natriumionen mei relatyf lege enerzjytichtens, mar oerfloedich reserves wurde ferwachte om de priis te ferminderjen, in ûntwikkelingspaad wurden wurden foar lithium-ion-batterijen. It prinsipe en primêre materialen binne fergelykber mei lithium-ion-batterijen, mar it is noch net op grutte skaal yndustrialisearre. , it sodium-ion-batterij-enerzjy-opslachsysteem yn wurking yn besteande rapporten hat allinich in skaal fan 1MWh sjoen.

Aluminium-ion-batterijen hawwe de skaaimerken fan hege teoretyske kapasiteit en in protte reserves. It is ek in ûndersyk rjochting te ferfangen lithium-ion batterijen, mar der is gjin dúdlike kommersialisaasje rûte. In Yndiaansk bedriuw dat koartlyn populêr wurden is kundige oan dat it takom jier de produksje fan aluminium-ion-batterijen kommersjalisearje sil en in 10MW-enerzjyopslach-ienheid sil bouwe. Lit ús wachtsje en sjen.

wachtsje en sjoch

Oplaadbare metaal-swevel / soerstof / loft batterijen: ynklusyf lithium-swevel, lithium-oxygen / lucht, natrium-sulfur, oplaadbare aluminium-lucht batterijen, ensfh, mei hegere enerzjy tichtens as ion batterijen. De hjoeddeiske fertsjintwurdiger fan kommersjalisaasje is natrium-sulfur batterijen. NGK is op it stuit de liedende leveransier fan natrium-sulfur-batterijsystemen. De enoarme skaal dy't yn wurking is brocht is in 108MW / 648MWh natrium-sulfur batterij enerzjy opslachsysteem yn 'e Feriene Arabyske Emiraten.

4. Gemyske enerzjyopslach: Tsientallen jierren lyn skreau Schrödinger dat it libben hinget fan it krijen fan negative entropy. Mar as jo net fertrouwe op eksterne enerzjy, entropy sil tanimme, dus it libben moat nimme yn macht. It libben fynt syn wei, en om enerzjy op te slaan, konvertearje planten sinne-enerzjy yn gemyske enerzjy yn organyske stof troch fotosynteze. Opslach fan gemyske enerzjy hat fan it begjin ôf in natuerlike kar west. Gemyske enerzjy opslach is in robúste enerzjy opslach metoade foar minsken sûnt It makke volts yn elektryske stacks. Dochs is it kommersjeel benutten fan grutskalige enerzjyopslach krekt úteinset.

Hydrogen opslach, methanol, ensfh: Hydrogen enerzjy hat de treflike foardielen fan hege enerzjy tichtens, skjinens, en miljeubeskerming en wurdt rûnom beskôge as in ideale enerzjyboarne yn 'e takomst. De rûte fan wetterstofproduksje→wetterstofopslach→brânstofsel is al ûnderweis. Op it stuit binne mear dan 100 wetterstoftankstasjons boud yn myn lân, ranglist ûnder de top yn 'e wrâld, ynklusyf it grutste wetterstoftankstasjon yn 'e wrâld yn Peking. Troch de beheiningen fan wetterstofopslachtechnology en it risiko fan in wetterstofeksploazje, kin yndirekte wetterstofopslach fertsjintwurdige troch methanol ek in essensjeel paad wêze foar takomstige enerzjy, lykas de "floeibere sinneljocht" technology fan Li Can's team by it Dalian Institute of Chemistry, Chinese Academy of Sciences.

Metal-loft primêre batterijen: fertsjintwurdige troch aluminium-lucht batterijen mei hege teoretyske enerzjy tichtens, mar der is net folle foarútgong yn kommersjalisaasje. Phinergy, in represintatyf bedriuw neamd yn in protte rapporten, brûkte aluminium-luchtbatterijen foar har auto's. Tûzen milen, de liedende oplossing yn enerzjyopslach is oplaadbare sink-loftbatterijen.