Reflexões sobre o desenvolvimento da indústria de armazenamento de energia eletroquímica sob a ótica da saúde e da sustentabilidade
2023.Feb
02
Com o aumento substancial da proporção de energia eólica e nova conectada à rede, o armazenamento de energia inaugurou um rápido desenvolvimento sob a ação conjunta de políticas e mercados. Em 2021, a potência instalada cumulativa do mercado de armazenamento de energia eletroquímica da China chegará a 5,1 GW. De acordo com a previsão da China Chemical (601117) e da Physical Power Industry Association, a capacidade instalada de armazenamento de energia eletroquímica deve atingir 40 GW em 2025. No entanto, a baixa taxa de utilização do armazenamento de energia restringiu severamente o rápido desenvolvimento do armazenamento de energia , que se tornou um assunto quente na indústria. De acordo com as estatísticas do Conselho de Eletricidade da China, o coeficiente de utilização equivalente médio dos projetos de armazenamento de energia eletroquímica é de 12,2%, o coeficiente de distribuição e armazenamento de energia nova é de apenas 6,1%, o coeficiente de distribuição e armazenamento de usinas termelétricas é de 15,3%, o armazenamento de energia da rede é de 14,8% e o armazenamento de energia do usuário é de 28,3%. Isso significa que a maioria das estações de armazenamento de energia ficam ociosas após o investimento e a construção, incapazes de desempenhar efetivamente seus aspectos energéticos, econômicos e outros. O que impede o uso eficiente do armazenamento de energia? Guoneng Rixin (301162) acredita que sua causa principal reside principalmente em dois aspectos de segurança e economia. aspectos econômicos e outros. O que impede o uso eficiente do armazenamento de energia? Guoneng Rixin (301162) acredita que sua causa principal reside principalmente em dois aspectos de segurança e economia. aspectos econômicos e outros. O que impede o uso eficiente do armazenamento de energia? Guoneng Rixin (301162) acredita que sua causa principal reside principalmente em dois aspectos de segurança e economia.
Vida curta, muitos acidentes
A incapacidade de garantir a operação segura e de longo prazo do armazenamento de energia é um grande obstáculo para o desenvolvimento saudável do armazenamento de energia eletroquímica. Primeiro, a vida real do armazenamento de energia não é a esperada. De acordo com as estatísticas de especialistas nacionais, espera-se que o sistema de armazenamento de energia do tipo de energia seja de 10 anos, mas a vida operacional real é inferior a 3 anos; espera-se que o desempenho do sistema de armazenamento de energia seja de 15 a 20 anos, mas a vida operacional real é inferior a 8 anos. Em segundo lugar, os acidentes de segurança das estações de armazenamento de energia ocorrem com frequência, causando perdas imensuráveis. Acidentes de armazenamento de energia são comuns em todo o mundo. Uma vez que ocorra um acidente em uma usina de armazenamento de energia em grande escala, isso causará uma grande perda de vidas e propriedades, fazendo com que os investidores e operadores de armazenamento de energia se afastem.
Como prolongar a vida útil das baterias de armazenamento de energia e evitar ao máximo acidentes de armazenamento de energia? Com base no resumo da experiência do projeto, Guoneng Rixin sugeriu focar nas duas unidades principais do sistema de armazenamento de energia eletroquímica - PCS e bateria. Em termos de tecnologia PCS, adota uma solução de cadeia de grupo e, em termos de proteção de bateria, usa uma plataforma ativa de alerta precoce para expor perigos ocultos com antecedência para evitar paradas de produção não planejadas e acidentes.
Em primeiro lugar, em termos de hardware PCS, atualmente, a topologia das usinas de armazenamento de energia eletroquímica em grande escala ainda é dominada por centrais de baixa tensão. Tomando o contêiner de 1,26MW/2,5MWh como exemplo, depois de comparar as vantagens e desvantagens dos três tipos de soluções técnicas, a National Energy Rixin acredita que a solução de string é simples em design, cada cluster é independente e pode impedir a circulação, o que é a melhor solução entre as três soluções , que pode prolongar a vida útil da bateria, melhorar a segurança das estações de armazenamento de energia e até certo ponto evitar acidentes.
Em seguida, em termos de proteção de software de bateria, Guoneng Rixin propôs uma solução de proteção de algoritmo de IA de big data para resolver as três principais desvantagens do monitoramento de operação do sistema de bateria da estação de armazenamento de energia atual que depende muito do sistema de gerenciamento de bateria (BMS): 1. Falha para identificar os defeitos da própria bateria, envelhecimento Falha suave precoce de esgotamento; 2. O erro de estimativa do estado da bateria (SOC/SOH/resistência interna) aumentará e aumentará cumulativamente; 3. Após o envelhecimento da bateria, o limite de proteção definido de fábrica não será alterado.
O Guoneng Rixin compensa a falta de poder de computação do próprio BMS modelando e calculando os dados originais coletados pelo BMS, realiza a calibração da nuvem e elimina os erros acumulados. E execute a extração e análise de recursos nos dados de operação da bateria, realize a previsão e o diagnóstico de risco da bateria com antecedência, preveja com precisão o risco anormal da consistência do módulo, oriente a manutenção e o reparo do equipamento, substitua a caixa da bateria que pode estar anormal no tempo e resolva o problema problema da bateria Problemas como degradação do desempenho e redução da vida útil causada por este último, garantem a operação segura da estação de energia e prolongam a vida útil da estação de energia.
Custo alto, lucro baixo
Tendo em vista que a segurança e a eficiência a longo prazo do armazenamento de energia podem ser garantidas, o custo de investimento das estações de armazenamento de energia eletroquímica é alto, enquanto os problemas de benefícios na operação subsequente reduzem o entusiasmo dos investidores e operadores de armazenamento de energia. Atualmente, o modelo de lucro dos projetos de armazenamento de energia tem diferentes efeitos de lucro devido a diferentes políticas locais. À medida que províncias como Shandong, Qinghai, Shanxi e Gansu liberam gradualmente políticas relevantes para o armazenamento de energia para participar do mercado, novos canais de lucro de armazenamento de energia estão passando por uma diversificação. Como melhorar a eficiência do armazenamento de energia, de modo a remobilizar o entusiasmo dos investidores e operadores de armazenamento de energia? A National Energy Rixin sugeriu aproveitar as vantagens de armazenamento de energia compartilhada,
Em comparação com o novo armazenamento de energia de suporte de energia, a usina de armazenamento de energia compartilhada tem um layout mais científico e razoável. Uma estação de energia de armazenamento de energia compartilhada pode realizar a modulação de frequência e a função de corte de pico de suporte ao armazenamento de energia para várias novas estações de energia, o que é conveniente para as empresas de rede elétrica despachar. Ao construir uma estação de armazenamento de energia compartilhada, referindo-se ao modelo de gestão de energia do contrato e cooperando com novas estações de energia, ela não apenas atende aos requisitos da empresa de rede elétrica para avaliação de novas tecnologias de energia, mas também melhora a qualidade de energia de novas estações de energia , e reduz o investimento e o custo de novas estações de energia. Risco operacional, para alcançar uma situação ganha-ganha para todas as partes.
No contexto da mercantilização, existem atualmente quatro modelos principais de lucro para armazenamento de energia: taxas de aluguel de capacidade pagas por novas usinas de energia, receita de mercado de serviços auxiliares, arbitragem de vale de pico e compensação de preço de capacidade. Há acoplamento entre diferentes mercados de eletricidade, e eles se influenciam mutuamente, incluindo sinais de preço. Por exemplo, mudanças de preço no mercado de energia podem causar mudanças de preço no mercado de modulação de frequência. No mercado de energia cada vez mais complexo e mutável, como considerar e equilibrar incertezas, como preços de mercado e nova produção de energia, e fazer regulamentação inteligente geral é um problema técnico.
A fim de ajudar as estações de armazenamento de energia a se adaptarem às complexas necessidades de desenvolvimento orientado para o mercado, o National Energy Rixin Smart Energy Storage EMS usa um modelo multimercado para dar total flexibilidade ao armazenamento de energia, participar de diferentes mercados em diferentes momentos, e propõe que o armazenamento de energia participe de mais tipos de serviços de mercado. A estratégia de armazenamento de energia, de modo a obter arbitragem entre tempos e mercados, alcançar uma situação vantajosa para operadores de armazenamento de energia e redes elétricas e melhorar de forma abrangente o valor econômico e social do armazenamento de energia.
Primeiro, no mercado de eletricidade onde o armazenamento de energia participa do mercado de eletricidade, um modelo de otimização de rolagem multi-escala de mercado dia-a-dia-intradiário para participação de armazenamento de energia no mercado spot e um modelo de mercado de regulação de frequência relacionado ao relação de milhagem de capacidade de regulação de frequência histórica são construídas. Com base na vida de armazenamento de energia e avaliação de risco, a otimização e regulação do mercado local de armazenamento de energia é melhorada, e a influência do índice de desempenho de regulação de frequência abrangente e preço de eletricidade de tempo de uso é considerada para melhorar os benefícios econômicos do armazenamento de energia .
Em seguida, coopere com a previsão de energia para formular uma estratégia para maximizar a avaliação de redução e isenção de armazenamento de energia quando não houver limite de energia, de modo que o sistema de previsão de energia de encaixe EMS de armazenamento de energia possa obter dados de previsão, ajuste a energia em tempo real da conexão à rede pontos, e sempre controlá-lo dentro da faixa de erro admissível de previsão. Perda de avaliação.
Encontre o caminho certo e tenha um futuro brilhante
Sob o pano de fundo macro de carbono duplo, o armazenamento de energia é a única maneira de realizar a transformação energética, e vale a pena explorar seu desenvolvimento saudável e sustentável. Guoneng Nissin acredita que na contradição entre as altas expectativas da indústria e a baixa taxa de utilização real, o armazenamento de energia eletroquímica precisa superar os obstáculos econômicos e de segurança. Em termos de segurança, o hardware PCS adota uma solução de string e a proteção inteligente AI do software da bateria, que implementa software e hardware, para prolongar a vida útil do armazenamento de energia e evitar acidentes, garantindo assim a operação de longo prazo e a lucratividade do armazenamento de energia. Em termos de economia, com a liberalização gradual das políticas em várias províncias do país, o armazenamento compartilhado de energia pode ser usado como uma nova ideia para economia de armazenamento de energia, e com o apoio da tecnologia de algoritmos, deve acelerar a adaptação às necessidades de desenvolvimento de armazenamento de energia cada vez mais diversificadas e "alcançar" o mercado de armazenamento de energia "Express". Este artigo não é apenas o pensamento e discussão do National Energy Rixin, mas também espera fornecer idéias para o desenvolvimento saudável do armazenamento de energia. O armazenamento de energia química está crescendo.
Guoneng Rixin Technology Co., Ltd. (código de ações: 301162), fundada em 2008, está comprometida com serviços de dados de energia e desenvolvimento de aplicativos. Com tecnologia de dados como núcleo, a Guoneng Rixin se concentra em design de produtos, desenvolvimento de software, serviços de dados e soluções gerais nas áreas de usinas elétricas inteligentes, redes inteligentes, armazenamento de energia inteligente e serviços abrangentes de energia. Entre eles, os produtos de previsão de energia estão firmemente na posição de liderança na indústria.
A National Energy Rixin Innovation promove a revolução da tecnologia de energia, realiza a digitalização e a atualização inteligente da indústria de energia, ajuda a meta estratégica de "carbono duplo" de energia do meu país e fornece produtos e serviços técnicos para o desenvolvimento global de energia verde e de baixo carbono.