Komèsyal depo enèji BECA

Enèji renouvlab se yon pati esansyèl nan plan alontèm pou netralite kabòn. Kèlkeswa fizyon nikleyè kontwole, min espas, ak devlopman matirite gwo echèl resous énergie ki pa gen yon wout komèsyal nan kout tèm, enèji van, ak enèji solè se kounye a sous enèji renouvlab ki pi pwomèt. Toujou, yo limite pa van ak resous limyè. Depo enèji pral yon pati esansyèl nan itilizasyon enèji nan lavni. Atik sa a ak atik ki vin apre yo pral gen ladan teknoloji depo enèji komèsyal gwo echèl, sitou konsantre sou ka aplikasyon yo.

Nan dènye ane yo, konstriksyon rapid nan sistèm depo enèji te fè kèk done sot pase yo pa itil ankò, tankou "depo enèji lè konprese klase dezyèm ak yon kapasite total enstale nan 440MW, ak batri sodyòm-souf klase twazyèm, ak yon echèl kapasite total. nan 440 MW. 316MW" elatriye Anplis de sa, nouvèl la ke Huawei te siyen "pi gwo" pwojè depo enèji nan mond lan ak 1300MWh se akablan. Sepandan, dapre done ki deja egziste yo, 1300MWh se pa pwojè depo enèji ki pi enpòtan globalman. Pi gwo pwojè depo enèji santral la fè pati depo ponpe. Pou teknoloji depo enèji fizik tankou depo enèji sèl, nan ka depo enèji elektwochimik, 1300MWh se pa pwojè ki pi enpòtan (li ka tou yon kesyon de kalib estatistik). Kapasite aktyèl Moss Landing Energy Storage Center te rive nan 1600MWh (ki gen ladan 1200MWh nan dezyèm faz la, 400MWh nan dezyèm faz la). Toujou, antre Huawei a te mete aksan sou endistri depo enèji sou sèn nan.

Kounye a, teknoloji depo enèji komèsyalize ak potansyèl yo ka klase nan depo enèji mekanik, depo enèji tèmik, depo enèji elektrik, depo enèji chimik, ak depo enèji elektwochimik. Fizik ak chimi se esansyèlman menm bagay la tou, donk ann klasifye yo dapre panse predesesè nou yo pou le moman.

1. Depo enèji mekanik / depo tèmik ak depo frèt

Depo ponpe:

Gen de rezèvwa anwo ak pi ba, ponpe dlo nan rezèvwa anwo a pandan depo enèji ak drenaj dlo nan rezèvwa ki pi ba a pandan jenerasyon pouvwa. Teknoloji a gen matirite. Rive nan fen 2020, kapasite mondyal enstale nan kapasite depo ponpe te 159 milyon kilowat, kontablite pou 94% nan kapasite total depo enèji. Pou kounye a, peyi mwen an te mete an fonksyon yon total de 32.49 milyon kilowat nan estasyon elektrik ponpe; echèl konplè estasyon elektrik ponpe ki sou konstriksyon se 55.13 milyon kilowat. Echèl la nan tou de bati ak sou konstriksyon klase premye nan mond lan. Kapasite enstale yon estasyon pouvwa depo enèji ka rive jwenn dè milye de MW, jenerasyon pouvwa anyèl la ka rive jwenn plizyè milya dola kWh, ak vitès la kòmanse nwa ka sou lòd la nan kèk minit. Kounye a, pi gwo estasyon pouvwa depo enèji nan operasyon nan peyi Lachin, Hebei Fengning Pumped Storage Power Station, gen yon kapasite enstale nan 3.6 milyon kilowat ak yon kapasite anyèl jenerasyon pouvwa nan 6.6 milya kWh (ki ka absòbe 8.8 milya dola kWh nan depase pouvwa, ak yon efikasite apeprè 75%). Tan kòmanse nwa 3-5 minit. Malgre ke depo ponpe jeneralman konsidere kòm gen dezavantaj yo nan seleksyon sit limite, sik envestisman long, ak envestisman enpòtan, li toujou teknoloji ki pi matirite, operasyon ki pi an sekirite, ak pi ba pri mwayen depo enèji. Administrasyon Enèji Nasyonal la te pibliye Plan Devlopman Mwayen ak Alontèm pou Depo Pompe (2021-2035).

Pa 2025, echèl pwodiksyon total depo ponpe a pral plis pase 62 milyon kilowat; pa 2030, echèl pwodiksyon konplè a pral apeprè 120 milyon kilowat; pa 2035, yon endistri modèn ponpe depo ki satisfè bezwen yo nan gwo pwopòsyon ak gwo echèl devlopman nan nouvo enèji yo pral fòme.

Hebei Fengning Pumped Storage Power Station - Lower Reservoir

Depo enèji lè konprese:

Lè chaj elektrisite a ba, lè a konprese ak estoke pa elektrisite (anjeneral ki te fèt nan twou wòch anba tè sèl, twou wòch natirèl, elatriye). Lè konsomasyon elektrisite pik, lè a wo presyon lage pou kondwi dèlko a pou jenere elektrisite.

depo enèji lè konprese

Se depo enèji konprese lè jeneralman konsidere kòm dezyèm teknoloji ki pi apwopriye pou GW-echèl gwo-echèl depo enèji apre depo ponpe. Toujou, li limite pa kondisyon seleksyon sit ki pi sevè li yo, gwo pri envestisman, ak efikasite depo enèji pase depo ponpe. Ba, pwogrè komèsyal nan depo enèji lè konprese se ralanti. Jiska septanm ane sa a (2021), premye pwojè depo enèji konprese gwo-echèl peyi mwen an - Jiangsu Jintan Salt Cave Compressed Air Energy Storage National Test Demonstration Project, te jis te konekte nan griy la. Kapasite enstale nan premye faz pwojè a se 60MW, ak efikasite konvèsyon pouvwa a se apeprè 60%; echèl konstriksyon alontèm pwojè a pral rive nan 1000MW. Nan mwa Oktòb 2021, premye 10 MW avanse sistèm depo enèji lè konprese poukont devlope pa peyi mwen an te konekte ak griy la nan Bijie, Guizhou. Li ka di ke wout komèsyal la nan depo enèji lè kontra enfòmèl ant jis kòmanse, men tan kap vini an pwomèt.

Jintan konprese lè enèji depo pwojè.

Depo enèji sèl fonn:

Depo enèji sèl fonn, jeneralman konbine avèk jenerasyon solè enèji tèmik, konsantre limyè solèy la ak magazen chalè nan sèl fonn. Lè jenere elektrisite, chalè sèl fonn yo itilize pou jenere elektrisite, ak pi fò nan yo jenere vapè pou kondwi yon dèlko turbine.

depo chalè sèl fonn

Yo rele byen fò Hi-Tech Dunhuang 100MW fonn sèl gwo kay won solè tèmik estasyon pouvwa nan pi gwo estasyon enèji solè tèmik Lachin nan. Pwojè CSP Delingha 135 MW ak yon pi gwo kapasite enstale te kòmanse konstriksyon. Tan depo enèji li yo ka rive nan 11 èdtan. Envestisman total pwojè a se 3.126 milya dola Yuan. Li planifye pou yo konekte ofisyèlman ak griy la anvan 30 septanm 2022, epi li ka jenere apeprè 435 milyon kWh elektrisite chak ane.

Dunhuang CSP estasyon

Teknoloji depo enèji fizik yo enkli depo enèji volan, depo enèji frèt, elatriye.

2. Depo enèji elektrik:

Supercapacitor: Limite pa dansite enèji ki ba li yo (al gade anba a) ak grav pwòp tèt ou-egzeyat, li se kounye a sèlman itilize nan yon ti seri rekiperasyon enèji machin, enstantane bab pik, ak ranpli fon. Aplikasyon tipik yo se Shanghai Yangshan Deepwater Port, kote 23 trepye gen yon enpak siyifikativ sou griy elektrik la. Pou redwi enpak trepye sou griy elektrik la, yon sistèm depo enèji supercapacitor 3MW/17.2KWh enstale kòm yon sous backup, ki ka kontinyèlman bay yon ekipman pou elektrisite 20s.

Depo enèji superconducting: omisyon

3. Depo enèji elektwochimik:

Atik sa a klase depo enèji elektwochimik komèsyal nan kategori sa yo:

Plon-asid, plon-kabòn pil

koule batri

Batri metal-ion, ki gen ladan pil ityòm-ion, pil sodyòm-ion, elatriye.

Batri rechargeable metal-souf/oksijèn/lè

lòt

Plon-asid ak plon-kabòn pil: Kòm yon teknoloji depo enèji ki gen matirite, pil plon-asid yo lajman ki itilize nan demaraj machin, ekipman pou pouvwa backup pou plant elektrik estasyon baz kominikasyon, elatriye Apre elektwòd negatif Pb nan batri a plon-asid. se dope ak materyèl kabòn, batri a plon-kabòn ka efektivman amelyore pwoblèm nan sou-egzeyat. Selon rapò anyèl 2020 Tianneng a, Eta Grid Zhicheng (Jinling Substation) 12MW/48MWh plon-kabòn enèji depo pwojè ranpli pa konpayi an se premye super-gwo plon-kabòn enèji depo estasyon pouvwa nan pwovens Zhejiang e menm tout peyi a.

Flow batri: batri koule a anjeneral konsiste de likid ki estoke nan yon veso k ap koule nan elektwòd yo. Chaj la ak egzeyat yo konplete atravè manbràn echanj ion; al gade nan figi ki anba a.

Flow batri schematic

Nan direksyon batri a koule plis reprezantan tout-vanadyòm, pwojè Guodian Longyuan, 5MW/10MWh, ki te konplete pa Dalian Institute of Chimik Fizik ak Dalian Rongke Enèji Depo, se te pi vaste tout-vanadyòm koule batri enèji depo sistèm nan nan la. mond nan tan sa a, ki se kounye a sou konstriksyon pi gwo-echèl tout-vanadyòm redox koule batri enèji depo sistèm nan rive nan 200MW/800MWh.

Batri metal-ion: teknoloji depo enèji elektwochimik ki pi rapid ak pi lajman itilize. Pami yo, pil ityòm-ion yo souvan itilize nan elektwonik konsomatè, pil pouvwa, ak lòt jaden, ak aplikasyon yo nan depo enèji yo ap ogmante tou. Ki gen ladan pwojè Huawei anvan yo sou konstriksyon ki sèvi ak depo enèji batri ityòm-ion, pi gwo pwojè depo enèji batri ityòm-ion ki te bati jiskaprezan se estasyon depo enèji Moss Landing ki gen ladann Faz I 300MW/1200MWh ak Faz II 100MW/400MWh, yon total de 400MW/1600MWh.

Batri ityòm-ion

Akòz limitasyon nan kapasite pwodiksyon ityòm ak pri, ranplase iyon sodyòm ak dansite enèji relativman ba men rezèv abondan yo espere diminye pri a te vin tounen yon chemen devlopman pou pil ityòm-ion. Prensip li yo ak materyèl prensipal yo sanble ak pil ityòm-ion, men li poko endistriyalize sou yon gwo echèl. , sistèm nan depo enèji batri sodyòm-ion mete nan operasyon nan rapò ki deja egziste te sèlman wè yon echèl nan 1MWh.

Batri aliminyòm-ion gen karakteristik gwo kapasite teyorik ak rezèv abondan. Li se tou yon direksyon rechèch ranplase pil ityòm-ion, men pa gen okenn wout komèsyalizasyon klè. Yon konpayi Endyen ki te vin popilè dènyèman te anonse ke li pral komèsyalize pwodiksyon an nan pil aliminyòm-ion ane pwochèn epi li pral bati yon inite depo enèji 10MW. Se pou nou tann ak wè.

rete tann ak wè

Batri rechargeable metal-souf/oksijèn/lè: ki gen ladan ityòm-souf, ityòm-oksijèn/lè, sodyòm-souf, rechargeable aliminyòm-lè pil, elatriye, ak pi wo dansite enèji pase pil ion. Reprezantan aktyèl la nan komèsyalizasyon se pil sodyòm-souf. NGK se kounye a dirijan founisè nan sistèm batri sodyòm-souf. Echèl la menmen ki te mete nan operasyon se yon sistèm depo enèji batri sodyòm-souf 108MW/648MWh nan Emira Arab Ini yo.

4. Depo enèji chimik: Plizyè deseni de sa, Schrödinger te ekri ke lavi depann sou akeri entropi negatif. Men, si ou pa konte sou enèji ekstèn, entropi ap ogmante, kidonk lavi a dwe pran pouvwa. Lavi jwenn wout li, epi pou estoke enèji, plant konvèti enèji solè an enèji chimik nan matyè òganik atravè fotosentèz. Depo enèji chimik te yon chwa natirèl depi nan konmansman an. Depo enèji chimik se yon metòd depo enèji gaya pou èt imen depi li te fè vòlt nan pil elektrik. Toujou, itilizasyon komèsyal nan depo enèji gwo echèl te jis kòmanse.

Depo idwojèn, metanol, elatriye: Enèji idwojèn gen avantaj eksepsyonèl nan dansite enèji segondè, pwòpte, ak pwoteksyon anviwònman an epi li lajman konsidere kòm yon sous enèji ideyal nan tan kap vini an. Wout pwodiksyon idwojèn → depo idwojèn → selil gaz deja sou wout la. Kounye a, plis pase 100 estasyon ravitaye idwojèn yo te bati nan peyi mwen an, plase nan mitan tèt yo nan mond lan, ki gen ladan pi gwo estasyon ravitaye idwojèn nan mond lan nan Beijing. Sepandan, akòz limit yo nan teknoloji depo idwojèn ak risk pou yon eksplozyon idwojèn, depo idwojèn endirèk reprezante pa metanol kapab tou yon chemen esansyèl pou enèji nan lavni, tankou teknoloji "likid solèy" ekip Li Can nan Enstiti Dalian. nan Chimi, Akademi Chinwa Syans.

Batri prensipal metal-lè: reprezante pa pil aliminyòm-lè ak gwo dansite enèji teyorik, men gen ti pwogrè nan komèsyalizasyon. Phinergy, yon konpayi reprezantan ki mansyone nan anpil rapò, te itilize pil aliminyòm-lè pou machin li yo. Mil mil, solisyon dirijan nan depo enèji se pil rechargeable zenk-lè.