Coste de almacenamiento de energía de las distintas tecnologías
Los datos pertinentes muestran que la proporción de la capacidad instalada de energía eólica y fotovoltaica en la capacidad total instalada del sistema eléctrico mundial ha aumentado de 6,7% en 2012 a 20,9% en 2021, y la proporción de la capacidad instalada de energía eólica y fotovoltaica en China alcanzó 26,7% en 2021.Sin embargo, debido a la volatilidad de la energía eólica y fotovoltaica, la proporción de la generación de energía eólica y fotovoltaica en la generación total de energía de China es sólo 12,1%, 14,6% inferior a la capacidad instalada. Por lo tanto, China presenta un abandono a gran escala de la energía eólica y fotovoltaica.
El almacenamiento de energía es la clave para mejorar la flexibilidad del sistema eléctrico. La configuración del almacenamiento de energía puede fomentar el consumo de nuevas energías y reducir la pérdida de energía eólica y fotovoltaica. En China existen Las 10 principales empresas de baterías de almacenamiento de energía.
Sin embargo, ante las numerosas tecnologías de almacenamiento de energía, cuál es la más competitiva en coste se ha convertido en una de las cuestiones más preocupantes, estrechamente relacionada con el coste del almacenamiento de energía. Este artículo analizará los problemas relacionados con el coste de almacenamiento de energía de diversas tecnologías.
Cómo calcular el coste del almacenamiento de energía
En la fase actual, la gente se centra en el coste del almacenamiento de energía principalmente para comprobar el coste final de la instalación a partir del proyecto de licitación, pero existe un problema porque el denominado coste de almacenamiento de energía no incluye el coste de funcionamiento y mantenimiento, las pérdidas futuras y otras cuestiones.
Por lo tanto, necesitamos introducir un concepto para calcular la relación entre el valor actual del coste total y el total de almacenamiento/generación de energía en el ciclo de vida del proyecto para determinar el coste del almacenamiento de energía.
El LCOE (coste nivelado del kilovatio hora) se utiliza para calcular el coste de generación de la energía tradicional. Un método de cálculo similar del coste del almacenamiento de energía es el LCOS (coste nivelado del almacenamiento de energía). El coste total del LCOS incluye el coste de instalación inicial, el coste de funcionamiento anual y el coste de pérdida de energía. La relación entre el coste total y el número de ciclos de vida es el LCOS.
Cálculo de costes de varias tecnologías de almacenamiento de energía
Supongamos que la vida útil de la batería de iones de litio y del sistema de almacenamiento de energía de batería de iones de sodio es de 12 años, la vida útil de la batería de flujo líquido es de 20 años, la vida útil del almacenamiento de energía de aire comprimido es de 30 años y la vida útil del almacenamiento por bombeo es de 50 años. El coste por kilovatio hora de cada tecnología de almacenamiento de energía se calcula del siguiente modo:
| Tecnología de almacenamiento de energía | Vida útil del sistema de almacenamiento de energía/año | Duración del ciclo/año | LCOS/ RMB |
|---|---|---|---|
| Batería de iones de litio | 12 | 365 | 0.564 |
| Batería de iones de sodio | 12 | 365 | 0.727 |
| Pila de flujo de vanadio | 20 | 365 | 0.407 |
| Nueva batería de flujo | 20 | 365 | 0.213 |
| Almacenamiento de energía en aire comprimido | 30 | 365 | 0.459 |
| Almacenamiento por bombeo | 50 | 365 | 0.255 |
Se puede observar que el coste de la tecnología de almacenamiento de energía se clasifica de mayor a menor: batería de iones de sodio, batería de iones de litio, almacenamiento de energía de aire comprimido, batería de flujo líquido de vanadio, almacenamiento por bombeo y nueva batería de flujo líquido.
Entre ellos, el nuevo líquido batería de flujo todavía tiene muchos problemas por resolver en la actualidad, como la baja densidad de las baterías, el estrecho rango de temperaturas de trabajo, etc., que no pueden aplicarse a gran escala. Por ello, la más económica es la acumulación por bombeo.
Comparación de distintos costes de almacenamiento de energía
Según los datos pertinentes, el precio medio de la electricidad en la red de China en el primer semestre de este año fue de 0,35 RMB/KWh. Desde este punto de vista, puede verse por qué la construcción actual de almacenamiento de energía a gran escala sigue dependiendo de las políticas.
En la actualidad, la mayor proporción del nuevo almacenamiento de energía son las baterías de iones de litio, cuyo coste de almacenamiento de energía es de hasta 0,564 RMB, incluso superior al precio de la red, es decir, los beneficios de abandonar la energía eólica y fotovoltaica son mayores que la construcción de centrales de almacenamiento de energía.
Por supuesto, los datos anteriores están atrasados y no pueden representar la última tecnología. Además, la vida útil de cada sistema de almacenamiento de energía es diferente. Con este método de cálculo, las tecnologías con una larga vida útil, como el almacenamiento por bombeo, tienen una ventaja natural en el coste del almacenamiento de energía, y hay algunos fallos. Por tanto, el mejor método de comparación es comparar el almacenamiento electroquímico de energía y el almacenamiento físico de energía por separado.
En términos de almacenamiento físico de energía, la acumulación por bombeo se lleva la palma en cuanto a madurez tecnológica y capacidad instalada. La capacidad instalada de almacenamiento de energía más utilizada en el futuro será la de almacenamiento por bombeo, la más madura y con el coste de instalación más bajo. El almacenamiento de energía por compresión de aire ha puesto en marcha varios grandes proyectos este año, y se ha desarrollado hasta alcanzar los 300 MWh.
Además, el almacenamiento de energía con volante de inercia logró un gran avance a mediados de este mes. Por primera vez, la potencia de salida de la unidad de almacenamiento de energía de volante de inercia del importante proyecto especial de ciencia y tecnología de la Región Autónoma de Mongolia Interior "Investigación sobre tecnologías clave de almacenamiento avanzado de energía de volante de inercia", dirigido por CNNP, alcanzó 1 MW. En la actualidad, sólo CNTY, una empresa que cotiza en bolsa, se dedica a la I+D y la producción de almacenamiento de energía por gravedad.
En términos de almacenamiento electroquímico de energíaAunque parece tener amplias perspectivas de desarrollo, su seguridad y economía están aún en la fase inicial de comercialización, lejos de cumplir los requisitos de la escala de mercado.
Sin embargo, para 2025, el nuevo almacenamiento de energía habrá entrado en la fase de desarrollo a gran escala desde la fase inicial de comercialización, y estará listo para su aplicación comercial a gran escala. Para 2030, el nuevo almacenamiento de energía estará plenamente desarrollado en el mercado.
El coste de almacenamiento de energía de las baterías de iones de litio y de iones de sodio puede disminuir
Impulsados por la política, los nuevos tipos de almacenamiento de energía basados en el almacenamiento electroquímico de energía darán un salto adelante en su desarrollo en el futuro. Entre ellos, es probable que las baterías de iones de litio y las de iones de sodio logren una reducción significativa del coste de almacenamiento de energía.
La batería de flujo de vanadio es muy competitiva en el campo del almacenamiento de energía por su buena seguridad y larga vida útil. En el almacenamiento de energía a gran escala a nivel de GWh, las nuevas baterías de flujo líquido necesitan lograr avances tecnológicos antes de poder aplicarse.
Desde la perspectiva de la última década, los datos estadísticos pertinentes muestran que el coste global por kilovatio hora del almacenamiento electroquímico de energía era de 3,7 RMB en 2010, y para 2020, el coste del almacenamiento electroquímico de energía se ha reducido a 0,4 RMB, lo que supone un descenso de 89,2%.
Sin embargo, no se puede garantizar que el coste del almacenamiento electroquímico de energía se reduzca a unos 0,1 RMB para 2030. En los próximos diez años, si el coste del almacenamiento de energía puede reducirse a alrededor de 0,1 RMB, el almacenamiento de energía marcará el comienzo de un desarrollo realmente rápido.
