Retos y sugerencias para el desarrollo de un nuevo almacenamiento de energía

Desarrollo de nuevos sistemas de almacenamiento de energía

El almacenamiento de nueva energía es una base de equipamiento importante y una tecnología de apoyo clave para construir un nuevo sistema energético y promover la transformación verde y baja en carbono de la energía, y desempeña un papel importante en la consecución del objetivo de neutralidad de carbono en el pico de carbono. 

A pesar del rápido crecimiento de la capacidad instalada de almacenamiento de nueva energía en los últimos años, no se han resuelto eficazmente sus problemas económicos, de seguridad y de otro tipo, lo que restringe la calidad y la eficiencia del desarrollo industrial, y la contradicción de "alto crecimiento y bajo uso" sigue intensificándose. Este artículo integra los retos del desarrollo del nuevo almacenamiento de energía y las contramedidas sugeridas.

Retos en el desarrollo del nuevo almacenamiento de energía

1. Rendimiento técnico
Las diferentes tecnologías nuevas de almacenamiento de energía tienen ciertas limitaciones. Todos los tipos de nuevas tecnologías de almacenamiento de energía tienen deficiencias en términos de flexibilidad de configuración, vida útil, periodo de construcción, densidad de energía, respuesta de potencia y eficiencia de conversión.

El nivel de potencia del almacenamiento electroquímico de energía es bajo, el tiempo de descarga continua es breve, la vida útil es corta y algunas tecnologías presentan riesgos de contaminación ambiental; la tecnología tradicional de almacenamiento de energía en aire comprimido tiene elevados requisitos en cuanto a la ubicación de las cavernas de almacenamiento de gas, baja eficiencia técnica y elevados costes de funcionamiento y mantenimiento;

El tiempo de descarga del almacenamiento de energía del volante de inercia es corto y, debido al desgaste del rodamiento y a la resistencia del aire, presenta un cierto fenómeno de autodescarga; el almacenamiento de hidrógeno y otras nuevas tecnologías de almacenamiento de energía están aún en pañales.

2. Economía técnica
En comparación con los recursos flexibles tradicionales, el coste del nuevo almacenamiento de energía sigue siendo relativamente caro. Su elevado coste es un factor clave que limita su desarrollo a gran escala.

Baterías de iones de litio con una economía técnica relativamente buena solución de batería Como ejemplo, gracias a la aplicación a gran escala de los vehículos eléctricos, el coste de las baterías de iones de litio ha mostrado una tendencia a la baja en los últimos años, pero sigue siendo superior al de los recursos flexibles tradicionales. El coste actual del ciclo de vida completo por unidad de electricidad es de 2~3 veces el de la acumulación por bombeo;

Los materiales y componentes clave del almacenamiento de energía mediante baterías de flujo de vanadio redox aún no se han comercializado a gran escala, y su coste es entre 5 y 6 veces superior al del almacenamiento hidráulico por bombeo; otros tipos de nuevas tecnologías de almacenamiento de energía, como los volantes de inercia y los iones de sodio, tienen un bajo grado de industrialización, y su eficiencia técnica y económica aún no es comparable. Si desea conocer la comparación previa de batería de litio frente a batería de sodiopuede hacer clic en el enlace como referencia.

3. 3. Nivel de seguridad
Los peligros ocultos de la seguridad del nuevo almacenamiento de energía afectan a la confianza de todos los sectores en el almacenamiento de energía y restringen el desarrollo saludable de la industria. El riesgo de fuga térmica de las baterías de iones de litio es prominente, y otros tipos de baterías también tienen ciertos riesgos de seguridad.

En los últimos años, los accidentes de almacenamiento de energía han ocurrido con frecuencia, y los riesgos de seguridad de almacenamiento de energía se han convertido en el centro de atención de la industria de la energía y la electricidad. En 2011, el almacenamiento de energía en baterías de sodio-azufre NGK de Japón también sufrió un grave accidente con incendio. En algunos proyectos de almacenamiento obligatorio, los propietarios eligieron productos de almacenamiento de energía con un rendimiento deficiente y bajos costes de inversión, lo que aumentó los posibles riesgos de seguridad.

Desde la perspectiva de la situación de China, sigue habiendo problemas en la construcción y gestión de las centrales de almacenamiento de energía, como normas y reglamentos técnicos imperfectos, tecnología de seguridad inmadura y mecanismos de gestión de la seguridad incompletos. La prevención y el control de los riesgos de seguridad es una cuestión a la que hay que conceder gran importancia en el desarrollo del nuevo almacenamiento de energía.

4. Nivel estándar
Las normas relacionadas con el nuevo almacenamiento de energía no son lo suficientemente perfectas, y es necesario mejorar la gestión normalizada de todo el proceso. El actual "Código de diseño de centrales eléctricas de almacenamiento electroquímico de energía" no estipula claramente los requisitos del nivel de protección contra incendios de edificios y equipos, ni la configuración de los detectores de gases combustibles;

Las características de respuesta dinámica, la capacidad de absorción de fallos y otros indicadores del "Reglamento Técnico de Sistemas de Almacenamiento Electroquímico de Energía Conectados a la Red" son inferiores a los requisitos de funcionamiento de la red, y el diseño, la construcción y la aceptación de las centrales de almacenamiento de energía no han formado normas técnicas eficaces de seguridad y conexión a la red. sistema.

Como resultado, el coeficiente medio de utilización equivalente de las nuevas centrales de almacenamiento de energía es generalmente bajo, y el problema de "combinar pero no utilizar, igualar y utilizar difícilmente" es prominente, y su papel en la mejora de la flexibilidad del sistema eléctrico no se ha aprovechado plenamente.

5.Nivel de mercado
El valor del nuevo almacenamiento de energía no ha sido plenamente expresado por el mercado. Las normas del mercado para que el almacenamiento de energía de China participe en transacciones a medio y largo plazo, transacciones al contado, etc. aún no son perfectas, y existen problemas como el escaso acceso al mercado para el almacenamiento de energía y la baja compensación en el mercado de servicios auxiliares.

En la actualidad, sólo 15% de las nuevas centrales de almacenamiento de energía en funcionamiento han obtenido la calificación de acceso al mercado de servicios auxiliares. Sólo el mercado al contado de Shandong permite la participación de las nuevas centrales de almacenamiento de energía, y la mayoría de las centrales de almacenamiento de energía carecen de canales de recuperación de costes. Al mismo tiempo, el papel del nuevo almacenamiento de energía no se refleja plenamente en el mecanismo de precios de los servicios auxiliares. Aunque participen en los servicios auxiliares, apenas pueden alcanzar el umbral de rentabilidad o consiguen escasos beneficios.

Sugerencias sobre el desarrollo de un nuevo almacenamiento de energía

1. Reforzar la investigación técnica y las aplicaciones de demostración
Centrarse en la construcción de un nuevo tipo de sistema eléctrico, servir a la conexión a gran escala y en alta proporción de la nueva energía a la red eléctrica, y acelerar la aplicación de la investigación en tecnología de almacenamiento de energía de alta seguridad, larga duración y bajo coste,

Reforzar la investigación y la aplicación de la tecnología de integración de la seguridad para las centrales eléctricas de almacenamiento de energía, y avanzar en la disposición de batería de estado sólidoLa investigación se centrará en las nuevas baterías de electrolito de agua y otros campos técnicos. Centrándose en diferentes escenarios de aplicación, llevar a cabo activamente la construcción de proyectos de demostración, estimular el entusiasmo de todas las partes, y cultivar nuevos modelos de nuevas aplicaciones de almacenamiento de energía que pueden ser replicados y promovidos.

Ampliar el ámbito de aplicación del almacenamiento de nueva energía, acumular datos clave y experiencia operativa, y promover la modernización de la industria del almacenamiento de nueva energía.

2. Mejorar el sistema de gestión de la seguridad
Controlar estrictamente las cualificaciones de los participantes en los nuevos proyectos de almacenamiento de energía, establecer un mecanismo razonable de acceso a la nueva industria de almacenamiento de energía y mejorar el nivel general del sector.

Establecer un nuevo sistema de gestión de la seguridad de las centrales de almacenamiento de energía, aclarar las responsabilidades de gestión de la seguridad de todas las partes de la central, completar los procedimientos de construcción de la central, mejorar el mecanismo de inspección de la calidad y mejorar el nivel de funcionamiento y mantenimiento de la seguridad de la central.

Aclarar las responsabilidades de seguridad y la interfaz de cada participante en el mercado, mejorar el sistema de gestión de emergencias, reforzar la gestión y el control de todo el proceso de los proyectos de almacenamiento de energía en múltiples dimensiones y formar una fuerza reguladora conjunta.

3. Mejorar el sistema de normas técnicas
Acelerar la mejora de las normas de la tecnología de almacenamiento de nueva energía, en torno a las necesidades de los nuevos sistemas de energía, establecer un sistema de normas que abarque la construcción de proyectos de almacenamiento de nueva energía, todo el proceso de producción y funcionamiento, así como contenidos profesionales y técnicos como la seguridad y la protección del medio ambiente, y la gestión de la tecnología.

Perfeccionar los tipos de acceso a la red y los escenarios de aplicación de las centrales de almacenamiento de energía, y mejorar el diseño de seguridad, las pruebas y las normas de aceptación de los sistemas de acceso a la red. Combinando la innovación de la nueva tecnología de almacenamiento de energía y la ampliación de los escenarios de aplicación, la formulación y revisión de las normas pertinentes se llevarán a cabo de manera oportuna, y se promoverá el desarrollo coordinado de la investigación y el desarrollo, las aplicaciones de demostración y la formulación de normas de diversas nuevas tecnologías de almacenamiento de energía.

4. Optimizar el mecanismo de negociación del mercado
Dar pleno juego a los múltiples valores de la nueva capacidad de almacenamiento de energía y la electricidad, permitir la participación simultánea en varios mercados de energía, y disfrutar de los mismos derechos que otros agentes del mercado en el proceso de declaración de transacciones, liquidación de transacciones, y despacho y llamada.

Promover la agrupación del almacenamiento de energía nueva y la energía nueva para participar en transacciones a medio y largo plazo, y fomentar la firma de contratos de mercado durante los periodos punta y valle. Introducir nuevas variedades comerciales como la modulación de frecuencia primaria de pago, la inercia y la escalada para aumentar los ingresos del almacenamiento de energía.

Resuma

Desafíos
◆El nivel técnico tiene ciertas limitaciones
◆Sigue siendo necesario prestar atención a la prevención y el control de riesgos en el ámbito de la seguridad
◆Las normas pertinentes a nivel normativo no son lo suficientemente perfectas
◆El valor a nivel de mercado no se ha expresado plenamente

Contramedidas
◆Fortalecer los avances técnicos y las aplicaciones de demostración.
◆Mejorar el sistema de gestión de la seguridad.
◆Mejorar el sistema de normas técnicas.
◆Optimizar el mecanismo de negociación del mercado