Sėkmingai baigėsi 14-oji Šanchajaus tarptautinė ilgalaikio energijos kaupimo ir srauto akumuliatorių paroda. Renginys pasiuntė aiškią žinią:Ilgalaikis energijos kaupimas (LDES)sparčiai pereina nuo teorijos prie didelio masto komercinio naudojimo. Tai nebėra tolima koncepcija, o pagrindinis ramstis siekiant pasaulinio mastoAnglies neutralumas.
Didžiausios šių metų parodos įžvalgos buvo pragmatizmas ir diversifikavimas. Parodos dalyviai neapsiribojo vien „PowerPoint“ pristatymais. Jie demonstravo realius, masinės gamybos sprendimus su valdomomis sąnaudomis. Tai žymi energijos kaupimo pramonės atėjimą, ypač...LDES, į industrializacijos erą.
„BloombergNEF“ (BNEF) duomenimis, prognozuojama, kad iki 2030 m. pasaulinė energijos kaupimo rinka pasieks stulbinamus 1 028 GWh. Šioje parodoje pristatomos pažangios technologijos yra pagrindiniai šio eksponentinio augimo varikliai. Pateikiame išsamią svarbiausių renginio technologijų apžvalgą.
Srauto baterijos: saugumo ir ilgaamžiškumo karaliai
Srauto baterijosbuvo neginčijamos laidos žvaigždės. Dėl pagrindinių jų privalumų jie yra idealus pasirinkimasIlgalaikis energijos kaupimasJie yra iš esmės saugūs, pasižymi itin ilgu ciklo tarnavimo laiku ir leidžia lanksčiai keisti galią ir energiją. Paroda parodė, kad pramonė dabar daugiausia dėmesio skiria pagrindinio savo iššūkio – kainos – sprendimui.
Vanadžio srauto akumuliatorius (VFB)
TheVanadžio srauto baterijayra brandžiausia ir komerciškai pažangiausia srautinių akumuliatorių technologija. Jo elektrolitą galima pakartotinai naudoti beveik neribotą laiką, todėl užtikrinama didelė likutinė vertė. Šių metų dėmesys buvo skiriamas galios tankio didinimui ir sistemos sąnaudų mažinimui.
Technologijų proveržiai:
Didelės galios kaminaiParodos dalyviai demonstravo naujos kartos stekų dizainus su didesniu galios tankiu. Jie gali pasiekti didesnį energijos mainų efektyvumą mažesniame fiziniame plote.
Išmanus šilumos valdymasIntegruotasenergijos kaupimo terminis valdymasBuvo pristatytos dirbtinio intelekto algoritmais pagrįstos sistemos. Jos palaiko optimalią akumuliatoriaus veikimo temperatūrą, kad pailgintų jo tarnavimo laiką.
Elektrolitų inovacijosBuvo pristatytos naujos, stabilesnės ir ekonomiškesnės elektrolitų formulės. Tai labai svarbu siekiant sumažinti pradines kapitalo išlaidas (CapEx).
Geležies-chromo srauto baterija
Didžiausias privalumasGeležies-chromo srauto baterijayra itin maža žaliavų kaina. Geležies ir chromo yra gausu ir jie yra daug pigesni nei vanadis. Tai suteikia jam didžiulį potencialą sąnaudų požiūriu jautriuose, didelio masto energijos kaupimo projektuose.
Technologijų proveržiai:
Jonų mainų membranosBuvo eksponuojamos naujos nebrangios, didelio selektyvumo membranos. Jos sprendžia ilgalaikę techninę jonų kryžminės taršos problemą.
Sistemų integracijaKelios įmonės pristatė moduliniusGeležies-chromo srauto baterijasistemos. Šios konstrukcijos žymiai supaprastina montavimą vietoje ir būsimą priežiūrą.
Fizinis saugojimas: gamtos didžiosios galios panaudojimas
Be elektrochemijos, didelį dėmesį sulaukė ir fiziniai energijos kaupimo metodai. Jie paprastai pasižymi itin ilgu tarnavimo laiku ir minimaliu talpos mažėjimu, todėl tinka naudoti tinkle.
Suslėgto oro energijos kaupimas (CAES)
Suslėgto oro energijos kaupimasNe piko valandomis sunaudoja elektros energijos perteklių orui suspausti ir į didelius kaupimo rezervuarus. Esant didžiausiai paklausai, suslėgtas oras išleidžiamas turbinoms sukti ir energijai gaminti. Šis metodas yra didelio masto ir ilgalaikis, idealus elektros tinklo „reguliatorius“.
Technologijų proveržiai:
Izoterminis suspaudimasBuvo akcentuojami pažangūs izoterminiai ir kvazizoterminiai suspaudimo metodai. Suspaudimo metu įpurškiant skystą terpę šilumai pašalinti, šios sistemos padidina abipusį efektyvumą nuo tradicinių 50 % iki daugiau nei 65 %.
Mažesnio masto programosParodoje buvo pristatyti MW masto CAES sistemų projektai pramonės parkams ir duomenų centrams, demonstruojant lankstesnius naudojimo atvejus.
Gravitacijos energijos kaupimas
PrincipasGravitacijos energijos kaupimasyra paprastas, bet išradingas. Jis naudoja elektrą sunkiems blokams (pvz., betonui) pakelti į aukštį, kaupdamas energiją kaip potencialią energiją. Kai reikia energijos, blokai nuleidžiami, o potenciali energija generatoriaus pagalba paverčiama atgal į elektrą.
Technologijų proveržiai:
DI dispečeriniai algoritmaiDirbtiniu intelektu pagrįsti dispečeriniai algoritmai gali tiksliai numatyti elektros energijos kainas ir apkrovas. Tai optimizuoja blokų kėlimo ir nuleidimo laiką, siekiant maksimaliai padidinti ekonominę grąžą.
Moduliniai dizainaiBokštuose ir požeminėse šachtoseGravitacijos energijos kaupimasBuvo pristatyti sprendimai su moduliniais blokais. Tai leidžia lanksčiai keisti pajėgumus, atsižvelgiant į vietos sąlygas ir poreikius.
Naujos baterijų technologijos: kylantys iššūkiai
Nors parodoje daugiausia dėmesio skirtaLDESKai kurios naujos technologijos, galinčios mesti iššūkį ličio jonų akumuliatoriams kainos ir saugumo požiūriu, taip pat paliko didelį įspūdį.
Natrio jonų akumuliatorius
Natrio jonų baterijosveikia panašiai kaip ličio jonų baterijos, tačiau naudoja natrį, kurio yra itin daug ir kuris yra pigus. Jos geriau veikia žemoje temperatūroje ir yra saugesnės, todėl puikiai tinka sąnaudoms jautrioms ir saugumui svarbioms energijos kaupimo stotims.
Technologijų proveržiai:
Didesnis energijos tankisPirmaujančios įmonės demonstravo natrio jonų elementus, kurių energijos tankis viršija 160 Wh/kg. Jos sparčiai vejasi LFP (ličio geležies fosfato) baterijas.
Subrendusi tiekimo grandinėVisapusiška tiekimo grandinėNatrio jonų baterijos...nuo katodo ir anodo medžiagų iki elektrolitų. Tai atveria kelią didelio masto sąnaudų mažinimui. Pramonės analizė rodo, kad per 2–3 metus jų pakuočių lygmens sąnaudos gali būti 20–30 % mažesnės nei LFP.
Sisteminio lygio inovacijos: saugojimo „smegenys“ ir „kraujas“
Sėkmingas kaupimo projektas – tai daugiau nei vien akumuliatorius. Parodoje taip pat pademonstruota didžiulė pažanga esminių pagalbinių technologijų srityje. Jos yra labai svarbios siekiant užtikrintiEnergijos kaupimo saugair efektyvumas.
| Technologijų kategorija | Pagrindinė funkcija | Svarbiausi parodos akcentai |
|---|---|---|
| BMS (akumuliatorių valdymo sistema) | Stebi ir valdo kiekvieną akumuliatoriaus elementą, kad būtų užtikrintas saugumas ir pusiausvyra. | 1. Didesnis tikslumas suaktyvus balansavimastechnologija. Debesijos pagrindu veikiantis dirbtinis intelektas gedimų prognozavimui ir sveikatos būklės (SOH) diagnostikai. |
| PCS (galios konversijos sistema) | Valdo įkrovimą / iškrovimą ir konvertuoja nuolatinę srovę į kintamąją. | 1. Didelio efektyvumo (>99 %) silicio karbido (SiC) moduliai. Palaikoma virtualaus sinchroninio generatoriaus (VSG) technologija tinklui stabilizuoti. |
| TMS (šiluminio valdymo sistema) | Kontroliuoja akumuliatoriaus temperatūrą, kad būtų išvengta perkaitimo ir pailgintas jo tarnavimo laikas. | 1. Didelis efektyvumasskysčio aušinimassistemos dabar yra pagrindinės. Pradeda atsirasti pažangūs panardinamojo aušinimo sprendimai. |
| EMS (Energijos valdymo sistema) | Stoties „smegenys“, atsakingos už energijos paskirstymą ir optimizavimą. | 1. Elektros energijos rinkos prekybos strategijų integravimas arbitražui. Milisekundžių lygio atsako laikas, siekiant patenkinti tinklo dažnio reguliavimo poreikius. |
Naujos eros aušra
14-oji Šanchajaus tarptautinė ilgalaikio energijos kaupimo ir srauto akumuliatorių paroda buvo daugiau nei technologijų demonstravimas; tai buvo aiški pramonės deklaracija.Ilgalaikis energijos kaupimastechnologijos bręsta neįtikėtinu greičiu – sparčiai mažėja kainos, o jų taikymas plečiasi.
Nuo diversifikacijosSrauto baterijosir dėl didelio fizinio saugojimo masto iki galingo iššūkių, tokių kaipNatrio jonų baterijos, stebime gyvybingą ir novatorišką pramonės ekosistemą. Šios technologijos yra pagrindas giliai mūsų energetikos struktūros transformacijai. Jos yra šviesus kelias linkAnglies neutralumasateitis. Parodos pabaiga žymi tikrąją šios įdomios naujos eros pradžią.
Autoritetingi šaltiniai ir papildoma literatūra
1. „BloombergNEF“ (BNEF) – pasaulinė energijos kaupimo apžvalga:
https://about.bnef.com/energy-storage-outlook/
2. Tarptautinė atsinaujinančiosios energijos agentūra (IRENA) – inovacijų apžvalga: šiluminės energijos kaupimas:
https://www.irena.org/publications/2020/Dec/Innovation-outlook-Thermal-energy-storage
3. JAV Energetikos departamentas – ilgalaikio saugojimo šūvis:
https://www.energy.gov/earthshots/long-duration-storage-shot
Įrašo laikas: 2025 m. birželio 16 d.