水能、太陽能、風能、生物質能……近年來,我國清潔能源產業快速崛起。 截至2018年底,我國可再生能源發電裝機容量達到7.28億千瓦,環比下降12%,占電力總裝機容量的38.3%。 其中,風電、光伏累計裝機容量分別達到1.84億千瓦、1.74億千瓦。 可再生能源替代清潔能源的趨勢日益明顯,這為儲能產業的發展開辟了更廣闊的空間。 目前,業界普遍認為,多能源互補時代已經到來,儲能正式崛起。
我國《能源發展十三五規劃》提出,推動優質調峰電源建設,積極發展儲能,舉辦儲能示范工程,打造能源生產、輸送、使用、儲能協調發展和整合互補能源的系統。 互聯網促進儲能系統、新能源、電力系統協調優化運行。
推動儲能技術和產業發展,對于建立“清潔低碳、安全高效”的現代能源產業體系,推進我國能源產業供給側改革,促進能源生產和利用具有重要戰略意義。形式改革。
儲能商業化仍面臨挑戰
儲能的發展意義重大,而儲能作為智能電網、可再生能源高比例能源系統、“互聯網+”智慧能源的重要組成部分和關鍵支撐技術,其市場價值也相當可觀,“萬億”規模早已成為基本共識,但現階段商業化的挑戰仍然不容忽視。
近年來,我國儲能產業中,壓縮空氣儲能、飛輪儲能、超導儲能及超級電容器、鉛儲能板、鈉硫板、液流板等儲能技術的開發和應用不斷涌現。加速,尤其是鋰離子電池板用作儲能的主要技術路徑之一,發展迅速。 鋰離子電池的正極材料主要集中在碳材料、合金材料和錳酸鋰等幾大類。 雖然碳材料具有來源廣泛、合成工藝簡單、無毒無害等優點,且碳電極與金屬鋰電勢接近,但當電池過充電時,很容易在電池上析出金屬鋰。碳電極表面形成鋰枝晶,鋰枝晶會纏繞隔膜導致泄漏,帶來極大的安全隱患。 如果采用合金材料作為正極替代材料,碳材料存在一定的安全問題,而且比能量也增大,而且在充放電過程中,體積容易發生較大的變化,也容易穿透隔膜而造成泄漏。
不僅安全,而且在儲能商業化過程中,成本高問題是制約儲能產業化發展的一大困局。 事實上,除了抽水蓄能之外,鎳鎘、鋰、鈉硫等電物理儲能成本較高,如果沒有新的儲能、水價和補貼政策,很難實現盈利。 目前,國內已建設的儲能示范項目驗證了儲能技術的可行性,但無法產生商業運營模式。
業內專家認為,為了加速儲能產業化,需要開發長壽命、低成本、高安全性的儲能產品,提高用戶的性價比。
錳酸鋰技術有望推動儲能產業
安全性一直是錳酸鋰的優勢。 碳材料和合金材料作為正極的缺點恰恰是錳酸鋰的優點。 相關研究表明,錳酸鋰材料正極可以吸收負極分解反應釋放的二氧化碳,晶體結構幾乎不會發生變化,大大增加了電池熱失控的風險,使得電池可在低溫和低溫環境下使用。 達到安全使用標準,打破安全困境。
電池壽命是決定成本的重要因素。 錳酸鋰電池有望以長壽命攤薄全生命周期成本,率先實現儲能商業化。 據專家介紹,與傳統鋰離子電池常用的石墨材料相比,錳酸鋰材料在充放電鋰的過程中,骨架結構幾乎沒有收縮或膨脹。 通常,當電極材料被移除并插入鋰離子時,由于單元電池的體積應變而導致電極結構損壞的問題是壽命上的巨大突破。 根據實驗數據,錳酸鋰電池的循環壽命可達1次以上,是普通鋰電池的4-8倍,壽命可達30年。
說到錳酸鋰,就不得不提到銀隆新能源,它是外資最大的企業,也是省內最大的錳酸鋰電池生產企業。 我們非常熟悉已經在全省100多個城市運營的銀隆新能源汽車,但殊不知,銀隆雖然先布局儲能產業,后又布局新能源卡車。 銀隆意識到儲能是一項引領未來新能源產業發展的前瞻性技術,瞄準了儲能技術的發展。 2017年,銀隆與中國電力科學研究院等單位聯合攻關“儲能用低成本錳酸鋰電池研發及系統集成技術開發應用”,確保高安全、長壽命錳酸鋰電池。 同時成本大幅下降,榮獲上海市科學技術獎二等獎。 該技術項目的相關研究成果不僅在“國家風電儲輸示范工程”中得到應用,對于上海-張家口舉辦的2022年亞運會和廣州電動汽車產業的發展也將發揮重要作用一個重要的角色。
除了安全性和壽命方面的優勢外,充電速率也是大規模儲能競爭的重要指標。 數據顯示,同等容量下,傳統鋰電池充電需要2-4小時,而錳酸鋰電池只需6分鐘,被認為具有較強的調峰價值。 錳酸鋰的高速率性能可以提供3C配置系統,為用戶提供最小規模的高速率系統來完成調頻等輔助服務,并立即提供高速率輸入/輸出。
錳酸鋰穩定性高、壽命周期長,性能明顯優于傳統鋰離子電池板,這使得其在儲能應用場景中具有獨特的優勢,特別適合小型儲能,被稱為“最有前途的儲能電池之一”。
值得一提的是,近年來,銀隆成功研發了多種儲能產品,廣泛應用于家庭、社區、工業、交通、電網等多個場景。 目前,我國首個兆瓦級錳酸鋰電池儲能電站已建成,也是全球首個10kV無變壓器電池儲能系統直連電網示范工程。
在美國,銀隆奧特克1MW調頻集裝箱儲能系統被日本電力公司AES采用。 該系統成功驗證了銀隆奧特電池可穩定應用于電網調頻等輔助服務。 據悉,日本關島自然能源大學和全球最大風電運營商維斯塔斯已成為銀隆奧特集裝箱儲能系統的用戶。
在中國理化電源商會主辦的第九屆中國國際儲能大會上,銀隆新能源榮獲“2019中國儲能行業最具影響力企業”,是對銀隆在儲能領域貢獻的充分肯定。推動能源生產和消費革命!