Voordele van houer-battery-energiebergingstelsels

 

Om eerlik te wees, was ek nogal bang toe ek die eerste keer teëgekom hetgehouerde energiebergingprojekte 'n paar jaar gelede.

Dit was in 2021 by 'n fotovoltaïese kragopwekking en bergingsprojek in Qinghai. Die kliënt het die konstruksie en netwerkaansluiting van 'n 100MWh energiebergingstelsel binne drie maande vereis. Deur tradisionele stasie-gebaseerde metodes te gebruik, sou dit 'n byna onmoontlike taak gewees het. Maar toe ek sien hoe meer as 20 energiebergingshouers netjies in die Gobi-woestyn gerangskik is, wat netverbinding en kragopwekking in net 67 dae bereik het, het ek werklik die revolusionêre betekenis van hierdie tegnologiese benadering verstaan.

Modularisering klink eenvoudig, maar dit is ongelooflik moeilik om te bereik

Die term "modularisering" is oorgebruik in die energiebergingsbedryf. Wat ons egter werklik onderskei, is dikwels nie die batteryselle self nie, maar die vaardigheid in stelselintegrasie.

Ek het te veel projekte gesien waar dieselfde batteryselle van CATL of BYD gebruik is, maar die finale afleweringskwaliteit het drasties gewissel. Hoekom? Die verskil lê in die beheervermoëns tydens die fabriekvoorvervaardigingsproses.

Verlede jaar het ons Sungrow Power se produksiebasis vir energiebergingstelsel in Hefei besoek. Een detail het 'n diep indruk gelaat: elke houer ondergaan 'n 72-uur vol-kraglading-ontladingstoets voordat dit die fabriek verlaat - nie 'n ewekansige ondersoek nie, maar 'n volledige inspeksie. Baie kleiner vervaardigers kan dit nie eens doen nie; die koste is buitensporig.

So wanneer iemand my vra hoe om 'n energieberging-integreerder te kies, is my raad om direk- hul fabriek te besoek. Kyk na die vlak van outomatisering op die produksielyn, die strengheid van die toetsproses en die standaardisering van werkersbedrywighede. Hierdie dinge kan nie in 'n PowerPoint-aanbieding gesien word nie.

Ware modularisering gaan nie net daaroor om toerusting in houers te stop nie; dit gaan daaroor om gehaltebeheer na die fabriekstadium te bring.

Hoe vinnig kan gehouerde energieberging wees?

Aan die einde van 2023 het 'n provinsie in Oos-China dringend 'n bondel energiebergings- en piekskeerprojekte van stapel gestuur weens die druk van piekwinteraanvraag. Hulle moes teen 15 Desember, wat reeds middel -Oktober was, aan die netwerk gekoppel wees.

Twee maande, van nul tot netwerkverbinding.

Dit sou onmoontlik gewees het met tradisionele metodes. Maar met 'n houeroplossing, is dit hoe ons dit gedoen het:

Deur die hele proses was die maksimum aantal konstruksiewerkers-op die perseel net sowat dertig. As dit 'n kragstasiegebou was, sou die siviele ingenieurspan alleen honderde mense benodig het.

Baie huiseienaars het aanvanklik die waarde van hierdie tydvoordeel onderskat. Maar 'n eenvoudige berekening maak dit duidelik: om 'n maand vroeër aan die netwerk te koppel, onder die destydse piek-skeersubsidiebeleid, kon 'n ekstra wins van 1,5 tot 2 miljoen yuan vir 'n 100MWh-projek tot gevolg gehad het. Dit sluit nie eens die besparings in finansiële koste in nie.

In die energiebergingsbedryf is tyd werklik geld.

Met betrekking tot buigsaamheid, hier is 'n moontlike-opwindende voorbeeld

Baie mense glo dat sodra 'n kragopgaarkragstasie gebou is, dit in plek is. Dit is nie noodwendig waar nie.

In 2022 het 'n staatsonderneming- se windkrag- en energiebergingsprojek in Binne-Mongolië voor 'n beplanningsaanpassing te staan ​​gekom. Die oorspronklike energiebergingsterrein moes verskuif word om plek te maak vir windturbines. Vir 'n stasie-gebaseerde energiebergingstelsel sou dit 'n ramp-sloop gewees het en heropbou sou daartoe gelei het dat tienmiljoene yuan in die riool gedaal het.

Omdat 'n houeroplossing egter gebruik is, was die finale oplossing eenvoudig en reguit: verskeie groot platbakvragmotors is gebruik om die 16 energieopgaarhouers as 'n geheel op te hys en na 'n nuwe perseel 3 kilometer verder te vervoer, waar hulle herbedraad en ontfout is. Die hele proses het minder as twee weke geneem. Hierdie saak het destyds binne 'n klein kring in die bedryf versprei, en mense het besef: O, so energiebergingsbates kan op hierdie manier gebruik word.

Later het ons met sommige finansiële instellings gekommunikeer, en hulle was baie geïnteresseerd in die "mobiele bate"-kenmerk. In vergelyking met stilstaande energiebergingsfasiliteite wat op die grond vasgemaak is, bied houeroplossings duideliker reswaardebepalings en uittreestrategieë wanneer dit kom by die finansiering van huurkontrakte en batesekuritisering.

Veiligheid is 'n onderwerp wat ernstig bespreek moet word

Ek weet baie mense het kommer oor energiebergingsveiligheid, veral ná die "4.16" energiebergingskragstasie-ontploffing in Beijing in 2021. Daardie ongeluk het tot twee sterftes en die verlies van een brandbestryder gelei. Die hele bedryf het 'n duur prys betaal.

Aan die ander kant het daardie ongeluk egter ook 'n omvattende opgradering van veiligheidstandaarde aangespoor. Gehouerde energiebergingsprojekte wat na 2022 in werking gestel is, het veiligheidskonfigurasies wat op 'n heeltemal ander vlak is as voorheen.

Verlede jaar het ek 'n brandoefening by 'n projek waargeneem. Die brandonderdrukkingstelsel van 'n houer is doelbewus geaktiveer; van opsporing tot alarm tot die vrystelling van blusmiddel, het die hele proses minder as 30 sekondes geneem.

Veiligheid is nooit 100% gewaarborg nie. Deur sistematiese ontwerp en oortolligheid kan risiko's egter binne aanvaarbare perke beheer word.

Wat is die hoofstroompraktyke nou?

• Eerste laag: Voorkoming. Die Battery Management System (BMS) monitor die spanning, temperatuur en interne weerstandveranderinge van elke sel intyds. 'n Goeie BMS kan 'n vroeë waarskuwing uitreik 5-10 minute voor termiese weghol plaasvind. Hierdie tydvenster is deurslaggewend.
• Tweede laag: opsporing. Benewens tradisionele rook- en temperatuurverklikkers, word brandbare gasdetektors nou wyd geïnstalleer. Vroeë termiese weghol van batterye stel CO en waterstof vry, en gasopsporing kan anomalieë 2-3 minute vroeër as rookverklikkers opspoor.
• Derde laag: Brandonderdrukking. Heptafluoropropaan word steeds gebruik, maar perfluorheksanoon vervang dit vinnig. Ek persoonlik verkies perfluorheksanoon-die brandonderdrukkingseffek is soortgelyk, maar sy omgewingsprestasie is baie beter, met 'n GWP-waarde slegs 'n fraksie van dié van heptafluorpropaan.
• Vierde laag: Isolasie. Dit is 'n natuurlike voordeel van houeroplossings. Elke houer is 'n onafhanklike-brandbestande sone. Selfs as een houer brand, het die aangrensende houers voldoende veiligheidsafstand om 'n kettingreaksie te voorkom.

Hoe bereken jy die ekonomie?

Dit is die mees algemene vraag, maar daar is geen standaard antwoord nie. Die ekonomie verskil baie na gelang van die toepassingscenario, streek en sakemodel.

'n Paar belangrike waarnemings kan egter gemaak word:

Tans is die mees winsgewende toepassing vir energieberging frekwensieregulering. In streke met volwasse frekwensiereguleringsmarkte soos Guangdong, Shanxi en Binne-Mongolië, kan 'n 50MW/100MWh frekwensieregulasie-energiebergingsprojek moontlik 40-50 miljoen RMB in jaarlikse inkomste genereer. Die belegging is ongeveer 300-350 miljoen RMB, met 'n statiese terugbetalingstydperk van 6-7 jaar. As die reswaarde van die batterye in ag geneem word, is die werklike opbrengs selfs hoër.

Kommersiële en industriële energieberging is tans baie gewild, maar die keuse van die regte plek is van kardinale belang. In streke met piek-valleiprysverskille groter as 0,7 RMB/kWh, soos Guangdong, Zhejiang en Jiangsu, is kommersiële en industriële energieberging lewensvatbaar. Neem Zhejiang as 'n voorbeeld, die piek-dalprysverskil vir kommersiële en industriële toepassings is oor die algemeen 0.8-0.9 RMB, en met 'n geskikte laskromme kan die terugbetalingstydperk 5-6 jaar bereik. In streke met kleiner piek-vallei prysverskille, soos Henan en Shandong, is die ekonomie egter nie lewensvatbaar nie.

Verpligte toewysing van energieberging vir nuwe energiebronne, eerlik gesproke, is tans beleid-gedrewe, en die ekonomiese lewensvatbaarheid daarvan is oor die algemeen laag. Met 'n toewysingsverhouding van 10%-20% en 'n gebruikstyd van 2 uur, kan die jaarlikse benuttingsure dalk net drie tot vierhonderd uur wees, wat dit moeilik maak om voordeel te trek uit. Dit is egter die drempel vir netwerkverbinding, en daar is geen ander manier nie.

Data van die China Chemical and Physical Power Sources Industry Association toon dat in 2023 meer as 20GW/40GWh van nuwe energiebergingsprojekte in China in werking gestel is, met meer as 80% wat houeroplossings gebruik het. Hierdie verhouding self weerspieël markkeuse.

Vloeistofverkoeling is nou standaardpraktyk vir groot-energiebergingsprojekte.

Die debat oor vloeistofverkoeling is grootliks verby. Twee jaar gelede het mense gedebatteer of lugverkoeling of vloeistofverkoeling beter is; nou is die debat feitlik verby. Die rede is eenvoudig: batteryselkapasiteit neem toe (van 280Ah tot 314Ah, en nou is 560Ah in massaproduksie), energiedigtheid neem toe en hitte-opwekking neem toe. Lugverkoeling kan eenvoudig nie byhou nie.

Die voordele van vloeibare verkoeling is direk:

Natuurlik het vloeibare verkoeling ook sy nadele-hoë koste, stelselkompleksiteit en die risiko van lekkasie. Maar alles in ag genome, vir groot-kapasiteit houers van 3MWh of meer, weeg die voordele van vloeibare verkoeling die koste.

CATL se Tianheng-energiebergingstelsel, wat in 2024 vrygestel is, bereik 6.25MWh in 'n enkele 20-voet-houer met behulp van gevorderde vloeistofverkoelingstegnologie. Hierdie energiedigtheid was drie jaar gelede ondenkbaar.

Verskeie neigings in gehouerde energieberging

Tendens 1: Die neiging na groter kapasiteit sal voortduur.

20-voet batteryhouers het gegroei van 2MWh tot 3.5MWh, toe na 5MWh, en toonaangewende maatskappye stoot nou 6MWh+ produkte. Dit is nie onmoontlik om 10MWh in 'n 40-voet-kas te bereik nie.

Tendens 2: Tegnologiese "involusie" verskuif van selle na stelsels.

Die selsegment is reeds hoogs gehomogeniseer, met slegs 'n paar toonaangewende verskaffers van litium-ysterfosfaatbatterye. Toekomstige gedifferensieerde mededinging sal meer fokus op stelselintegrasievermoëns-termiese bestuur, veiligheidsontwerp, intelligente bedryf en instandhouding, en volle lewensikluskoste-optimering.

Tendens 3: Natriumbatterye sal die mark betree, maar sal nie die bestaande bestelling ontwrig nie.

Natrium-ioonbatterye is inderdaad goedkoper en het beter lae-temperatuurverrigting. Hul energiedigtheid en sikluslewe is egter tans minderwaardig as litiumysterfosfaat. My oordeel is dat natriumbatterye 'n sekere markaandeel sal wen in koste-sensitiewe scenario's met laer energiedigtheidvereistes (soos piek-skeerenergieberging in noordelike streke), maar hulle sal nie die dominante posisie van litiumbatterye binne drie tot vyf jaar skud nie.

Tendens 4: Bedryf en instandhouding sal van 'n "mensgolf"-benadering na intelligente stelsels verskuif.

Tans maak baie kragopgaarkragstasies steeds staat op handmatige inspeksies, wat ondoeltreffend en duur is. In die toekoms, deur middel van digitale tweeling, KI-diagnostiek en voorspellende instandhouding, sal die bedryfs- en instandhoudingsmodel 'n fundamentele verandering ondergaan. Sommige maatskappye verken reeds hierdie gebied met belowende resultate.

Waarom word gehouerde energieberging hoofstroom?

My begrip is dat dit in wese 'n "geïndustrialiseerde ingesteldheid" verteenwoordig wat die energiebergingsbedryf transformeer.

Om komplekse stelselingenieurswese in gestandaardiseerde produkte te omskep, die oordrag van-perseelonsekerhede na 'n beheerbare fabrieksomgewing, en omskep een-bates in mobiele, herbruikbare modules-hierdie idees stem eintlik ooreen met die ontwikkelingspatrone van ander vervaardigingsbedrywe.

Natuurlik is houeroplossings nie perfek nie. Die ekonomie van ultra-groot-skaalse projekte (soos GWh-vlakprojekte) moet steeds geoptimaliseer word, aanpasbaarheid by uiterste omgewings het ruimte vir verbetering, en veiligheidstelsels benodig deurlopende iterasie.

Maar die rigting is reg. Ek word al hoe meer daarvan oortuig.

Volgende keer, as ek die geleentheid het, wil ek graag meer skryf oor die "slaggate" in die ontwikkeling en bedryf van energiebergingsprojekte-is immers nie genoeg om net na die voordele te kyk nie; om te weet hoe om die slaggate te vermy, is ewe belangrik.