berita

Lebih dari sepuluh tahun yang lalu, istilah "penyimpanan energi" masih belum banyak diketahui masyarakat. Namun, dengan pesatnya pengembangan sumber energi baru, kontradiksi antara kelangsungan produksi pasokan listrik dan diskontinuitas permintaan listrik terus berlanjut. untuk mengintensifkan. Penerapan sistem penyimpanan energi dapat memecahkan masalah keacakan yang kuat dan volatilitas yang tinggi yang disebabkan oleh integrasi energi baru ke dalam sistem tenaga dalam berbagai skenario. Oleh karena itu, seruan untuk pengembangan penyimpanan energi menjadi lebih kuat rendah dan keselamatan perlu ditingkatkan. Masalah seperti peningkatan membatasi pengembangan industri penyimpanan energi.

Setelah bertahun-tahun bekerja keras dalam teknologi penyimpanan energi, baterai penyimpanan energi dari perusahaan penyimpanan energi di negara saya kini beralih dari bentuk cair tradisional ke bentuk padat yang lebih aman, dan kapasitas penyimpanan energi juga telah melonjak dari 2.000 derajat di masa lalu ke tingkat yang baru. 5.000 derajat. Latar belakang perkembangan industri penyimpanan energi adalah inovasi teknologi. Dengan bantuan inovasi teknologi untuk tetap menjadi yang terdepan dalam pengembangan energi, nilai fleksibilitas penyimpanan energi juga akan diterapkan secara efektif.

5.000 kilowatt-jam listrik dikemas dalam wadah berukuran 20 kaki

Sistem penyimpanan energi seperti bank daya yang sangat besar, pertama-tama mengubah energi listrik menjadi bentuk energi lain melalui cara fisik atau kimia dan menyimpannya, kemudian mengubah energi tersebut menjadi energi listrik dan melepaskannya saat dibutuhkan.

Dengan karakteristik seperti itu, pencukuran puncak dan pengisian lembah, pengaturan puncak dan modulasi frekuensi telah menjadi fungsi rutin sistem penyimpanan energi. Dalam pembangunan sistem tenaga baru, sistem penyimpanan energi juga dapat mendorong konsumsi sumber energi baru seperti fotovoltaik dan tenaga angin, serta meningkatkan proporsi energi terbarukan dalam sistem tenaga.

Informasi publik menunjukkan bahwa pada tahun 2023, kapasitas terpasang pembangkit listrik energi terbarukan di negara saya akan mencapai lebih dari 50%, dengan kapasitas terpasang tenaga angin dan fotovoltaik mencapai 1,04 miliar kilowatt, yang menyumbang 15% dari pembangkit listrik , kapasitas terpasang pembangkit listrik tenaga angin dan surya kumulatif di negara ini telah melampaui 1,18 miliar kilowatt.

Didorong oleh sistem tenaga listrik, pengembangan penyimpanan energi baru semakin cepat. Pada akhir tahun 2023, total kapasitas terpasang proyek penyimpanan energi baru yang beroperasi di negara saya telah mencapai sekitar 34,5GW/74,5GWh (penyimpanan energi baterai lithium-ion menyumbang 97%), dan tingkat pertumbuhan tahunan rata-rata di negara saya. lima tahun terakhir telah melampaui 100%. Selain itu, menurut statistik yang tidak lengkap dari database penyimpanan energi global CNESA, pada bulan Juni 2024, skala proyek penyimpanan energi baru dalam negeri yang dioperasikan berjumlah 5,40GW/11,77GWh, yang merupakan angka tertinggi baru sejak tahun 2024, +21%/+25 % tahun ke tahun.

Permintaan penyimpanan energi semakin meningkat dari hari ke hari. Peningkatan kepadatan energi dan keekonomian sistem penyimpanan energi telah menjadi arah pengembangan industri penyimpanan energi. Beijing Haibosi Chuang Technology Co., Ltd. (selanjutnya disebut sebagai "Haibosi Chuang") adalah perusahaan "unicorn" di industri penyimpanan energi. Menurut Qian Hao, wakil manajer umum Haibosi Chuang, peningkatan teknologi dapat memungkinkan wadah dengan ukuran yang sama menyimpan lebih banyak listrik. Peningkatan kepadatan energi produk tidak hanya secara langsung meningkatkan efisiensi sistem, tetapi juga berarti dalam kondisi jalur produksi yang sama kapasitas telah meningkat secara signifikan. Dengan peningkatan kapasitas produksi produk dan perluasan skala stasiun penyimpanan energi, dampak skala industri penyimpanan energi menjadi lebih besar, yang juga akan terus menghasilkan pengurangan biaya.

Setelah lebih dari sepuluh tahun eksplorasi di industri penyimpanan energi, Hyperstron telah memimpin dalam memasang 5.000 kilowatt-jam listrik ke dalam wadah sistem penyimpanan energi berukuran 20 kaki yang dikenal di industri. Dari perspektif kepadatan energi, Hyperstron telah mengemasnya energi dari wadah sistem penyimpanan energi menjadi Kepadatannya telah ditingkatkan menjadi 339,56kWh/m3, dan kemampuan menyimpan listrik per satuan volume menempati urutan pertama di industri.

Apa konsep listrik 5000 kilowatt-jam? Penyimpanan energi kendaraan listrik adalah sekitar 50 kilowatt-jam, dan 5.000 kilowatt-jam listrik setara dengan energi yang disimpan dalam 100 kendaraan listrik.

Sekitar tahun 2018, dalam proyek yang dilaksanakan oleh Haiboxtron, kontainer berukuran 20 kaki dapat menyimpan 2.000 kilowatt-jam listrik; pada tahun 2023, sistem penyimpanan energi dengan ukuran yang sama dapat menyimpan 3.300 kilowatt-jam listrik; kontainer dapat menyimpan 5.000 kilowatt-jam listrik, lebih dari dua kali lipat dari tahun 2018.

Pengembangan dan iterasi produk penyimpanan energi sangat pesat, dan tim Litbang Haiboxtron sering kali bekerja sepanjang waktu untuk mengejar kecepatan peningkatan permintaan. "Penyimpanan energi adalah industri yang dinamis dan berkembang pesat. Dalam beberapa tahun terakhir, kapasitas terpasang tahunan telah meningkat dua atau tiga kali lipat dibandingkan tahun sebelumnya, dan kepadatan energi produk juga terus meningkat. Kita harus beradaptasi dengan ritme ini dan cepat kembangkan produk. Verifikasi seluruh proses dan luncurkan produk baru dengan cepat, ”kata Qian Hao.

Kecerdasan digital mengatasi masalah integrasi

"Jika tidak ada teknologi terintegrasi, cepat atau lambat suatu perusahaan akan tersingkir." Qian Hao yakin.

Sebagai industri yang mengintegrasikan berbagai disiplin ilmu, pengendalian dan optimalisasi sistem penyimpanan energi merupakan kesulitan yang harus diatasi oleh perusahaan. Namun memiliki teknologi terintegrasi tidaklah mudah, dan menerapkan iterasi teknologi terintegrasi juga sulit.

Dari tahun 2011 hingga 2015, teknologi penyimpanan energi elektrokimia di negara saya masih dalam tahap penerapan demonstrasi. Bagi sebagian besar perusahaan, ini juga merupakan periode yang sulit. Untuk mengatasi masalah teknis, perusahaan penyimpanan energi perlu menginvestasikan banyak energi.

Saat itu, Haibositron masih dalam tahap akumulasi teknologi dan eksplorasi pasar. Meskipun tim R&D perusahaan memiliki cadangan teknis di banyak bidang, mereka terutama menguasai beberapa teknologi inti yang terkait dengan sistem manajemen baterai, dan produk yang dikembangkannya juga kurang. standardisasi. , setiap proyek memerlukan pengiriman banyak karyawan ke situs untuk berpartisipasi dalam debugging.

Sistem penyimpanan energi yang presisi, mulai dari sel, baterai, hingga wadah, dan bahkan hingga penggunaan akhir, setiap tautan memerlukan perhatian.

Qian Hao menyebutkan bahwa penyimpanan energi adalah sistem yang sangat kompleks dan non-linier. Salah satu bentuk aplikasi penyimpanan energi utama adalah penyimpanan energi elektrokimia menggunakan baterai litium sebagai pembawa produksi dan kehidupan sehari-hari adalah arus bolak-balik. Konversi dari arus searah ke arus bolak-balik memerlukan teknologi elektronika daya. Tidak hanya itu, sistem penyimpanan energi juga memerlukan teknologi manajemen dan pengendalian baterai, teknologi desain kelistrikan untuk menghubungkan baterai dalam jumlah besar secara seri dan paralel, dll.

Namun, pada tahun 2016, Haibisi mendirikan basis produksi Fangshan Beijing yang mengintegrasikan R&D dan produksi, dan juga membangun pusat pengujian eksperimental untuk secara sistematis meningkatkan kemampuan R&D teknologi dan produk, menguji kemampuan verifikasi, kemampuan produksi dan manufaktur.

"Dari perspektif penelitian dan pengembangan, kita harus mempromosikan digitalisasi produk." Qian Hao mengatakan bahwa pusat pengujian eksperimental tersebut mencatat identifikasi ID unik sel baterai sejak mereka memasuki pabrik, mencatat kapasitas pengisian dan pengosongannya. , Kinerja dan indikator lainnya dapat mencapai manajemen produksi yang lebih baik dan keterlacakan proses penuh atas kualitas produk. Ketika seluruh sistem menjadi semakin cerdas dan digital, sistem penyimpanan energi dapat sepenuhnya di-debug di pabrik. Setelah diangkut ke lokasi proyek, sistem tersebut hanya memerlukan operasi debugging yang terstandarisasi dan sederhana untuk dapat dihubungkan ke jaringan listrik. Data dari lokasi proyek juga dapat dikirim kembali dari jarak jauh untuk memfasilitasi pengoperasian dan pemeliharaan jarak jauh.

Tahun berikutnya, Haibositron berhasil menyelesaikan proyek sistem penyimpanan energi sisi pengguna sebesar 57,45MWh, dan sejak itu sepenuhnya menguasai teknologi utama dan kemampuan industrialisasi sistem penyimpanan energi. Pada tahun ini juga, Administrasi Energi Nasional mengeluarkan "Pendapat Panduan tentang Mempromosikan Pengembangan Teknologi dan Industri Penyimpanan Energi negara saya", yang merupakan dokumen panduan pertama untuk industri penyimpanan energi negara saya yang memasuki tahap awal komersialisasi.

Baterai semi-solid-state mengganggu keamanan penyimpanan energi

Pada tahun 2022, Rencana Implementasi Pengembangan Penyimpanan Energi Baru "Rencana Lima Tahun ke-14" dikeluarkan, mengklarifikasi bahwa pada tahun 2025, penyimpanan energi baru akan berpindah dari tahap awal komersialisasi ke tahap pengembangan skala besar, dan akan memiliki kondisi untuk aplikasi komersial skala besar.

Dengan pesatnya perkembangan pasar penyimpanan energi di negara saya dan kejelasan dukungan kebijakan secara bertahap, perusahaan-perusahaan besar dalam dan luar negeri mulai meningkatkan penerapan produk penyimpanan energi mereka, pelaku pasar secara bertahap meningkat, dan ukuran pasar secara bertahap meluas. "Buku Putih Riset Industri Penyimpanan Energi 2024" yang dirilis oleh Aliansi Teknologi Industri Penyimpanan Energi Zhongguancun menunjukkan bahwa kapasitas terpasang penyimpanan energi baru Tiongkok akan melebihi 20GW untuk pertama kalinya pada tahun 2023, tiga kali lipat dibandingkan periode yang sama pada tahun 2022.

Namun, masalah keselamatan selalu membatasi perkembangan pesat industri penyimpanan energi. Dalam industri penyimpanan energi dalam negeri, baterai litium besi fosfat adalah jalur teknologi utama, namun terdapat risiko keselamatan seperti pelepasan panas dan kebocoran elektrolit selama penggunaan baterai litium besi fosfat.

Zhao Yongqiang, direktur Pusat Pengembangan Energi Terbarukan dari Institut Penelitian Energi Komisi Pembangunan dan Reformasi Nasional, pernah secara terbuka menyatakan bahwa dari perspektif jalur teknologi penyimpanan energi baru, biaya telah menurun dalam beberapa tahun terakhir; jangka waktu, biaya, keselamatan, dan keamanan sumber daya adalah hal yang paling penting bagi pengembangan teknologinya. Faktor pendorongnya adalah masalah keselamatan dalam pengembangan penyimpanan energi baru berskala besar menjadi semakin menonjol.

Akibatnya, banyak perusahaan penyimpanan energi mengalihkan perhatian mereka ke baterai semi-solid yang lebih aman. Tidak seperti baterai cair, baterai semi padat lebih aman dan secara intrinsik aman karena berkurangnya risiko kebocoran elektrolit cair dan mudah terbakar. Mengambil contoh baterai lithium semi-padat, baterai lithium semi-padat menggabungkan keamanan, kepadatan energi, dan ekonomi dengan mengurangi kandungan elektrolit cair dan meningkatkan lapisan elektrolit padat, dan kini siap untuk produksi massal.

Diketahui bahwa Haibosichuang juga telah berkolaborasi dengan mitranya Beijing Weilan New Energy Technology Co., Ltd. untuk mengembangkan produk sistem penyimpanan energi berdasarkan baterai lithium-ion semi-padat, yang telah diterapkan dalam proyek-proyek seperti semi-padat Longquan. pembangkit listrik penyimpanan energi di Lishui, Zhejiang.

Sejak tahun 2022, kemajuan signifikan telah dicapai dalam penelitian dan pengembangan serta industrialisasi baterai solid-state, dan baterai semi-solid kini telah diindustrialisasi. Namun, laporan penelitian industri menunjukkan bahwa industri baterai solid-state di negara saya saat ini masih dalam tahap awal, dan industri tersebut secara umum percaya bahwa produksi massal baterai solid-state dalam skala besar akan memakan waktu 5-10 tahun.

Melihat masa depan, beberapa lembaga memperkirakan bahwa produksi massal dan penerapan baterai solid-state akan dimulai sekitar tahun 2027; pengiriman baterai solid-state global diperkirakan akan mencapai 614,1GWh pada tahun 2030, dan ukuran pasarnya akan melebihi 250 miliar yuan. Dari perspektif domestik, Aliansi Teknologi Industri Penyimpanan Energi Zhongguancun memperkirakan bahwa pada saat itu, kapasitas terpasang kumulatif pasar penyimpanan energi baru Tiongkok akan melebihi 200GW, dengan tingkat pertumbuhan gabungan lebih dari 30% dari tahun 2024 hingga 2030.

Reporter Harian Bisnis Beijing Ran Lili