ฤดูร้อนปี 2022 เป็นฤดูที่ร้อนที่สุดในรอบศตวรรษ
มันร้อนมากจนแขนขาอ่อนแรงและวิญญาณหลุดออกจากร่างร้อนจนเมืองทั้งเมืองมืดลง
ในช่วงเวลาที่ไฟฟ้าเป็นเรื่องยากสำหรับผู้อยู่อาศัย เสฉวนตัดสินใจระงับไฟฟ้าอุตสาหกรรมเป็นเวลา 5 วัน เริ่มตั้งแต่วันที่ 15 สิงหาคม หลังจากเกิดไฟฟ้าดับ บริษัทอุตสาหกรรมจำนวนมากได้หยุดการผลิตและบังคับให้พนักงานเต็มจำนวนต้องหยุดงาน
นับตั้งแต่ปลายเดือนกันยายน ปัญหาการขาดแคลนแบตเตอรี่ยังคงดำเนินต่อไป และแนวโน้มของบริษัทจัดเก็บพลังงานที่ระงับคำสั่งซื้อก็ทวีความรุนแรงมากขึ้นการขาดแคลนแหล่งกักเก็บพลังงานยังส่งผลให้วงจรกักเก็บพลังงานถึงจุดสุดยอดอีกด้วย
ตามสถิติของกระทรวงอุตสาหกรรม ในช่วงครึ่งแรกของปีนี้ การผลิตแบตเตอรี่เก็บพลังงานของประเทศมากกว่า 32GWhในปี 2021 การจัดเก็บพลังงานใหม่ของจีนเพิ่มทั้งหมดเพียง 4.9GWh
จะเห็นได้ว่ากำลังการผลิตแบตเตอรี่เก็บพลังงานเพิ่มขึ้นค่อนข้างมาก แต่ทำไมยังขาดแคลนอยู่?
บทความนี้ให้การวิเคราะห์เชิงลึกเกี่ยวกับสาเหตุของการขาดแคลนแบตเตอรี่เก็บพลังงานของจีนและทิศทางในอนาคตในสามด้านต่อไปนี้:
ประการแรก ความต้องการ: การปฏิรูปกริดที่จำเป็น
ประการที่สองอุปทาน: ไม่สามารถแข่งขันกับรถได้
ประการที่สาม อนาคต: การเปลี่ยนไปใช้แบตเตอรี่ไหลของของเหลว?
เพื่อให้เข้าใจถึงความจำเป็นในการจัดเก็บพลังงาน ให้ลองตอบคำถามหนึ่งข้อ
เหตุใดไฟฟ้าดับขนาดใหญ่จึงมักเกิดขึ้นในประเทศจีนในช่วงฤดูร้อน
จากด้านอุปสงค์ ปริมาณการใช้ไฟฟ้าทั้งในภาคอุตสาหกรรมและที่อยู่อาศัยแสดงให้เห็นถึง "ความไม่สมดุลตามฤดูกาล" ในระดับหนึ่ง โดยมีช่วง "จุดสูงสุด" และ "ช่วงต่ำสุด"ในกรณีส่วนใหญ่ แหล่งจ่ายไฟฟ้าสามารถตอบสนองความต้องการไฟฟ้าในแต่ละวันได้
อย่างไรก็ตาม อุณหภูมิในฤดูร้อนที่สูงจะทำให้การใช้เครื่องใช้ในครัวเรือนเพิ่มขึ้นในเวลาเดียวกัน หลายบริษัทกำลังปรับอุตสาหกรรมของตนและช่วงที่มีการใช้ไฟฟ้าสูงสุดก็เป็นช่วงฤดูร้อนเช่นกัน
ในด้านอุปทาน อุปทานของลมและไฟฟ้าพลังน้ำไม่เสถียรเนื่องจากสภาพอากาศทางภูมิศาสตร์และตามฤดูกาลตัวอย่างเช่น ในเสฉวน 80% ของไฟฟ้าในเสฉวนมาจากแหล่งจ่ายไฟฟ้าพลังน้ำและในปีนี้ มณฑลเสฉวนประสบภัยพิบัติด้านอุณหภูมิสูงและความแห้งแล้งซึ่งเกิดขึ้นไม่บ่อยนัก ซึ่งกินเวลายาวนาน โดยเกิดการขาดแคลนน้ำอย่างรุนแรงในลุ่มน้ำหลักและไฟฟ้าที่ขาดแคลนจากโรงไฟฟ้าพลังน้ำนอกจากนี้สภาพอากาศที่รุนแรงและปัจจัยต่างๆ เช่น พลังงานลมที่ลดลงกะทันหัน ก็อาจทำให้กังหันลมไม่สามารถทำงานได้ตามปกติ
ในบริบทของช่องว่างขนาดใหญ่ระหว่างอุปสงค์และอุปทานของพลังงาน เพื่อที่จะเพิ่มการใช้ประโยชน์ของโครงข่ายไฟฟ้าให้สูงสุดเพื่อให้แน่ใจว่ามีการจ่ายไฟฟ้า การจัดเก็บพลังงานจึงกลายเป็นตัวเลือกที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในการเพิ่มความยืดหยุ่นของระบบไฟฟ้า
นอกจากนี้ ระบบไฟฟ้าของจีนกำลังเปลี่ยนจากพลังงานแบบดั้งเดิมไปเป็นพลังงานใหม่ โฟโตอิเล็กทริก พลังงานลม และพลังงานแสงอาทิตย์มีความไม่เสถียรอย่างมากจากสภาพธรรมชาติ อีกทั้งยังมีความต้องการกักเก็บพลังงานสูงอีกด้วย
จากข้อมูลของสำนักงานบริหารพลังงานแห่งชาติ ระบุว่ากำลังการผลิตติดตั้งของจีนอยู่ที่ 26.7% ของภาพรวมในปี 2021 ซึ่งสูงกว่าค่าเฉลี่ยทั่วโลก
เพื่อเป็นการตอบสนองในเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2564 คณะกรรมการพัฒนาและปฏิรูปแห่งชาติและสำนักงานบริหารพลังงานแห่งชาติได้ออกประกาศเกี่ยวกับการสนับสนุนให้ผู้ประกอบการผลิตไฟฟ้าจากพลังงานหมุนเวียนสร้างตนเองหรือซื้อกำลังการผลิตสูงสุดเพื่อเพิ่มขนาดของการเชื่อมต่อโครงข่าย โดยเสนอว่า
นอกเหนือจากขนาดที่เกินกว่าการเชื่อมต่อโครงข่ายที่รับประกันขององค์กรโครงข่ายกริด ในตอนแรก ความจุพีคกิ้งจะถูกจัดสรรตามอัตราส่วนการตรึง 15% ของกำลัง (ความยาวมากกว่า 4 ชั่วโมง) และจะให้ความสำคัญกับผู้ที่จัดสรรตามอัตราส่วนการตรึง 20% ขึ้นไป
จะเห็นได้ว่าในบริบทของการขาดแคลนพลังงาน การแก้ปัญหา "ลมที่ถูกทิ้งร้าง แสงที่ถูกทิ้งร้าง" ไม่สามารถล่าช้าได้หากพลังงานความร้อนก่อนหน้านี้ได้รับการสนับสนุนจากตัวหนาซึ่งขณะนี้ต้องส่งออกแรงกดดันนโยบาย "คาร์บอนคู่" เป็นประจำ แต่ไม่มีสถานที่ที่จะใช้พลังงานลมและโฟโตอิเล็กทริกเก็บไว้ใช้ที่อื่น
ดังนั้นนโยบายระดับชาติจึงเริ่มสนับสนุน "การจัดสรรจุดสูงสุด" อย่างชัดเจน ยิ่งสัดส่วนของการจัดสรรมากขึ้น คุณยังสามารถ "ตารางลำดับความสำคัญ" เข้าร่วมในการซื้อขายในตลาดไฟฟ้า และรับรายได้ที่สอดคล้องกัน
เพื่อตอบสนองต่อนโยบายส่วนกลาง แต่ละภูมิภาคได้ใช้ความพยายามอย่างมากในการพัฒนาการจัดเก็บพลังงานในโรงไฟฟ้าตามสภาพท้องถิ่น
บังเอิญที่แบตเตอรี่สำรองของสถานีไฟฟ้าขาดแคลน ควบคู่ไปกับการเติบโตอย่างที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนในรถยนต์พลังงานใหม่สถานีไฟฟ้าและที่เก็บรถยนต์ ทั้งสองมีความต้องการแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตอย่างมาก แต่ให้ความสนใจกับการเสนอราคา สถานีไฟฟ้าที่คุ้มค่า แล้วจะคว้าบริษัทยานยนต์ที่ดุเดือดได้อย่างไร
ดังนั้นการจัดเก็บพลังงานของสถานีไฟฟ้าจึงประสบปัญหาบางประการมาก่อน
ประการหนึ่ง ต้นทุนการติดตั้งเริ่มต้นของระบบกักเก็บพลังงานนั้นสูงได้รับผลกระทบจากอุปสงค์และอุปทานตลอดจนราคาวัตถุดิบในห่วงโซ่อุตสาหกรรมที่เพิ่มขึ้น หลังจากปี 2565 ราคาของการรวมระบบจัดเก็บพลังงานทั้งหมดได้เพิ่มขึ้นจาก 1,500 หยวน / กิโลวัตต์ชั่วโมงในต้นปี 2563 เป็น 1,800 หยวน / กิโลวัตต์ชั่วโมงในปัจจุบัน
ราคาห่วงโซ่อุตสาหกรรมการจัดเก็บพลังงานทั้งหมดเพิ่มขึ้น ราคาหลักโดยทั่วไปมากกว่า 1 หยวน / วัตต์ชั่วโมง อินเวอร์เตอร์โดยทั่วไปเพิ่มขึ้น 5% ถึง 10% EMS ก็เพิ่มขึ้นประมาณ 10%
จะเห็นได้ว่าต้นทุนการติดตั้งเบื้องต้นกลายเป็นปัจจัยหลักที่จำกัดการก่อสร้างแหล่งกักเก็บพลังงาน
ในทางกลับกัน วงจรการฟื้นตัวของต้นทุนนั้นยาวนาน และความสามารถในการทำกำไรก็ทำได้ยากถึงปี 2021 1800 หยวน / kWh การคำนวณต้นทุนระบบจัดเก็บพลังงาน โรงไฟฟ้าเก็บพลังงานสองชาร์จสองใส่ ชาร์จและปล่อยความแตกต่างของราคาเฉลี่ยใน 0.7 หยวน / kWh หรือมากกว่า อย่างน้อย 10 ปีในการกู้คืนต้นทุน
ในเวลาเดียวกัน เนื่องจากการสนับสนุนในระดับภูมิภาคในปัจจุบันหรือพลังงานใหม่บังคับด้วยกลยุทธ์การจัดเก็บพลังงาน สัดส่วนของ 5% ถึง 20% ซึ่งเพิ่มต้นทุนคงที่
นอกเหนือจากเหตุผลข้างต้น การจัดเก็บสถานีไฟฟ้าก็เหมือนกับยานพาหนะพลังงานใหม่ที่จะเผาไหม้ การระเบิด อันตรายด้านความปลอดภัยนี้ แม้ว่าความน่าจะเป็นจะต่ำมาก ปล่อยให้ความอยากอาหารที่มีความเสี่ยงต่ำมากของสถานีไฟฟ้าหมดกำลังใจ
อาจกล่าวได้ว่า "การจัดสรรที่แข็งแกร่ง" ของการจัดเก็บพลังงาน แต่ไม่จำเป็นต้องเป็นนโยบายการทำธุรกรรมที่เชื่อมต่อกับตารางเพื่อให้มีความต้องการมากสำหรับการสั่งซื้อ แต่ไม่รีบร้อนที่จะใช้ท้ายที่สุดแล้ว โรงไฟฟ้าส่วนใหญ่เป็นของรัฐวิสาหกิจ เพื่อความปลอดภัยเป็นสิ่งสำคัญอันดับแรก พวกเขายังต้องเผชิญกับการประเมินทางการเงิน ใครอยากจะรีบเร่งในการฟื้นตัวของโครงการที่ยาวนานเช่นนี้
ตามนิสัยการตัดสินใจ ควรวางคำสั่งซื้อจำนวนมากสำหรับการจัดเก็บพลังงานของสถานีไฟฟ้า แขวนไว้ รอความชัดเจนของนโยบายเพิ่มเติมตลาดต้องการคนปากกว้างกินปูแต่มีความกล้ามีไม่มาก
จะเห็นได้ว่าปัญหาของการจัดเก็บพลังงานของโรงไฟฟ้าที่ต้องขุดลึกลงไป นอกเหนือจากการเพิ่มขึ้นของราคาลิเธียมต้นน้ำเพียงเล็กน้อย ยังมีโซลูชันทางเทคนิคแบบดั้งเดิมส่วนใหญ่ที่ไม่สามารถใช้ได้กับสถานการณ์ของโรงไฟฟ้าได้อย่างเต็มที่ เราควรแก้ปัญหาไหม?
ณ จุดนี้ โซลูชันแบตเตอรี่แบบไหลของเหลวกลายเป็นที่สนใจผู้เข้าร่วมตลาดบางรายตั้งข้อสังเกตว่า "อัตราส่วนการจัดเก็บพลังงานที่ติดตั้งของลิเธียมมีแนวโน้มลดลงตั้งแต่เดือนเมษายน 2564 และการเพิ่มขึ้นของตลาดกำลังเปลี่ยนไปใช้แบตเตอรี่แบบไหลของเหลว"แล้วแบตเตอรี่ไหลของเหลวนี้คืออะไร?
พูดง่ายๆ ก็คือ แบตเตอรี่แบบไหลของเหลวมีข้อดีหลายประการที่สามารถใช้ได้กับสถานการณ์โรงไฟฟ้าแบตเตอรี่ไหลของเหลวทั่วไป รวมถึงแบตเตอรี่ไหลของเหลววาเนเดียมทั้งหมด แบตเตอรี่ไหลของเหลวสังกะสีเหล็ก ฯลฯ
ยกตัวอย่างแบตเตอรี่ไหลของของเหลววานาเดียมทั้งหมด ซึ่งมีข้อดีดังนี้
ประการแรก อายุการใช้งานของวงจรที่ยาวนานและคุณลักษณะการชาร์จและการคายประจุที่ดี ทำให้เหมาะสำหรับสถานการณ์การจัดเก็บพลังงานขนาดใหญ่อายุการใช้งานของวงจรการชาร์จ/คายประจุของแบตเตอรี่เก็บพลังงานของเหลววาเนเดียมทั้งหมดสามารถมากกว่า 13,000 ครั้ง และอายุการใช้งานตามปฏิทินมากกว่า 15 ปี
ประการที่สอง กำลังและความจุของแบตเตอรี่ "อิสระ" ซึ่งกันและกัน ทำให้ง่ายต่อการปรับขนาดความจุพลังงานกำลังของแบตเตอรี่ไหลของของเหลววาเนเดียมทั้งหมดถูกกำหนดโดยขนาดและจำนวนของปึก และความจุถูกกำหนดโดยความเข้มข้นและปริมาตรของอิเล็กโทรไลต์การขยายพลังงานแบตเตอรี่สามารถทำได้โดยการเพิ่มกำลังของเครื่องปฏิกรณ์และเพิ่มจำนวนเครื่องปฏิกรณ์ ในขณะที่การเพิ่มความจุสามารถทำได้โดยการเพิ่มปริมาตรของอิเล็กโทรไลต์
ในที่สุดวัตถุดิบก็สามารถรีไซเคิลได้สารละลายอิเล็กโทรไลต์สามารถรีไซเคิลและนำกลับมาใช้ใหม่ได้
อย่างไรก็ตาม เป็นเวลานานแล้วที่ต้นทุนของแบตเตอรี่ไหลของเหลวยังคงอยู่ในระดับสูง ส่งผลให้ไม่สามารถนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ขนาดใหญ่ได้
ยกตัวอย่างแบตเตอรี่ไหลของวานาเดียม ค่าใช้จ่ายส่วนใหญ่มาจากเครื่องปฏิกรณ์ไฟฟ้าและอิเล็กโทรไลต์
ต้นทุนอิเล็กโทรไลต์คิดเป็นประมาณครึ่งหนึ่งของต้นทุน ซึ่งส่วนใหญ่ได้รับผลกระทบจากราคาวาเนเดียมส่วนที่เหลือเป็นต้นทุนของสแต็ก ซึ่งส่วนใหญ่มาจากเมมเบรนแลกเปลี่ยนไอออน อิเล็กโทรดสักหลาดคาร์บอน และวัสดุส่วนประกอบสำคัญอื่นๆ
อุปทานของวานาเดียมในอิเล็กโทรไลต์เป็นประเด็นที่ถกเถียงกันปริมาณสำรองวานาเดียมของจีนใหญ่เป็นอันดับสามของโลก แต่ธาตุนี้ส่วนใหญ่พบร่วมกับธาตุอื่น และการถลุงแร่เป็นงานที่ก่อให้เกิดมลพิษสูงและใช้พลังงานมากโดยมีข้อจำกัดทางนโยบายนอกจากนี้ อุตสาหกรรมเหล็กยังมีความต้องการวาเนเดียมเป็นส่วนใหญ่ และแน่นอนว่า Phangang Vanadium และ Titanium ซึ่งเป็นผู้ผลิตหลักในประเทศ เป็นผู้จัดหาการผลิตเหล็กเป็นอันดับแรก
ด้วยวิธีนี้ ดูเหมือนว่าแบตเตอรี่ไหลของวานาเดียมจะเกิดปัญหาซ้ำกับโซลูชันการจัดเก็บพลังงานที่ประกอบด้วยลิเธียม - แย่งชิงกำลังการผลิตต้นน้ำกับอุตสาหกรรมที่เทอะทะกว่ามาก และทำให้ต้นทุนผันผวนอย่างมากตามวัฏจักรด้วยวิธีนี้ จึงมีเหตุผลที่ต้องมองหาองค์ประกอบเพิ่มเติมเพื่อจัดหาโซลูชันแบตเตอรี่กระแสของเหลวที่มีความเสถียร
เมมเบรนแลกเปลี่ยนไอออนและอิเล็กโทรดสักหลาดคาร์บอนในเครื่องปฏิกรณ์จะคล้ายกับ "คอ" ของชิป
สำหรับวัสดุเมมเบรนแลกเปลี่ยนไอออน องค์กรในประเทศส่วนใหญ่ใช้ฟิล์มแลกเปลี่ยนโปรตอน Nafion ที่ผลิตโดยบริษัทดูปองท์ ซึ่งเป็นบริษัทที่มีอายุนับศตวรรษในสหรัฐอเมริกา ซึ่งมีราคาแพงมากและถึงแม้จะมีความเสถียรสูงในอิเล็กโทรไลต์ แต่ก็มีข้อบกพร่อง เช่น วานาเดียมไอออนซึมผ่านได้สูง จึงไม่สลายตัวง่าย
วัสดุอิเล็กโทรดสักหลาดคาร์บอนยังถูกจำกัดโดยผู้ผลิตจากต่างประเทศวัสดุอิเล็กโทรดที่ดีสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานโดยรวมและกำลังขับของแบตเตอรี่ไหลของเหลวได้อย่างไรก็ตาม ปัจจุบัน ตลาดผ้าสักหลาดคาร์บอนส่วนใหญ่ถูกครอบครองโดยผู้ผลิตต่างประเทศ เช่น SGL Group และ Toray Industries
ที่ครอบคลุม การคำนวณ ต้นทุนของแบตเตอรี่ไหลของเหลววานาเดียม กว่าลิเธียมจะสูงกว่ามาก
การจัดเก็บพลังงานแบตเตอรี่ไหลของเหลวราคาแพงใหม่ยังมีหนทางอีกยาวไกล
พูดเป็นพันคำ การจัดเก็บสถานีพลังงานในการพัฒนา สิ่งที่สำคัญที่สุด แต่ไม่ใช่รายละเอียดทางเทคนิค แต่เป็นการจัดเก็บสถานีพลังงานที่ชัดเจนเพื่อมีส่วนร่วมในธุรกรรมหลักของตลาดพลังงาน
ระบบกริดไฟฟ้าของจีนมีขนาดใหญ่และซับซ้อนมาก ดังนั้นโรงไฟฟ้าที่มีการจัดเก็บพลังงานอิสระทางออนไลน์จึงไม่ใช่เรื่องง่าย แต่เรื่องนี้ไม่สามารถระงับได้
สำหรับโรงไฟฟ้าหลักๆ หากการจัดสรรพื้นที่กักเก็บพลังงานเป็นเพียงการให้บริการเสริมบางอย่างเท่านั้น และไม่มีสถานะการค้าขายในตลาดที่เป็นอิสระ กล่าวคือ ไม่สามารถเป็นไฟฟ้าส่วนเกินได้ในราคาตลาดที่เหมาะสมเพื่อขายให้ผู้อื่นแล้ว บัญชีนี้คำนวณได้ยากเสมอ
ดังนั้นเราจึงควรทำทุกวิถีทางเพื่อสร้างเงื่อนไขสำหรับโรงไฟฟ้าที่มีการจัดเก็บพลังงานให้กลายเป็นสถานะการดำเนินงานที่เป็นอิสระ เพื่อให้กลายเป็นผู้มีส่วนร่วมอย่างแข็งขันในตลาดซื้อขายพลังงาน
เมื่อตลาดก้าวไปข้างหน้า ต้นทุนและปัญหาทางเทคนิคหลายอย่างที่ต้องเผชิญกับการจัดเก็บพลังงาน ผมเชื่อว่าจะได้รับการแก้ไขเช่นกัน
เวลาโพสต์: 07 พ.ย.-2022