新型鋰離子電池能滿足商業(yè)運(yùn)行所要求的耐高溫、不爆炸等安全需求嗎
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-07-02 10:42
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The value of lithium battery energy storage in environmental protection is mainly reflected in the matching with renewable energy power generation. It can greatly transform the energy structure, reduce the use of fossil energy such as coal and electricity, and achieve the goal of reducing carbon dioxide emissions. Although the cost of lithium battery energy storage plants is twice as high as that of lead-acid batteries, this is not the reason to abandon lithium batteries. Different applications require different energy storage power and capacity, and all kinds of energy storage technologies have their suitable application fields.
On July 18, the first 100,000 kilowatt battery energy storage power station in China was put into operation in Zhenjiang, Jiangsu Province, which opened a new stage of commercial operation of large battery energy storage power stations in China. China's new lithium-ion batteries have met the safety requirements of commercial operation, such as high temperature resistance and non-explosion, which provide technical support for the construction of large-scale battery energy storage power plants. Furthermore, the cost of lithium batteries is expected to be reduced to 0.25 yuan per degree in the future.
The one-time investment of lithium battery energy storage system is much higher than that of lead-acid battery, and lithium-ion battery technology has made rapid progress and has a good industrial foundation. It is gradually penetrating into the field of decentralized energy storage and large-scale energy storage.
II. Exploring Business Models for Demonstration Projects
Since June this year, there have been many news coming from Henan, Jiangsu, Fujian, Guangdong, Qinghai, Inner Mongolia and other places, such as grid energy storage bidding, start-up and grid connection, which shows that the energy storage market in China is expanding.
In fact, these projects are only part of this year's "energy storage heat". Among these new projects, the supporting energy storage systems are lithium batteries. Many demonstration applications of lithium battery energy storage power plants are exploring the business model of energy storage in the grid-connected and grid-side of centralized renewable energy.
At present, the project of economic value lies in the application of small user side. According to the information provided by Zhongguancun Energy Storage Industry Technology Alliance to journalists, industrial and commercial users can install energy storage system to save capacity electricity charges in areas with large price difference between peak and valley, and in areas with flexible rules for verification of capacity electricity charges, they can also save capacity electricity charges for users. Compared with the revenue, the cost of lithium battery energy storage power station is relatively high.
3. Multiple energy storage technologies are still being explored
In fact, the technical route of energy storage is not single. China is actively developing a variety of energy storage technologies. By 2050, China's total installed capacity will reach 50 billion kilowatts (KW). By adjusting the balance of supply and demand according to the scale, the capacity of energy storage will reach 400 million KW. At present, lithium-ion batteries and lead-carbon batteries are the main technologies, supplemented by compressed air energy storage, flywheel energy storage, supercapacitors, liquid flow batteries and other technical routes. Different energy storage technology routes can basically meet the needs of different application scenarios.
Liquid flow and lithium batteries, as well as other battery energy storage technologies, are in the stage of commercial exploration and transformation, but in fact, they are not primary and laboratory concepts. Huang Mianyan said that "all-vanadium redox flow battery has the characteristics of safety, longevity, recyclability, and independent configuration of power module and capacitance module."
Dalian Institute of Chemicals and Dalian Rongke Energy Storage Technology Development Co., Ltd. of Chinese Academy of Sciences jointly implemented a number of demonstration projects of "light-storage" and "wind-light-storage" applications using all-vanadium liquid-flow batteries, which promoted the technology of liquid-flow batteries with independent intellectual property rights to enter the primary stage of industrialization.
IV. Prospects and Expectations of Lithium Battery Energy Storage Market in China
(1) New energy power generation and ancillary services will be the largest energy storage market;
As the world's largest electricity application market, China has a lot of room for renewable energy development. We have reason to believe that in the near future, China will become the world's largest battery energy storage market. At the same time, with the continuous opening of the electricity market, power ancillary services will also provide a broad market space for battery storage. In this direction, European and American countries have set an example for us.
(2) The pace of energy restructuring can be greater;
As mentioned above, the power supply structure of our country is still unreasonable. The high proportion of coal-fired power restricts the pace of renewable energy development and utilization, and also brings many inconveniences to people's lives.
(3) The pace of opening up the electricity market can be quicker;
(4) The subsidy policy for energy storage should be brought to the ground as soon as possible.
At present, lithium battery energy storage power plant is the main energy source, and many energy storage technologies are still being explored. In the power grid, as long as the scale is large enough, lithium battery energy storage power station is undoubtedly one of the best scheduling resources.一鋰電池儲(chǔ)能在環(huán)保方面的價(jià)值主要體現(xiàn)在與可再生能源發(fā)電的配套上，可以大幅度改造能源結(jié)構(gòu)，減少煤電等化石能源的使用，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)減少二氧化碳排放的目的。雖然鋰電池儲(chǔ)能電站的成本比鉛酸電池高出一倍，但這并不是拋棄鋰電池的理由。不同應(yīng)用場(chǎng)合對(duì)儲(chǔ)能功率和容量要求不同，各種儲(chǔ)能技術(shù)都有其適宜的應(yīng)用領(lǐng)域。
7月18日，我國(guó)首個(gè)10萬千瓦級(jí)電池儲(chǔ)能電站在江蘇鎮(zhèn)江正式并網(wǎng)投入運(yùn)營(yíng)，開啟了我國(guó)大型電池儲(chǔ)能電站商業(yè)化運(yùn)行的新階段。我國(guó)的新型鋰離子電池已經(jīng)滿足商業(yè)運(yùn)行所要求的耐高溫、不爆炸等安全需求，這都為開啟大規(guī)模電池儲(chǔ)能電站建設(shè)，提供了技術(shù)支撐。而且，預(yù)計(jì)未來鋰電池成本將降低到每度0.25元。
鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的一次性投入比鉛酸電池高出許多，并且鋰離子電池技術(shù)進(jìn)步快、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)較好，其正逐步向分散儲(chǔ)能及規(guī)模儲(chǔ)能領(lǐng)域滲透。
二、示范項(xiàng)目探索商業(yè)模式
從今年6月以來，河南、江蘇、福建、廣東、青海、內(nèi)蒙古等多地不斷有電網(wǎng)儲(chǔ)能招標(biāo)、開工、并網(wǎng)等消息傳來，表明我國(guó)的儲(chǔ)能市場(chǎng)正在不斷擴(kuò)大。
事實(shí)上，上述項(xiàng)目只是今年“儲(chǔ)能熱”中的一部分。在這些新增項(xiàng)目中，配套儲(chǔ)能系統(tǒng)的均為鋰電池，鋰電池儲(chǔ)能電站的眾多示范應(yīng)用，就是在不斷探索儲(chǔ)能在集中式可再生能源并網(wǎng)和電網(wǎng)側(cè)應(yīng)用的商業(yè)模式。
目前有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的項(xiàng)目在于小型用戶側(cè)的應(yīng)用。中關(guān)村儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)聯(lián)盟給記者提供的資料顯示，工商業(yè)用戶安裝儲(chǔ)能系統(tǒng)，在峰谷電價(jià)差較大的地區(qū)，可以為其節(jié)省容量電費(fèi);在容量電費(fèi)的核定規(guī)則比較靈活的地區(qū)，也可以為用戶節(jié)省容量電費(fèi)。相對(duì)于收益來講，鋰電池儲(chǔ)能電站的成本還是比較高的。
三、多項(xiàng)儲(chǔ)能技術(shù)仍在探索
事實(shí)上，儲(chǔ)能的技術(shù)路線并不單一。我國(guó)正在積極發(fā)展多種儲(chǔ)能技術(shù)，2050年我國(guó)總裝機(jī)容量將達(dá)到500億千瓦(KW)，按照規(guī)模調(diào)整供需平衡，儲(chǔ)能的容量將達(dá)到4億KW。目前，以鋰離子電池和鉛炭電池為主，輔之以壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、超級(jí)電容、液流電池等技術(shù)路線，不同的儲(chǔ)能技術(shù)路線已經(jīng)基本能滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。
液流和鋰電池，還有其他電池的儲(chǔ)能技術(shù)都處在商業(yè)化探索轉(zhuǎn)化的階段，其實(shí)并不是初級(jí)、實(shí)驗(yàn)室的概念。黃綿延表示，“全釩氧化還原液流電池就具有安全性、長(zhǎng)壽性、可循環(huán)性，以及功率模塊、電容量模塊可獨(dú)立配置等特點(diǎn)。”
中科院大連化物所與大連融科儲(chǔ)能技術(shù)發(fā)展有限公司聯(lián)合，采用全釩液流電池實(shí)施了多項(xiàng)“光—儲(chǔ)”“風(fēng)—光—儲(chǔ)”應(yīng)用示范工程，推動(dòng)我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的液流電池技術(shù)進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化初級(jí)階段。
四、中國(guó)鋰電池儲(chǔ)能市場(chǎng)的展望與期待
①新能源發(fā)電配套和電力輔助服務(wù)將是最大的儲(chǔ)能市場(chǎng);
中國(guó)作為全球最大的電力應(yīng)用市場(chǎng)，擁有很大的可再生能源發(fā)展空間，我們有理由相信不久的將來，中國(guó)將會(huì)成為全球最大的電池儲(chǔ)能市場(chǎng)。同時(shí)，隨著電力市場(chǎng)的不斷開放，電力輔助服務(wù)也會(huì)為電池儲(chǔ)能提供廣闊的市場(chǎng)空間，在此方向上，歐美國(guó)家已經(jīng)為我們樹立了榜樣。
②能源結(jié)構(gòu)調(diào)整步伐可以再大一些;
如前面所述，我國(guó)的電力電源結(jié)構(gòu)還很不合理，高比例的煤電制約了可再生能源開發(fā)利用的步伐，也給人們的生活帶來了許多不便;
③電力市場(chǎng)開放步伐可以再快一些;
④儲(chǔ)能補(bǔ)貼政策要及早落地。
目前鋰電池儲(chǔ)能電站為主要能源，多項(xiàng)儲(chǔ)能技術(shù)仍在探索。在電網(wǎng)中，只要規(guī)模足夠大，鋰電池儲(chǔ)能電站無疑是最優(yōu)質(zhì)的調(diào)度資源之一。一リチウム電池のエネルギーの環(huán)境保護(hù)における価値は主に再生可能エネルギー発電との組み合わせに反映され、エネルギー構(gòu)造を大幅に改造し、石炭や電気などの化石エネルギーの使用を減少させ、さらに二酸化炭素の排出を削減する目的が実現(xiàn)される。リチウムイオン蓄電池の発電所のコストは鉛酸電池の倍以上になりますが、リチウムイオン電池を捨てる理由ではありません。異なった応用の場(chǎng)合、エネルギー貯蔵の電力と容量に対する要求は違っています。各種のエネルギー貯蔵の技術(shù)には適した応用分野があります。
7月18日、中國(guó)初の10萬キロワット級(jí)の電池貯蔵能力発電所は江蘇鎮(zhèn)江で正式にネットワーク運(yùn)営を開始し、中國(guó)の大型電池貯蔵能力発電所の商業(yè)化運(yùn)行の新たな段階を開いた。中國(guó)の新型リチウムイオン電池はすでに商業(yè)運(yùn)行に要求されている耐高溫、非爆発などの安全需要を満たしており、これは大規(guī)模な電池貯蔵能力発電所の建設(shè)を開始するために技術(shù)的なサポートを提供しています。また、將來的にはリチウム電池のコストは1度0.25元に下がると予想されています。
リチウム電池のエネルギー貯蔵システムの1回限りの投入は、鉛酸電池よりもはるかに高く、リチウムイオン電池の技術(shù)の進(jìn)歩が速く、産業(yè)基盤が優(yōu)れており、徐々に分散貯蔵エネルギーと規(guī)模貯蔵エネルギーの分野に浸透しています。
二、モデルプロジェクトはビジネスモデルを探索する
今年の6月以來、河南、江蘇、福建、広東、青海、內(nèi)モンゴルなど多くの地域で電力網(wǎng)があり、入札、操業(yè)、ネットなどの情報(bào)が流れてきました。中國(guó)のエネルギー市場(chǎng)は絶えず拡大していることを示しています。
実際には、上記の項(xiàng)目は今年の「熱貯蔵」の一部にすぎません。これらの新規(guī)プロジェクトの中で、セットにして蓄えるエネルギーシステムは全部リチウム電池、リチウム電池蓄えるエネルギー発電所の多くの模範(fàn)的な応用で、集中中國(guó)式再生可能エネルギーのネットワークと電力網(wǎng)の側(cè)で応用できるビジネスモデルを絶えず模索しています。
現(xiàn)在の経済的価値のあるプロジェクトは小型ユーザー側(cè)の応用にある。中関村エネルギー貯蔵産業(yè)技術(shù)連盟が記者に提供した資料によると、商工業(yè)ユーザーはエネルギー貯蔵システムを設(shè)置し、ピーク谷の電力価格差が大きい地域では、電気料金の節(jié)約が可能である。収益に対して、リチウム電池のエネルギー発電所のコストはまだ比較的に高いです。
三、多項(xiàng)目のエネルギー貯蔵技術(shù)は依然として探求している。
実際、エネルギーを蓄える技術(shù)路線は単一ではない。わが國(guó)は積極的に多種類のエネルギー貯蔵技術(shù)を発展させており、2050年には中國(guó)の総設(shè)備容量は500億キロワット（KW）に達(dá)し、規(guī)模に応じて需給バランスを調(diào)整し、エネルギーの容量は4億KWに達(dá)する。現(xiàn)在、リチウムイオン電池と鉛炭電池を主として、圧縮空気貯蔵能力、飛行輪貯蔵エネルギー、スーパー容量、液體電池などの技術(shù)路線を補(bǔ)佐して、異なるエネルギー貯蔵技術(shù)路線はすでに大體において異なった応用シーンの需要を満たすことができます。
液體流とリチウム電池、その他の電池のエネルギー貯蔵技術(shù)はいずれも商業(yè)化の探求転化の段階にあります。実は初級(jí)、実験室の概念ではありません。黃綿延は「全バナジウム酸化還元液流電池は安全性、長(zhǎng)壽性、循環(huán)性、電力モジュール、電気容量モジュールが獨(dú)立して配置できるなどの特徴があります。」
中國(guó)科學(xué)院大連化物所と大連融科蓄能技術(shù)発展有限公司は共同で、全バナジウム液流電池を用いて多くの「光ー蓄える」「風(fēng)ー光ー蓄える」応用模範(fàn)工事を?qū)g施し、中國(guó)自主知的財(cái)産権の液體流電池技術(shù)を産業(yè)化の初期段階に推し進(jìn)めています。
四、中國(guó)のリチウム電池市場(chǎng)の展望と期待
①新エネルギー発電セットと電力補(bǔ)助サービスは最大のエネルギー貯蔵市場(chǎng)となる。
中國(guó)は世界最大の電力応用市場(chǎng)として、大きな再生可能エネルギーの発展空間を持っています。近い將來、中國(guó)は世界最大の電池市場(chǎng)になると信じています。同時(shí)に、電力市場(chǎng)が開放されるにつれて、電力補(bǔ)助サービスも電池貯蔵のために広い市場(chǎng)空間を提供してくれます。
②エネルギー構(gòu)造調(diào)整の歩調(diào)をもう少し大きくしてもいいです。
前に述べたように、我が國(guó)の電力の電源の構(gòu)造はまたとても合理的ではありませんて、高い割合の石炭は再生可能エネルギーの開発と利用の歩調(diào)を制約して、人々の生活にも多くの不便をもたらしました。
③電力市場(chǎng)の開放ペースはもう少し速くできます。
④エネルギー貯蔵補(bǔ)助政策は早めに著地する。
現(xiàn)在、リチウム電池貯蔵能力発電所は主要エネルギーであり、多くのエネルギー貯蔵技術(shù)は依然として模索されている。電力網(wǎng)の中で、規(guī)模が十分大きい限り、リチウム電池のエネルギー発電所は最高品質(zhì)の管理資源の一つに違いない。
